低温治疗可以挽救生命,提供星际旅行并扩大意识



“其中一些人面色苍白,因饥饿而精疲力尽,昏倒致死,在雪地里伸展开来。 看到他们走路时毫无感觉,不知道要去哪里。 当他们无法继续行走时,他们失去了身体的力量和精神的力量,他们跌倒了。 他们的脉搏稀少而不起眼; 在某些情况下,呼吸很少见并且很少引起注意,在另一些情况下,呼吸则以抱怨和吟的形式爆发。 有时眼睛睁开,一动不动,空虚,狂野,大脑被沉默的del妄所覆盖。”

此帐户属于法国医生Pierre JeanMoricheau-Beaupré,他于1826年撰写了《感冒的影响和性质论》,这是对体温过低的最完整的最早描述之一,体温下降到危险的低值的情况低于35°C。 他写了关于拿破仑在1812年从俄罗斯撤退的经历, 这个医学术语出现将近80年。

体温过低的名称来自希腊语ὑπο,即“底部,下方”和θέρμη,即“热”。 它的症状取决于温度下降的程度,但最初它们包括颤抖,协调不力,运动困难和迷失方向。 在极端情况下,心脏收缩会明显减慢, 逆行性健忘症和随之而来的混乱。 随着情况的进一步恶化,受害者可能会做出不合理的决定,他们的言论可能会受到干扰。 在某些情况下,由于不十分清楚的原因,他们开始脱掉衣服,并在死亡发生之前在狭窄的空间中寻求庇护。

然而,今天这种难以忍受的状况是由医生特别造成的,目的是减慢新陈代谢并让患者生存。 经过数十年的科学辩论,体温过低有助于阻止导致死亡的敌对事件。 它的治疗价值在于能够减慢细胞的生理需求。 如果冷冻细胞在受伤或心脏骤停期间或之后不需要大量的氧气和其他营养,则当血流停止时,它们将花费更多时间崩溃和死亡。 体温过低与暂停的动画之间的联系是至关重要的功能的停止,这是许多人希望的,这将帮助我们在前往火星和地球2的途中在太空中存活数年,这并非偶然。 尽管其过程的确切机制很复杂,但低温会减慢新陈代谢,延迟缺氧的破坏作用,直到恢复正常的血液循环。

治疗性低温的新领域甚至开始重新定义生活的界限。 过去,Rubicon生与死之间缺少心跳。 后来我们得知,没有脉搏的大脑可以存活一段时间,经历心脏骤停的人被拔出,而大脑则保持完好无损。 但是没有循环,大脑就不能长寿。

近年来,先进的低温降温方法可以将大脑活动减慢到最小程度,并将死亡的范围推到远远超过心脏骤停的地步。 除其他优势外,这些突破还使研究人员能够根据长期心脏骤停幸存并返回的人的报告,扩展对短期死亡相关经验的研究。 他们还为人类冬眠研究注入了新的活力,其目标是对进入星际空间的宇航员使用低温冷却。

最初将冷疗法用作局部疗法。 最早记载的用途包括在爱德温·史密斯的纸莎草纸中发现的参考文献。 这是最古老的医学文献,可以追溯到公元前3500年,以其所有者的名字命名,该所有者于1862年从卢克索的一位卖家那里购买了此文本。 他描述了埃及人如何用感冒来治疗脓肿。 后来,在公元前IV-V世纪 希腊希波克拉底医学院建议将患者放在雪中以止血,这显然是通过缩小血管来实现的。 但是直到十八世纪末,来自利物浦的医生詹姆斯·居里James Curie)进行了有关人体低温的最早已知实验。 他将显然致力于这一事业的健康志愿者在6.5°C的水中浸泡了45分钟,以期找到一种方法来帮助在沉船中遭受冷水袭击的水手。 他的研究得益于温度计精度的提高。

现代医学兴起之后,当受过训练的医生开始根据科学数据进行诊断和治疗疾病时,一切都发生了变化。 该研究是由美国神经外科医生Temple Fei的实验发起的。 即使在1920年代还是一名医学生时,也有人问他为什么四肢很少出现转移性癌症。 然后他没有答案,但是他指出一个人四肢的温度相对较低。 他将这一事实与他在马里兰州的农场所发现的发现完美地联系在一起:降低温度会抑制鸡胚的生长。 他假设感冒可以用来治疗和预防癌症的发展。 这是一个有见地的时刻。 到1929年,他在费城天普大学获得神经外科教授的职位。 很快,他开始使用基本的方法为整个身体降温,例如,用冰布覆盖患者,并开发出各种局部降温方法-包括按当今标准插入颅骨的粗大器械。

但是他的残酷方法激起了医院的批评和无政府状态。 他在手术室使用了高达70公斤的巨型冰浴,长达48小时。 融化导致不断的洪水泛滥,必须用某种东西吸收。 通过窗户的开口将房间冷却,这不仅使患者而且使员工也受到局部冰风的影响。 此外,当时没有专门为此目的设计的合适的(通常是直肠的)温度计很难准确地测量患者的体温。 然后未对温度计进行校准以测量34°C以下的温度。 因此,费伊在医务人员中极度不受欢迎,甚至医务人员甚至反叛了他的“为人们降温的服务”。

但是,费伊是个天才。 在他的一份早期报告中,他列举了在通过冷却疗法缓解疼痛方面,死亡率为11.2%,成功率为95.7%。 重要的是,这些实验表明,人们不仅可以保持低温状态,可以冷却到32°C数天,而且可以显着改善他们的生活状况。

不幸的是,事件变得如此突然和令人遗憾,以至于他的早期报道落入了纳粹的手中,他的知识被用于第二次世界大战期间进行的数百次残酷实验中。 囚犯被迫跳入冰冷的水箱,实验中使用了“等待,看看会发生什么”的方法。 这些数据被认为是不科学的。 与酷刑相关的研究拖延了数十年的研究进度。 那时,存在着“温度屏障”之类的问题,根据该问题,必须尽一切可能避免降低身体的温度。

仅在1980年代中期,麻醉学先驱彼得·萨法尔(Peter Safar)于1924年出生在维也纳,尽管声誉不佳,但还是冒险进行治疗性低温疗法的研究。 他在匹兹堡大学与狗一起工作,并确认心脏骤停后,轻微的脑部低温(33-36°C)可以显着改善治疗的神经生物学结果并防止脑部损伤。 萨法尔成功恢复了低温治疗的研究。 他发明的治疗方法被称为“为了延迟复苏而放慢速度”。

治疗低温的科学是受患者在冷水中溺水后幸存的特殊故事启发的。 以医学实习生安娜·巴根霍尔姆(Anna Bagenholm)为例,他在1999年挪威北部发生滑雪事故后因心脏骤停而死亡。 她在冰壳下的冰水中幸存了80分钟,并且花了几个小时没有脉动,才恢复了心跳。

新千年开始后,休斯敦中央大学医院系统重症监护室负责人约瑟夫·瓦伦今天将治疗体温治疗推向了新的高度。 2005年,一名男子在溺水后溺水身亡,被乘飞机从墨西哥带到休斯顿。 Varon告诉我:“我和他一起飞往休斯敦。 这家伙已经死了几个小时了。 “他们恢复了心脏,结果我们能够使心脏降温,而不仅仅是使大脑恢复生命-他也康复了。” 该案例在《复苏》杂志上有所报道。 “当年教宗若望保禄二世心脏骤停时,他们要求我飞往梵蒂冈为之降温。”

Varon和Fay一样被称为“ Frost博士”,最初对医务人员持怀疑态度。 “当我在休斯敦开始这样做时,我用了很多冰。 他说:“房间里的温度极度下降。” 他很快使用体温过低保护患者免受各种伤害(包括心脏骤停,心脏病发作和肝衰竭)造成的脑损伤。 他的患者定期冷却至低温,最高温度为32°C-长达11天。 2014年,他在心脏病发作后使用体温过低来挽救自己。 “发生在我身上的第一件事是:酷我!” -瓦隆告诉我。

随着时间的流逝,他的技术不断提高。 如今,Varon使用各种各样的设备进行局部低温治疗并冷却整个身体,通常是在心脏重新开始后,从心脏骤停恢复过程中,将患者的体温降低到32°C。 这项技术使用带有水凝胶垫的机器来循环患者的凉水,为患者降温,采用生物反馈机制进行温度控制,将计算机导管插入腿部,使患者降温并保持意识,这是准确评估神经生物学参数的关键。

此外,在某些与枪支或冷钢等重伤有关的情况下,有待患者进行紧急临床试验。 通常在不再有脉搏或呼吸时将它们冷却到10°C。 是的,事实证明,医生正在为“死者”降温-为了挽救生命。

冷却可以延长极短的时间,否则可以为受害者提供必要的手术护理,尤其是防止失血。 在匹兹堡和巴尔的摩进行了值得注意的试验,称为紧急保护和复苏(EPR),观察到枪支和刀伤最多。 当标准的复苏方法不起作用并且受害者有5%的生存机会时,EPR可以作为最后的手段。 该程序包括用遍及全身的冷却盐溶液代替患者的血液,从而防止细胞和组织的氧气缺乏。 当使用它时,患者可能会在心率不足一小时后再次出现心跳。 该实验的目的是将10例接受EPR的患者与10例未通过EPR的患者进行比较,看看它是否会影响生存。 官方结果尚未披露。

但是进行试验的塞缪尔·蒂舍曼(Samuel Tischerman)非常乐观。 长期以来,他一直试图超越可能的极限,并在1980年代上医学院时与萨法尔(Safar)合作制作了暂停动画。 现在,他的受检者需要定期从37°C的正常温度冷却到惊人的10°C 20分钟。 Tisherman解释说:“我们需要迅速做到这一点,因为这个人已经失去了脉搏。 这个主意是减少人体对氧气的需求。” 尤其需要冷却心脏和大脑,因为这些器官比其他器官更容易缺氧。 冷却后,没有脉搏和血压的患者被转移到手术室。 最后,在这种极端条件下,外科医生试图消除失血的来源并纠正剩余的伤害。 此后,将患者缓慢加热。 蒂舍曼说:“我们希望在加热后,他们的心脏会开始跳动。”

当被问及与此类问题有关的实验的最新进展时,Tisherman思考了一下,然后轻声笑了:“我们正在这样做。 这已经在进步!” 有必要等待临床试验的正式结果,但似乎一个关键的里程碑已经接近。

体温过低,除了对绝症患者的医疗服务外,有一天还可以用于科幻文学中我们大多数人遇到的情况-暂停动画。 这个想法在1960年代苏联和美国之间的太空竞赛中得到了推动,并以如今称为Torpor的形式复活了。 翻译]。 Thorpor为长途旅行提供了许多优势。 它可以防止医学上的问题,包括肌肉萎缩和骨质流失,这些疾病在长时间的失重期间会发生。 除了这种预防措施外,它还可用于心理目的。 失去意识可以防止在有限的空间中进行数月的太空旅行时可能产生的不必要的压力和不必要的无聊,更不用说在这么长的团队中可能发生的人际冲突。

诸如亚特兰大的SpaceWorks之类的企业正在从NASA等机构获得新的资金,用于诸如研究人类悬浮动画的Innovative Advanced Concepts等计划。 SpaceWorks的创新方法着重于节省食品,垃圾处理,存储和空间需求,在其他情况下,这将对船舶重量和任务成本产生巨大影响。 “我们向他们提出了一个现实的想法,并展示了金钱利益和所有的数学原理,”位于利莫尔海军基地的外科服务部门主任道格拉斯·托尔克(Douglas Tolk)说。 加利福尼亚州 自2013年以来,他一直在为SpaceWorks从事该项目。 他告诉我:“我是医生,也是NF的忠实拥护者-这是这些世界的理想组合!”

SpaceWorks的当前计划包括一个短期的折腾期,太空旅行者进入这个周期为期两周,每摄氏度将新陈代谢降低7%。 “我们知道许多哺乳动物都有冬眠的能力,所以我们毫无疑问“哺乳动物可以冬眠吗?”托尔克说。 -我们有一个问题:我们可以在人群中称呼她吗? 我们知道我们有能力在短期内做到这一点,甚至我们有研究表明我们可以将其延长两个星期。” 普拉克谈到了2008年发生在中国的一例, 一名动脉瘤后昏迷的妇女连续冷却14天,以防止进一步的脑损伤并加速康复。 令人惊讶的是,她完全康复了。

从我们目前前往火星的低温停滞知识中可以清楚地了解这条道路。 托尔克说,这一旅程应该从登月站开始,在登月站,“宇航员将去更深入地了解火炬,找出从休眠状态中得到什么并从中退出。” SpaceWorks计划通过外科手术引入的静脉装置“ mediaport”来支持宇航员的生命,这种装置类似于今天用于癌症患者的化学疗法。 他们还将有食管直接进入胃内进行喂养。 这些设备的副作用极低。 当团队通过所有检查后,它将进入停滞模块,躺在婴儿床中并连接其监测和饲喂系统。 然后,我们将降低房间的温度。 在镇静剂的帮助下,我们不会像医院那样发起热身。 我们将使用将人体温度降低至32°C并减慢新陈代谢的药物。”

此类工具的创建是Tolk及其同事的主要目标。 他们已经在猪上取得了成功,据他说,这是关键,因为“这是第一次通过药理学在未暴露于哺乳动物的哺乳动物中获得了像冬眠这样的东西。”在月球上进行训练之后,团队成员将轮流进入和退出停滞状态,以便某人始终清醒并可以观察其他人的安全。

在空间和时间上改变睡眠的性质可以改变人性。开启“按需休眠”的可能性的出现可能意味着我们已经超出了我们的内部昼夜节律与白天和黑夜等空间元素紧密相关。我们的遗传基础决定了与地球自转的节奏有关的生物学。此设置对于调节睡眠,进食,激素,血压和体温的时间表很有必要。这些节奏是我们人类的主要组成部分之一。如果体温过低的冬眠减慢了新陈代谢的速度并抑制了我们的节律性生物学需求,是否可以延缓衰老的影响?前往火星的旅行者能弥补在长途航行中往返后冬眠所花费的时间吗?或者,如果您想象一个遥远的未来,恒星研究人员可以在离开地球数百年后重返地球吗?

托克不确定人类的冬眠是否会使昼夜节律倒挂,但他表示有可能找到人类冬眠的根本性遗传转换。他说:“高级研究表明,这种开关会像HIT(休眠触发)一样。” -这是一种准备身体的化学物质,包括冬眠以及转移这种状况的能力。我认为我们DNA中的某个地方有开启休眠的能力,而这个机会在进化过程中就失去了。”

对我们身份的另一挑战可能来自扩大生活的界限。一旦死于心脏骤停。当心脏停止跳动时,该人不再在那里。然后,我们将概念扩展为“脑死亡”-没有脑电波意味着无路可退。现在,体温过低的患者会同时表现出心脏和大脑的死亡,但他们已经复活了,这再次扩大了生活的范围。

去挪威的一家医院,巴根霍尔姆在1999年发生滑雪事故后就接受了治疗。在她入院之前,所有体温过低且无脉搏的患者均死亡-存活率为零。但是,当医院意识到患者可能在几个小时后甚至可能在心脏骤停后数天就出现脑部活动时,他们开始使用更具攻击性的复苏尝试,并将存活率提高了38%。

在冰冻状态下住院的患者的紧急情况改变了我们的死亡方法。 2011年,一名55岁心脏衰竭的男子被带到亚特兰大的埃默里医院,并进入低温状态以保护大脑。经过神经系统检查后,医生宣布他的大脑死亡,并在24小时后将他带到手术室摘除器官。但是,根据《重症监护医学》杂志的一篇报道,医生们记录了他的角膜和咳嗽反射以及自发呼吸。尽管没有希望他进行复苏,也无法使他复活,但这种情况使人们对早已建立的神经系统检查产生怀疑,该检查仍用于确定死亡时间。

使用新技术使人们重获新生的患者会提出更多不同寻常的观点。纽约Langon医学院复苏研究主任Sam Parnia描述了最令人惊讶的案例之一。帕尼亚(Parnia)研究了通过低温进行复苏的方法,不仅可以挽救患者,还可以寻找更深层次的问题的答案:死亡何时最终且不可挽回?在死亡的另一面,我们感觉如何?意识工作什么时候停止?他的最新研究表明,意识在心脏骤停后可以存活数分钟-可以通过冷却大脑,减慢细胞死亡速度并为医生提供逆转这一过程并将患者拉回的机会来延迟意识。帕尼亚(Pania)的研究表明,垂死的大脑处于“镇静状态,和平国家”;根据多年来收集的报告,许多患者描述了一种仁慈明亮的感觉。

低温治疗领域的突破扰乱了公众,因此成为绊脚石。一些抵制他们的人很务实:治疗性低温疗法增加了降低血液凝结和因缺氧引起的组织损伤的风险,这导致许多非自愿性低温疗法的受害者死亡。这些症状被称为“致命三合会”。因此,关于如何使用这种技术还没有达成共识,Varon说。 “关于温度和持续时间的辩论将继续。他说:“每个人都很特别,因此您找不到适合每个人的食谱。”

从他的EPR实验开始,Tisherman就与医生的持续批评作斗争。他的同事特别担心在如此极端的寒冷条件下无法凝结,对于因受伤和失血而死亡的患者而言,这个问题很难被高估。然而,蒂瑟曼反对他的病人已经很可能死亡。他说:“他们的生存机会是5%,那么为什么不尝试一些新的东西呢?”

另一个批评与神经系统后果有关。如果患者因EPR而遭受枪击或刺伤,但由于长期缺氧而遭受不可逆的脑损伤,该怎么办?蒂舍曼说:“在任何心脏骤停中都存在这样的问题,那里是否存在损伤,”。 -如果您的心脏停止跳动,则无论您是否参加EPR测试都无关紧要-有可能存活下来,但是会遭受严重的脑损伤,而且这种风险与冷却无关。我们尚不知道这是增加或减少这种风险的方法。”他将这个问题描述为生存的问题。 “通常,复苏患者醒来并活着,对他们来说一切都很好,或者他们根本不活着。我们不知道是的,有风险。他们快死了,我们需要努力确保它们生存并醒来。”

工作很快。低温疗法的进步提出了确定人的本性,扩大意识和死亡界限的问题,并使我们对其他世界的访问更加接近。在曲折的道路上,一条进入无法通行的地方,一条回到平原,低温不断地打开并发展出新的治疗优势。Morisho Bupre会很高兴。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN409537/


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