التجميد المتحرك

السبات هو تباطؤ أو توقف الوظائف البيولوجية للحفاظ على القدرات الفسيولوجية. وتُعدّ حالات السبات شائعة في الكائنات الدقيقة وبعض الأنسجة النباتية، كالبذور. كما أن العديد من الحيوانات، بما فيها الكبيرة منها، قد تدخل في سبات شتوي ، ومعظم النباتات تمر بفترات سكون . يركز هذا المقال بشكل أساسي على إمكانية دخول الحيوانات الكبيرة، وخاصة البشر، في حالة السبات.
في الحيوانات، قد يكون التوقف عن النشاط الأيضي إما منخفضًا أو معدومًا. ويمكن تحفيزه بوسائل بيولوجية أو كيميائية أو فيزيائية داخلية المنشأ، طبيعية أو اصطناعية. في شكله الطبيعي، قد يكون قابلاً للانعكاس تلقائيًا كما هو الحال في الأنواع التي تُظهر حالات انخفاض الأيض أثناء السبات الشتوي . عند تطبيقه لأغراض علاجية، كما في حالة توقف الدورة الدموية العميق الناتج عن انخفاض درجة حرارة الجسم (DHCA)، عادةً ما يتطلب الأمر إنعاشًا بوساطة تقنية. [ 1 ] [ 2 ]
المبادئ الأساسية
يُفهم مصطلح "السبات المُعلق" على أنه توقف العمليات الحيوية مؤقتًا بوسائل خارجية أو داخلية دون إنهاء الحياة نفسها. [ 3 ] قد يستمر التنفس ونبض القلب والوظائف اللاإرادية الأخرى، ولكن لا يمكن رصدها إلا بوسائل اصطناعية. [ 4 ] لهذا السبب، ارتبطت هذه العملية بحالة خمول في الطبيعة، حيث تبدو الحيوانات أو النباتات، على مدى فترة من الزمن، وكأنها ميتة، ثم تستيقظ أو تتعافى دون أن تُصاب بأي ضرر. وقد أُطلق على هذه الحالة في سياقات مختلفة مصطلحات مثل السبات الشتوي ، أو السكون، أو التجدد الحيوي (الأخير في بعض اللافقاريات المائية والنباتات في ظروف الندرة).

في يوليو 2020، أفاد علماء الأحياء البحرية بالعثور على كائنات دقيقة هوائية (بشكل رئيسي)، في حالة "شبه سبات"، في رواسب فقيرة بالمواد العضوية ، يصل عمرها إلى 101.5 مليون سنة، على عمق 68.9 مترًا (226 قدمًا) تحت قاع البحر في دوامة جنوب المحيط الهادئ ("أكثر المناطق ركودًا في المحيط")، وقد تكون هذه الكائنات أطول أشكال الحياة عمرًا التي تم اكتشافها على الإطلاق. [ 5 ] [ 6 ]
تأخر الإنعاش عند البشر
قد تُشابه هذه الحالة من الموت الظاهري أو انقطاع العلامات الحيوية لدى البشر التفسير الطبي للسبات الشارد. ولا يُمكن استعادة علامات الحياة إلا إذا لم يُعانِ الدماغ والأعضاء الحيوية الأخرى من أي تدهور خلوي أو نخر أو موت جزيئي ناجم أساسًا عن نقص الأكسجين أو ارتفاع درجة الحرارة (وخاصةً ارتفاعها). [ 7 ]
تم الإبلاغ عن حالات لأفراد عادوا من هذه الانقطاعات الظاهرية للحياة التي استمرت لأكثر من نصف ساعة، أو ساعتين، أو ثماني ساعات، أو أكثر (مع الالتزام بهذه الشروط المحددة للأكسجين ودرجة الحرارة)، وقد تم تحليل هذه الحالات بعمق، ولكن تُعتبر هذه الحالات ظواهر نادرة وغير عادية. يبدأ الدماغ بالموت بعد خمس دقائق من انقطاع الأكسجين؛ وتموت الأنسجة العصبية في هذه المرحلة عندما يحدث "موت جسدي"، بينما تموت العضلات خلال ساعة إلى ساعتين بعد هذه الحالة الأخيرة. [ 8 ]
لقد كان من الممكن تحقيق إنعاش ناجح واستعادة الحياة بعد توقف ظاهري للحياة في حالات مثل ما بعد التخدير ، وضربة الشمس ، والصعق بالكهرباء ، والتسمم بالمخدرات، والنوبة القلبية أو السكتة القلبية ، والصدمة ، وحديثي الولادة، وارتجاج المخ، أو الكوليرا .
يُفترض أنه في حالة السبات العميق، لا يموت الشخص من الناحية الفنية، طالما استطاع الحفاظ على الحد الأدنى من الظروف في بيئة شديدة الشبه بالموت والعودة إلى حالة معيشية طبيعية. ومن الأمثلة على ذلك حالة آنا باغينهولم ، وهي طبيبة أشعة سويدية يُزعم أنها نجت لمدة 80 دقيقة تحت الجليد في بحيرة متجمدة في حالة سكتة قلبية دون أي تلف في الدماغ عام 1999. [ 9 ] [ 10 ]
ومن الحالات الأخرى لانخفاض حرارة الجسم التي نجا فيها الناس دون أضرار ما يلي:
- جون سميث، فتى يبلغ من العمر 14 عامًا، نجا من الموت بعد أن قضى 15 دقيقة تحت الجليد في بحيرة متجمدة قبل أن يصل المسعفون ويسحبوه إلى اليابسة وينقذوه. [ 11 ]
- ذكرت وسائل الإعلام أن ميتسوتاكا أوتشيكوشي، وهو رجل ياباني، نجا من البرد القارس لمدة 24 يومًا في عام 2006 دون طعام أو ماء، حيث يُزعم أنه دخل في حالة شبيهة بالسبات الشتوي. وقد شكك بعض الخبراء الطبيين في ذلك، زاعمين أن البقاء على قيد الحياة لفترة طويلة كهذه دون سوائل أمر مستحيل من الناحية الفسيولوجية. [ 12 ]
- باولي هاينك، الذي نجا في سن الثانية من عدة ساعات من توقف القلب الناجم عن انخفاض حرارة الجسم، ووصلت درجة حرارة جسمه إلى 18 درجة مئوية (64 درجة فهرنهايت) . [ 13 ]
- إريكا نوردبي ، طفلة صغيرة تم إنعاشها في عام 2001 بعد ساعتين من توقف نبضات قلبها، وكانت درجة حرارة جسمها حوالي 16 درجة مئوية (61 درجة فهرنهايت) . [ 14 ]
السبات البشري
لقد طُرحت فرضية مفادها أن آفات العظام تُقدّم دليلاً على السبات الشتوي لدى البشر الأوائل الذين عُثر على رفاتهم في موقع أتابويركا الأثري . في ورقة بحثية نُشرت في مجلة "الأنثروبولوجيا" ، أشار الباحثان خوان لويس أرسواغا وأنتونيس بارتسيوكاس إلى أن "الثدييات والرئيسيات البدائية" مثل البوش بيبي واللوريس تدخل في سبات شتوي، مما يُشير إلى أن "الأساس الجيني والفسيولوجي لمثل هذا الانخفاض في التمثيل الغذائي قد يكون محفوظًا في العديد من أنواع الثدييات، بما في ذلك البشر". [ 15 ]
منذ سبعينيات القرن الماضي، يُستخدم التبريد المُستحث في بعض جراحات القلب المفتوح كبديل لأجهزة القلب والرئة . إلا أن التبريد لا يوفر سوى فترة زمنية محدودة لإجراء العملية، كما أنه ينطوي على خطر تلف الأنسجة والدماغ عند استخدامه لفترات طويلة.
تُجرى حاليًا العديد من المشاريع البحثية لدراسة كيفية تحقيق " السبات المُستحث " لدى البشر. [ 16 ] [ 17 ] ستكون هذه القدرة على إدخال البشر في حالة سبات مفيدة لعدة أسباب، منها إنقاذ حياة المرضى أو المصابين بجروح خطيرة عن طريق وضعهم مؤقتًا في حالة سبات ريثما يتم تقديم العلاج لهم.
يركز البحث الأساسي في مجال السبات الشتوي البشري على الوصول إلى حالة من الخمول ، تُعرَّف بأنها تثبيط فسيولوجي تدريجي لتقليل استهلاك الأكسجين والحفاظ على الطاقة من خلال سلوكيات منخفضة الأيض تُغير العمليات الكيميائية الحيوية. وقد أظهرت دراسات سابقة أن الأحداث الفسيولوجية والكيميائية الحيوية قد تُثبِّط التنظيم الحراري الداخلي قبل بدء انخفاض حرارة الجسم في عملية معقدة تُعرف باسم "السبات الصيفي". وهذا أمر لا غنى عنه للبقاء على قيد الحياة في الظروف البيئية القاسية، كما هو الحال في بعض البرمائيات والزواحف. [ 18 ]
الإمكانيات العلمية
تأثير درجة الحرارة
يؤدي خفض درجة حرارة المادة إلى تقليل نشاطها الكيميائي وفقًا لمعادلة أرهينيوس . ويشمل ذلك العمليات الحيوية مثل الأيض. وقد توفر تقنية التجميد العميق في نهاية المطاف إمكانية التجميد طويل الأمد. [ 19 ]
الحفاظ على الحالة الطارئة والإنعاش
يُعدّ الإنعاش والحفظ الطارئ (EPR) وسيلةً لإبطاء العمليات الحيوية التي قد تؤدي إلى الوفاة في حالات الإصابات البليغة. [ 20 ] ويتضمن ذلك خفض درجة حرارة الجسم إلى أقل من 34 درجة مئوية (93 درجة فهرنهايت) ، وهو المعيار الحالي للعلاج بالتبريد . [ 20 ]
تجارب انخفاض درجة حرارة الجسم على الحيوانات
في يونيو/حزيران 2005، أعلن علماء في مركز سفار لأبحاث الإنعاش بجامعة بيتسبرغ أنهم نجحوا في وضع كلاب في حالة سبات عميق وإعادتها إلى الحياة، معظمها دون تلف دماغي ، وذلك عن طريق سحب الدم من أجسامها وحقن محلول بارد في دورتها الدموية ، مما أبقى أجسامها حية في حالة سكون. بعد ثلاث ساعات من توقف نموها سريريًا ، أُعيد دم الكلاب إلى دورتها الدموية، وتم إنعاشها بصدمة كهربائية لقلوبها. بدأ القلب بضخ الدم في جميع أنحاء الجسم، وعادت الكلاب إلى الحياة. [ 21 ]
في 20 يناير 2006، أعلن أطباء من مستشفى ماساتشوستس العام في بوسطن عن نجاحهم في وضع الخنازير في حالة سبات عميق باستخدام تقنية مماثلة. تم تخدير الخنازير وإحداث نزيف حاد، بالإضافة إلى محاكاة إصابات خطيرة باستخدام مشرط (مثل ثقب في الشريان الأورطي كما قد يحدث في حادث سيارة أو إطلاق نار). بعد أن فقدت الخنازير حوالي نصف دمها، تم استبدال الدم المتبقي بمحلول ملحي مبرد. وعندما وصلت درجة حرارة الجسم إلى 10 درجات مئوية (50 درجة فهرنهايت) ، تم إصلاح الأوعية الدموية المتضررة وإعادة الدم. [ 22 ] تم اختبار هذه الطريقة 200 مرة بنسبة نجاح بلغت 90%. [ 23 ]
محفز كيميائياً
يسعى مختبر مارك روث في مركز فريد هاتشينسون لأبحاث السرطان، ومعاهد مثل "سسبندد أنيميشن"، إلى تطبيق تقنية التجميد المؤقت كإجراء طبي، وهي تقنية تتضمن إحداث نقص تروية جهازي كامل ومؤقت ، بهدف الوصول إلى حالة تحمل لحماية الجسم والحفاظ على وظائفه، وذلك خلال انهيار الدورة الدموية "لمدة ساعة واحدة فقط". والهدف من ذلك هو تجنب حدوث إصابات خطيرة، أو خطر تلف الدماغ، أو الوفاة، إلى حين وصول المريض إلى الرعاية الطبية المتخصصة. [ 24 ]
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ "الإنعاش المعلق" . Medical-Dictionary.thefreedictionary.com.
- ↑ أسفار، ب؛ كالزيا، إ؛ راديرماخر، ب (2014). "هل يُعدّ "الإنعاش المُعلّق" الدوائي المُستحثّ بواسطة كبريتيد الهيدروجين ممكنًا في وحدة العناية المركزة؟" . العناية الحرجة . 18 (2): 215. doi : 10.1186/cc13782 . PMC 4060059. PMID 25028804 .
- ↑ أسفار، ب. (2014). "هل يُعدّ "الإنعاش المُعلّق" المُستحثّ دوائيًا بواسطة كبريتيد الهيدروجين (H2S) ممكنًا في وحدة العناية المركزة؟" . العناية الحرجة . 182 (2): 215. doi : 10.1186/cc13782 . PMC 4060059. PMID 25028804 .
- ↑ "كيف تنجو الضفادع من الشتاء؟ لماذا لا تتجمد حتى الموت؟" . مجلة ساينتفك أمريكان . 11 يوليو 2014. تم الاطلاع عليه في 3 يونيو 2017 .
- ↑ وو، كاثرين ج. (28 يوليو 2020). "ربما نجت هذه الميكروبات 100 مليون سنة تحت قاع البحر - بعد إنقاذها من بيئاتها الباردة والضيقة والفقيرة بالمغذيات، استيقظت البكتيريا في المختبر ونمت" . صحيفة نيويورك تايمز . تم الاطلاع عليه في 31 يوليو 2020 .
- ↑ مورونو، يوكي؛ وآخرون . (28 يوليو 2020). "استمرار الحياة الميكروبية الهوائية في الرواسب البحرية المؤكسدة التي يصل عمرها إلى 101.5 مليون سنة" . نيتشر كوميونيكيشنز . 11 (3626): 3626. Bibcode : 2020NatCo..11.3626M . doi : 10.1038/s41467-020-17330-1 . PMC 7387439. PMID 32724059 .
- ↑ "الموت الجزيئي هو" . Forensic Medicine_gradestack.com. مؤرشف من الأصل بتاريخ 15 سبتمبر 2015.
{{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal= - ↑ "تعريف حالة السكون المؤقت هو" . Forensic Medicine_gradestack.com. مؤرشف من الأصل بتاريخ 29 يونيو 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 يونيو 2017 .
{{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal= - ↑ "طالبٌ "معجزة" ينجو من تجمّد جسده بالكامل . independent.co.uk . 20 يناير 2016. مؤرشف من الأصل في 25 مايو 2022. تم الاطلاع عليه في 5 يونيو 2017 .
- ↑ جيلبرت م، بوسوند ر، سكاجسيث أ، نيلسن ب، سولبو ج (2000). "إنعاش من انخفاض حرارة الجسم العرضي إلى 13.7 درجة مئوية مع توقف الدورة الدموية". مجلة لانسيت . 355 (9201): 375-376 . doi : 10.1016/S0140-6736(00)01021-7 . PMID 10665559. S2CID 54348869 .
- ↑ هل هو تجميد مؤقت؟ كيف نجا صبي بعد 15 دقيقة من احتجازه تحت الجليد في بحيرة متجمدة؟ (موقع ميديكال ديلي)
- ↑ رجل ياباني ينجو في ظروف غامضة (بي بي سي نيوز)
- ↑ قصة طفل إليفا جزء من جولة وطنية لتكريم مايو كلينك بمناسبة مرور 150 عامًا على تأسيسها. مؤرشفة في 11 مايو 2015 على موقع Wayback Machine. مايو كلينك
- ↑ واريك، جيسون (23 فبراير 2002). ""الطفل المعجزة" لا يحمل سوى ندوب قليلة بعد عام من نجاته من الموت بأعجوبة. صحيفة إدمونتون جورنال ، صفحة A3.
- ↑ سوليفان، ر. (2020). "ربما دخل الإنسان القديم في سبات شتوي" . مؤرشف من الأصل في 25 مايو 2022. تم الاطلاع عليه في 25 نوفمبر 2021 .تشير هذه المقالة إلى بارتسيوكاس، أ. وأرسواغا، ج. (2020). السبات الشتوي لدى أشباه البشر من أتابويركا، إسبانيا، قبل نصف مليون سنة . مجلة الأنثروبولوجيا ، المجلد 124، العدد 5.
- ↑ تقنية سبات جديدة قد تنجح مع البشر | لايف ساينس على www.livescience.com
- ↑ سباقٌ محمومٌ للوصول إلى "سبات" البشر - تايمز أونلاين على www.timesonline.co.uk
- ↑ "هل السبات البشري ممكن؟" (ملف PDF) . nature.berkeley.edu.
{{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal= - ↑ تاندي سي (2014). احتمال الخلود - بعد خمسين عامًا. مطبعة جامعة ريا، الولايات المتحدة الأمريكية، ISBN 978-1-934297-21-6
- 1 2 ديلبرت، كارولين (20 نوفمبر 2019). "أطباء يضعون البشر في حالة سبات حقيقي لأول مرة" . مجلة ميكانيكا شعبية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 سبتمبر 2020 .
- ↑ ميهم، ستيفن (11 ديسمبر 2005). "كلاب الزومبي" . صحيفة نيويورك تايمز .
- ↑ علم، ح. ب.، ري، ب.، هونما، ك.، تشين، هـ.، أيوست، إ. س.، لين، ت.، تورونو، ك.، مهراني، ت.، إنجل، س.، تشين، ز. (2006). "هل يؤثر معدل إعادة التدفئة بعد توقف القلب الناتج عن انخفاض حرارة الجسم الشديد على نتائج نموذج خنزيري للنزيف المميت؟". مجلة الصدمات . 60 (1): 134-146 . doi : 10.1097/01.ta.0000198469.95292.ec . PMID 16456447 .
- ↑ "أطباء يدّعون نجاح تقنية التجميد المؤقت" . صحيفة سيدني مورنينغ هيرالد . 20 يناير 2006. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 أكتوبر 2006 .
- ↑ بيلامي، ر؛ صفار، ب؛ تيشرمان، س. أ؛ باسفورد، ر؛ بروتيج، س. ب؛ كابوني، أ؛ دوبيك، م. أ؛ إرنستر، ل؛ هاتلر الابن، ب. ج؛ هوشاتشكا، ب؛ كلاين، م؛ كوتشانيك، ب. م؛ كوفكي، و. أ؛ لانكستر، ج. ر؛ ماكجوان الابن، ف. إكس؛ ألتجن، ب. ر؛ سيفيرينغهاوس، ج. و؛ تايلور، م. ج؛ زار، هـ (1996). "الإنعاش المعلق للإنعاش المتأخر. طب العناية المركزة. فبراير 1996؛ 24 (2 ملحق): ص24-47". طب العناية المركزة . 24 (2 ملحق): ص24-47. doi : 10.1097/00003246-199602000-00046 . PMID 8608704 .
- علم التجميد
- الشيخوخة
