Зачем астронавтам замораживать мозг перед полетом на Марс

Космическое агентство NASA провело глобальное исследование, чтобы выяснить, смогут ли в ближайшем будущем космические корабли преодолевать огромные расстояния и есть ли реальный шанс попасть на Марс. В результате выяснилось, что технически это возможно, но проблема в том, что во время такого перелета не выживут астронавты. Соответственно, чтобы перейти к серьезному изучению дальнего космоса, необходимо придумать, как поддержать жизнедеятельность  человека.

Раньше уже возникали идеи вводить для этого астронавтов в состояние анабиоза, но реальной методики, сохраняющей жизнь и здоровье людей, не было. NASA поручило компании Spaceworks создать соответствующую технологию, и на днях она представила оригинальную разработку. Специалисты предложили использовать для введения человека в длительное состояние сна уже довольно распространенную, проверенную на практике медицинскую процедуру - терапевтическую гипотермию. Она заключается в том, что у человека снижают температуру тела, дабы избежать повреждения тканей после периода недостаточного кровоснабжения. Такую процедуру применяют, в частности, при остановке сердца или закупорке артерий при инсульте. Для снижения температуры либо вводят в вену специальный теплообменный катетер, либо накрывают человека охлаждаемым водой одеялом.

Как показали исследования, лечебная гипотермия весьма эффективна при лечении самых разных заболеваний. Она уже используется для уменьшения повреждения головного мозга при остановке сердца, черепно-мозговых травмах и осложнениях при родах. В настоящее время Европейская комиссия финансирует крупномасштабное исследование использования терапевтической гипотермии для лечения инсульта, в котором участвуют 60 медицинских и научно-исследовательских центров из 25 стран. Согласно предварительным результатам, охлаждение мозга в течение шести часов после инсульта до температуры 33-34 сводит до минимума повреждение головного мозга. Пациенту через катетер вводится охлажденный физиологический раствор, что позволяет быстро снизить температуру тела.

Терапевтическую гипотермию также используют при внезапной остановке сердца. Снижение температуры тела приводит к замедлению обмена веществ в организме и замедляет скорость развития необратимых процессов. Именно первые 72 часа позволяют оценить состояние человека и разработать дальнейшую схему лечения. "Терапевтическая гипотермия может спасти жизнь пациента после внезапной остановки сердца, результаты нашего исследования подтвердили это", - говорит невролог клиники Майо доктор Алехандро Рабинштейн.

Как выяснили специалисты по неонатологии из King's College London, применение при асфиксии, кислородном голодании новорожденных метода терапевтической гипотермии снижает риск повреждения головного мозга младенца и обеспечивает его последующее полноценное умственное развитие. Неонатологи из Лондонского королевского колледжа под руководством Дэниса Аццопарди наблюдали за 325 детьми, родившимися доношенными, но пережившими при родах кислородное голодание. К части из них, входящих в контрольную группу, была применена стандартная терапия, а к остальным - метод терапевтической гипотермии.

Авторы проанализировали уровень выживаемости и когнитивные функции детей в возрасте шести-семи лет. Было установлено, что в гипотермической группе значительно больше детей имели к этому возрасту нормальный уровень интеллекта (IQ 85 и выше) по сравнению с контрольной группой. Кроме того, у детей из гипотермической группы было существенно меньше неврологических аномалий, более низкий уровень риска развития церебрального паралича и наступления инвалидности. Врачи пришли к выводу, что гипотермия удваивает шансы ребенка на нормальную жизнь.

Еще дальше в изучении возможностей гипотермии зашли специалисты из Университета Аризоны и из Университета Мэриленда. С помощью этой технологии они предложили реанимировать людей, находящихся на пороге смерти. Суть методики состоит в том, что у пациентов снижают температуру тела до 10 градусов и погружают их в анабиоз. Кровь при этом заменяют на холодную соленую воду, что совершенно безопасно для человека: в состоянии анабиоза клеточная активность останавливается, а значит, теряется функциональный смысл крови.

Такой подход особенно актуален, когда из-за несчастных случаев, например, автомобильных аварий или огнестрельных ранений, пациентам необходимы срочные операции. В подобных ситуациях малейшее промедление смерти подобно, но далеко не всегда врачам удается вовремя помочь. По статистике, выживаемость в таких случаях составляет не более 10%. Решением проблемы может стать оперативное снижение температуры тела. Методика, уже успешно испытанная не только на животных, но и на людях, продемонстрировала свою высокую эффективность.

Исследователи Spaceworks, сотрудничающие с NASA, на основе всех существующих исследований в сфере терапевтической гипотермии создали свою методику охлаждения - RhinoChill, позволяющую ввести людей в летаргический сон, или, как это называют ученые, состояние расширенного анабиоза. В мозг астронавтов с помощью специальной системы будут распылять особый охладитель, постепенно понижая температуру тела. После шести часов RhinoChill люди будут готовы к миссии на Марс. Вода, питательные вещества, успокаивающие препараты и небольшие электрические разряды будут поддерживать организм и помогут избежать атрофирования мышц. В ближайшее время технику RhinoChill испытают на людях: разрешение на это уже получил американский хирург Питер Ри.