Гипобиоз — на пороге открытия

Подготовила Виктория Астахова, г. Киев

Ощущение боли — защитная реакция организма, сигнал об опасности. «Сторожевым псом здоровья» называли боль в Древней Греции. С развитием цивилизации человек начал с ней борьбу, о попытках обезболивания свидетельствуют древние египетские папирусы V-ІІІ тысячелетий до нашей эры. В Древней Греции и Риме, Древнем Китае и Индии использовали настойки мандрагоры, белладонны, опия — средства не только обезболивающие, но и дурманящие. С XV века для этих целей стали применять этиловый спирт. Средства для обезболивания были недостаточно сильными, поэтому сложные операции часто заканчивались смертью пациента от болевого шока. Отсутствие эффективных методов обезболивания тормозило развитие хирургии. Хотя количество их было достаточным, некоторые приемы обезболивания того времени нельзя рассматривать серьезно. Например, метод общего обезболивания путем удара тяжелым предметом по голове. Человек становился безучастным к манипуляциям хирурга из-за потери сознания в результате сотрясения мозга. Конечно, такой метод не получил широкого применения, надо думать, из-за большого количества побочных эффектов. В средние века существовала методика ректального наркоза, так называемые табачные клизмы.

Для притупления сознания использовались в основном физические методы. Абу али Ибн-Сина рекомендовал к месту предстоящей операции прикладывать кусочки льда и только после этого производить разрез. Амбруаз Паре перетягивал конечности жгутом. Спасала и виртуозная техника, и скорость проведения операции. К примеру, Н. И. Пирогов производил костно-пластическую ампутацию голени за 8 минут, ампутацию бедра — за 4, высокое сечение мочевого пузыря — за 2, удаление молочной железы — за полторы минуты. Но даже виртуозность хирурга в большинстве случаев не спасала.

Настоящим прорывом в хирургии стало применение закиси азота, диэтилового спирта и углекислого газа. В октябре 1846 года в Бостонской больнице произведено удаление опухоли с применением эфира. Почти в это же время ученые открыли хлороформ. Известный французский хирург А. Вельно в конце XVII века утверждал: «Нож хирурга и боль неотделимы друг от друга. Сделать операции безболезненными — это мечта, которая никогда не осуществится». Как же он ошибался — многообразие анестезирующих средств и методов их применения сегодня позволяют проводить разнообразнейшие операции. Врачам стали доступны такие области хирургии, которые ранее были совершенно недосягаемы. Мало того, похоже, ученые стоят на пороге открытия нового метода обезболивания путем введения человека в состояние гипобиоза, попросту говоря, имитируя состояние зимней спячки животных.

Состояние гипобиоза изучается уже более 250 лет, но до сих пор механизм снижения жизнедеятельности недостаточно изучен. Многие тайны этого состояния продолжают оставаться нераскрытыми. Например, готовясь к зимней спячке, медведь наглухо закрывает берлогу. Суслик, прежде чем заснуть, закупоривает выходы из норы. В результате содержание углекислого газа в норе возрастает, и это в сочетании с пониженной температурой позволяет животному «уснуть» на целых шесть месяцев. Все это время животное ничего не ест, пищеварительная система его «отключена», температура тела составляет всего лишь 2-3°С, а сердце делает несколько сокращений в минуту. Но раз в неделю происходит удивительная метаморфоза: за несколько часов суслик «разгоняет» температуру тела до 37°С, по сути, просыпается. А через короткое время вновь остывает до 3°С. Зачем нужны такие скачки и как суслику это удается — загадка.

Человек, как и млекопитающее, способен впадать в подобное состояние. Тот же самый летаргический сон — не что иное, как гипобиоз. Обычный человек не умеет его контролировать, хотя йоги с помощью специальных тренировок переходят в гипобиотическое состояние, в котором не питаются и могут находиться несколько суток под землей. Йоги не только замедляют обменные процессы в организме, но и контролируют их, по желанию возвращаются к нормальной жизнедеятельности.

В лаборатории биохимии гипобиоза животных Национального аграрного университета ученые несколько лет изучают состояние зимней спячки и моделируют его на животных, которым оно не свойственно, занимаются изучением роли углекислоты в развитии гипобиоза. Существует много работ прошлого столетия, которые подтверждают, что кислота является не только конечным продуктом, но и мощным регулятором обменных процессов. Изучение влияния углекислоты на обмен веществ не дало положительных результатов. В прошлом веке академик И. В. Смирнов при замораживании спермы крупного рогатого скота стал применять углекислоту в качестве консерванта, но на то время уровень знаний был невысок, использовалась чистая углекислота, которая приводила лишь к кратковременному гипобиозу. Затем наступал шок вследствие ацидоза, и клетки очень быстро погибали из-за того, что не учитывался фактор влияния различных форм углекислоты. Сейчас ученые вернулись к этой теме. С. Д. Мельничук, воздействуя на клетки несколькими формами углекислоты, искусственно смоделировал состояние зимней спячки у пчел, кроликов, крыс. У лабораторных крыс, введенных в гипобиоз, температура тела понижалась с 37 до 16-17°С, пульс замедлялся в десятки раз, кровь в сосудах текла очень медленно. Используя эту методику при удалении печени, легкого, при операции на желудке, ученый добивался минимальной потери крови. Никаких дополнительных мер для предотвращения кровотечений и поддержания работы легких не требовалось. Животное может находиться в таком состоянии не более трех часов, его организм в это время как бы законсервирован. В ходе исследований было также замечено, что животные в этом состоянии нечувствительны к любой боли. Можно проводить оперативное вмешательство длительностью более часа, температура тела при этом остается около 17°С, кровь становится такой вязкой, что не вытекает из раны, центр терморегуляции подавлен настолько, что если животное положить на грелку — его тело нагревается до температуры грелки, если на лед — остывает. Но необходимо быть исключительно осторожным: если организм переохладить, наступят необратимые процессы.

Полученные результаты исследования позволили продолжить эксперименты на других животных — котах, кроликах, собаках. Для введения углекислой смеси используют аппарат искусственного дыхания. Получен патент, разрешающий проведение операций в ветеринарии в состоянии гипобиоза. Со временем метод даст неоспоримые преимущества перед существующими средствами для наркоза, поскольку основными элементами искусственного введения в состояние гипобиоза являются углекислый газ и холод, а не дорогостоящие медикаменты. Только представьте, не нужны будут аппаратура и средства для наркоза, не будет потери крови, а значит, большинство операций можно провести значительно быстрее, чем сегодня, хирург не будет тратить драгоценное время на остановку кровотечений из рассеченных тканей. Гипобиоз позволит обойтись без медикаментозных средств, что особенно важно при лекарственной аллергии. Химический наркоз лишь обезболивает, системы организма продолжают работать в обычном режиме, к примеру, сердце делает 60-70 сокращений в минуту. При проведении длительных операций врачи задействуют сложные системы охлаждения крови. Рефлекторное уменьшение числа сердечных сокращений в состоянии гипобиоза позволит не останавливать сердце, а значит, меньше будет риска осложнений при сложных кардиологических операциях. Это может быть началом новой эпохи в сердечно-сосудистой хирургии, позволит совершать невозможное. Напомним, что у крысы во время эксперимента частота дыхания и пульса уменьшается более чем в 10 раз. Если подобное состояние вызвать у человека, то, по аналогии, сердце его билось бы с частотой 5-6 ударов в минуту. Такая частота даст возможность проводить операции на этом органе, не останавливая его, а всем известно, что основная проблема в кардиохирургии — заставить работать остановившееся сердце, что не всегда удается. До использования искусственного гипобиоза для оказания медицинской помощи людям еще, пожалуй, далеко, но работа в этом направлении ведется Национальным аграрным университетом совместно с Институтом хирургии и трансплантологии АМН Украины. Вне всякого сомнения, медицина возьмет новый метод обезболивания на вооружение. И, возможно, уже через несколько десятилетий понятие «хирургическая операция» будет неотделимо от понятия «гипобиоз».