Другой необычный случай произошел в Токио. Лето 1967 года выдалось очень жарким. И в один из дней шофер грузовика-рефрижератора Масару Сайто решил немного отдохнуть и охладиться в холодильной камере грузовика, перевозившего блоки сухого льда, т. е. твердой углекислоты. Дверь рефрижератора неожиданно захлопнулась, и шофер оказался в западне, абсолютно беспомощным перед тремя крайне опасными факторами: холод (10 °С), быстро нарастающая вследствие испарения сухого льда концентрация углекислого газа и кислородная недостаточность, возникшая в связи с расходованием запасов кислорода при дыхании в герметически закрытом пространстве. Когда шофера извлекли из холодильной камеры, он был в абсолютно замерзшем состоянии и не подавал никаких признаков жизни. Но в ближайшей больнице ему была оказана срочная медицинская помощь, и он был спасен.
Почему же Харин и Сайто не погибли? У обоих в результате значительного понижения температуры головного мозга наступила так называемая гипотермия, которая и предохранила нервные клетки от повреждения вследствие кислородной недостаточности, так как потребность в кислороде была ничтожной. В случае с японским шофером гипотермия развивалась быстро и достигла большой глубины. В рефрижераторе была высокая концентрация углекислого газа, выделявшегося из сухого льда, что оказывало на человека наркотическое воздействие, вследствие чего степень приспособляемости организма к кислородному голоданию повысилась. Подобные результаты при опытах с животными еще до этих случаев получил советский ученый Н. Н. Тимофеев. В условиях герметически закрытого помещения ему удалось на целые сутки охладить подопытных животных до 57 °С путем повышения содержания углекислого газа и понижения содержания кислорода, а после этого вернуть к жизни. Ученые всегда с особым интересом относились к подобным поразительным случаям, стараясь дать им научное объяснение. Узнав о случае с Сайто в Токио, югославский ученый Анжус решил воспроизвести это явление в экспериментальных условиях. Он поместил белых крыс в герметически закрытый стеклянный сосуд при низкой температуре. Быстрое увеличение концентрации углекислого газа, выделявшегося крысами при дыхании, способствовало такому же быстрому и глубокому охлаждению животных. В результате выяснилось, что крысы, которые в обычных условиях могут без опасности для жизни перенести охлаждение лишь до 1516 °С, при повышении концентрации углекислого газа переносят температуру до 12 °С. В других опытах было установлено, что понижение температуры тела способствует замедлению процесса обмена веществ и уменьшению потребности организма животных в кислороде. При температуре тела 28 °С потребность в кислороде уменьшилась до 50% от нормы необходимого кислорода; при 24 °С до 30%, а при 20 °С до 15%. Кроме того, резко замедлялись сердечная деятельность, дыхание и кровообращение животных, благодаря чему их жизнь сохранялась при минимальном расходе запасов питательных веществ.
Но вернемся к спасению замерзших людей. Обычно во всех случаях клинической смерти вследствие переохлаждения температура внутренних органов людей понижалась до 2624 °С. Однако известны исключения из этого правила. Вот, например, одно из них. В феврале 1951 года в одну из больниц Чикаго привезли 23-летнюю негритянку, обнаруженную полураздетой в снегу. Она провела так 11 часов при колебаниях температуры воздуха от 8 до 26 °С. Температура ее внутренних органов в момент поступления в больницу была 18 °С. Современные хирурги редко решаются охлаждать человека до такой низкой температуры даже во время сложных операций, так как принято считать, что это предел, ниже которого могут наступить необратимые изменения в коре головного мозга. Но в описываемом случае врачей удивило обстоятельство, что при таком сильном переохлаждении тела пострадавшая все еще дышала, хотя и редко (три-пять вдохов в минуту). Пульс тоже был очень замедлен (1220 ударов в минуту) и нерегулярен (паузы между сердечными сокращениями достигали восьми секунд). Врачам удалось сохранить ей жизнь, но пришлось ампутировать ступни ног и пальцы на руках.
До недавнего времени ученые считали, что если утонувшего человека не вынести из воды в течение пяти-шести минут, то он неизбежно погибнет в результате необратимых патологических изменений в коре головного мозга, вызванных острой кислородной недостаточностью. Однако оказалось, что в холодной воде это время может значительно продлиться. Например, в американском штате Мичиган зарегистрирован такой случай: 18-летний студент Брайан Канинхем провалился под лед замерзшего озера, и его извлекли оттуда лишь через 38 минут. Пострадавшего немедленно доставили в ближайшую больницу, где с помощью искусственного дыхания (он вдыхал чистый кислород) ему вернули жизнь. Безусловно, помогло и то обстоятельство, что тело юноши было охлаждено в ледяной воде. Другой случай произошел с пятилетним мальчиком Вегардом Слетемуненом из города Лиллестрема (Норвегия): он провалился под лед замерзшей реки. Через 40 минут безжизненное тело ребенка вынесли на берег и начали делать искусственное дыхание и массаж сердца. Вскоре у мальчика появились признаки жизни, а через двое суток к нему вернулось сознание, и он спросил: «А где мои очки?» В декабре 2006 года в снегах горы Рокко на западе Японии спасатели нашли замороженное тело 35-летнего японского бизнесмена Мицутаки Учикоши. Это случилось спустя 24 дня после его исчезновения. На момент обнаружения температура тела Учикоши упала до 22 °С, пульс почти не прощупывался, внутренние органы не функционировали. Бизнесмена тут же доставили в больницу, где после недолгого лечения от гипотермии и потери крови Учикоши пришел в себя, а вскоре чувствовал себя уже и вовсе замечательно.
«Он был заморожен живьем и выжил, сказал один из лечащих врачей Мицутаки. Если нам удастся понять, почему, перед нами откроется множество перспектив».
Этот случай заинтересовал ученых по всему миру. Возможно ли, чтобы человек оставался длительное время под воздействием низких температур, а затем полностью восстановил свои функции? Американские ученые из Бостона, Питтсбурга и Лос-Анджелеса отвечают на этот вопрос: «Да, вполне возможно».
И если раньше впадение человека в «спячку» во время длительных межпланетных перелетов мы видели разве что в фантастических фильмах, то очень скоро это может стать реальностью. Исследователи утверждают, что они как никогда близки к тому, чтобы научиться погружать человека в глубокий сон на срок до нескольких месяцев. Команда американских ученых изобрела для этого специальную смесь из соли и льда, которая при введении в тело человека быстро охлаждает кровь. Эта плазма стремительно снижает температуру тела с 37 °С до 10 °С, в результате чего замедляется метаболизм, и человек впадает в подобие зимней спячки.
Правда, пока новая методика проверялась только на свиньях, которых удалось погрузить в подобный сон на несколько часов. Но ученые уверены, что «спячку» можно растянуть на дни, недели и даже месяцы.
Однако не все так просто, как это кажется на первый взгляд. В замороженном состоянии людей необходимо все равно кормить посредством внутривенных инъекций и убирать за ними отходы. Волосы и ногти расти не перестанут, и глубокий сон не остановит старение. В природе этих проблем могут избежать лишь медведи.
Прорыв в изучении человеческой «спячки» крайне важен для науки в целом и для медицины в частности: благодаря этому можно будет возвращать к жизни людей, утонувших в ледяной воде. Также появится больше возможностей для лечения тяжелораненых и оживления людей, чье сердце не билось в течение нескольких часов.
Значит, в определенные моменты и у человека, как и у зимоспящих, могут сработать механизмы по устранению термогенеза? Вот только в чем суть этих механизмов?
М. Буянов, комментируя известный случай летаргического сна протяженностью 20 лет у одной женщины, заключил, что летаргический сон это то же самое, что и зимняя спячка, правда, с оговоркой, что у человека это всегда патология.
Анализируя описанные журналистами случаи (в научной литературе публикаций о них не встретишь), можно уловить определенную закономерность: человек способен прожить без дыхания и сердечной деятельности, т. е. в состоянии клинической смерти, гораздо больше критических пяти-шести минут, после которых наступают необратимые изменения в мозге, если будут соблюдены следующие условия:
если пострадавший будет неподвижен;
если его тело будет охлаждено;
если этому состоянию будет предшествовать шок или какой-либо другой стресс.
В разбираемых случаях все эти условия налицо: девушка попала на мороз в бессознательном состоянии; у мальчика был шок с рефлекторной остановкой дыхания (иначе он просто захлебнулся бы водой); тяжелая психическая травма предшествовала летаргическому сну женщины. И, как известно, йоги способны вызывать у себя шок искусственным путем. Все они были неподвижны, у всех отмечено значительное снижение температуры тела.
Так ли уж категорично следует определять способность человека впадать в состояние спячки (гипобиоза) как патологическую? Некоторые ученые считают, что состояние гипобиоза и даже анабиоза неотъемлемое право всего живого на Земле, включая растения и всех животных, однако у человека оно не реализуется в силу его особой эволюции. «Не реализуется», но мы же видим реализуется! Правда, до сих пор мы не знаем, как и благодаря какому механизму реализуется это всеобщее свойство живой материи конкретно у человека, но это, как говорится, уже другой вопрос.
В клинической медицине в 5060-е годы с легкой руки Лабори и Гюгенара появилось повальное увлечение искусственной гибернацией (лат. hibernatio «зимняя спячка»), особенно в хирургии сердца и крупных сосудов. Сейчас это увлечение прошло, однако кое-что полезное из этого извлечь удалось. Например, выяснилось, что снижение температуры тела больного всего на 1 °С снижало у него уровень обмена веществ на 56%, значит, понизив температуру тела больного на 20 °С, можно добиться снижения обмена в 100 (!) раз. Практически это означает, что человек в таком состоянии мог бы прожить без пищи и воды не один-два дня, а минимум 100 дней, т. е. больше трех месяцев. При этом сохранялся бы значительный интервал до температурного оптимума, присущего зимоспящим в период спячки (около +5 °С), что позволило бы снизить процент обмена до десятых и даже сотых долей, тем самым делая возможным многомесячную спячку человека, как у зимоспящих животных.
Однако выяснилось и другое: главным и до сих пор непреодолимым препятствием для погружения человека в состояние искусственной зимней спячки является мышечный термогенез, и прежде всего дрожь. Она возникала всякий раз при попытке снизить температуру тела ниже 28 °С, даже если при этом применялись релаксанты и наркоз. Возникавшая дрожь согревала организм, но если охлаждение все-таки продолжалось, наступало энергетическое истощение, при согревании дрожи уже не было, и больной чаще всего погибал. Как показали исследования, в мышце, даже полностью денервированной, при охлаждении ее до 28 °С дрожь наступает спонтанно видимо, такая борьба с холодом запрограммирована в мускулах генетически.
Тем не менее бывают моменты даже у людей, когда барьер в 28 °С становился преодолимым и человек, охлажденный ниже этой критической температуры, возвращался в обычную жизнь, как было описано в приведенных выше примерах!
Если говорить только о температуре тела, то у человека бывают состояния, при которых температура тела начинает неудержимо падать до самых низких, если не критических, показателей: это кризисные состояния при тяжелых инфекционных заболеваниях, глубокий шок или глубокая гипогликемия. Особенно в этом отношении показательны септический и ожоговый шок.
В чем же дело? Может быть, в случае глубокого шока или гипогликемии у человека срабатывают те же механизмы, что и у зимоспящих животных при впадении в спячку? Или шок та же глухая защита для незимоспящего в экстремальных условиях, что и спячка для зимоспящего? В принципе, холод и сухой голод для зимоспящего тоже экстремальные условия!
Овладев способом вызывать у людей гипобиоз (спячку) искусственным путем, можно получить мощный арсенал средств борьбы с самыми тяжелыми патологическими состояниями и болезнями, многие из которых в настоящее время устранить или трудно, или просто невозможно.
Так, в эксперименте с зимоспящими животными доказана возможность радикального избавления только спячкой (!) от таких тяжких заболеваний, как сифилис, трипаносомная болезнь. Есть все основания считать, что таким способом можно будет бороться с сепсисом и даже СПИДом, поскольку имеются сведения об успешной борьбе с помощью спячки и с вирусными заболеваниями.
Полная дезинтеграция организма, наблюдаемая при спячке, может способствовать сохранению жизни тяжелообожженных, а также пострадавших с обширными размозжениями и сдавлениями тканей, если применить гипобиоз до развертывания токсемии тем самым будет исключен главный патологический фактор травмы и предотвращено развитие и углубление вторичного некроза и раневой инфекции. Такая категория пострадавших ныне самая трудная (и дорогая!) для реанимации.
Известна также невосприимчивость зимоспящих животных к смертельным дозам бактериальных и химических ядов, а также ионизирующего излучения. Та же невосприимчивость обнаружена в эксперименте и с самыми близкими к человеку животными обезьянами, которых облучали полуторной смертельной дозой ионизирующей радиации в состоянии клинической смерти, т. е. того же гипобиоза. Все контрольные животные погибли, все экспериментальные (клиническую смерть вызывали кровопусканием) выжили, при этом лучевая болезнь ни у одного из них не развилась.
Полная денервация организма при глубоком гипобиозе, возможность безопасной остановки сердца и дыхания, отсутствие необходимости в анестезиологическом пособии при самой совершенной анестезии могут произвести в хирургии революцию: станут возможными самые сложные («немыслимые») операции в самых опасных зонах, например в глубинах мозга, на многих органах и тканях одновременно. И все это без обычного для большой хирургии драматизма, без опасности кровотечений и без жесткого лимита времени. Правда, для этого потребуются и иная хирургическая техника, иные подходы, особенно с учетом того, что репарации в гипобиозе нет, но все эти препятствия вполне могут быть преодолены, и они ничто по сравнению с той громадной выгодой, которая сулит хирургии возможность использования искусственной зимней спячки.
Полная дезинтеграция организма на клеточном уровне при глубоком гипобиозе позволит по-новому лечить больных с злокачественными новообразованиями. Установлено, что у зимоспящих в период спячки невозможно вызвать с помощью канцерогенов развитие злокачественных опухолей, хотя в состоянии бодрствования это легко удается, отмечена и деградация опухоли у зимоспящего животного в период спячки, если эта опухоль уже была в период бодрствования. В 1938 году американские патологи Фей и Смит впервые в мировой практике предложили способ лечения злокачественных опухолей у людей с помощью искусственной спячки, вызываемой холодом. Клинические испытания были проведены на 38 больных, страдавших распространенными злокачественными опухолями с метастазами, в том числе в мозге, при этом у многих боли снимались лишь большими дозами морфия. Этих больных после дачи снотворного в обнаженном состоянии обкладывали резиновыми пузырями со льдом и на протяжении пяти дней поддерживали температуру тела в интервале 32,229,4 °С. Правда, в одном случае произошел скачок температуры до 27,7 °С, но без каких-либо последствий. В период спячки у больных не было мочеотделения, прекращалась деятельность кишечника, практически останавливалась дыхательная и сердечная деятельность, полностью отсутствовало сознание. Потом их пробуждали, согревали, давали крепкий горячий кофе, а через два-четыре дня больных вновь погружали в спячку.