Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
1.7. Другие аспекты медицинской гипобиологии
Для медицинской практики большое значение также имеют: гипотермия, хранение биологических и медицинских препаратов в холоде, вопросы анестезии, проблема долголетия и др.
Гипотермия – это состояние, при котором температура тела не превышает 35 °С вследствие преобладания теплоотдачи над теплопродукцией. Она может быть легкой (32–35 °С), умеренной (28–32 °С) или тяжелой (менее 28 °С) [45].
Гипотермия может быть естественной и искусственной. Искусственная гипотермия применяется в медицинской практике. При гипотермии скорость обмена веществ в организме снижается, что приводит к уменьшению потребности в кислороде. Это обстоятельство используется в медицинской практике, когда применяют искусственную местную или общую гипотермию. К местной гипотермии прибегают для лечения кровотечений, травм и воспалений. Общую гипотермию организма применяют при операциях на сердце, при лечении черепно-мозговой травмы, внутричерепных кровоизлияниях и др. Снижение обмена веществ и уменьшение потребления кислорода при гипотермии можно объяснить двумя причинами. Первое – непосредственное действие температуры на скорость биохимических реакций, которое идет согласно принципу Вант-Гоффа [58]. Второе – увеличением физиологически менее активной льдоподобной доли воды из ее общего количества, содержащегося в клетках и тканях. Это вызывает более или менее выраженное физиологическое обезвоживание организма, в зависимости от степени охлаждения [321].
Холодовой наркоз основан на явлении потери чувствительности болевых рецепторов и торможения работы нервных волокон при гипотермии. Его механизм такой же, как и при общей гипотермии [168].
Медикаментозный наркоз вызывается введением лекарственных веществ в организм человека. К числу веществ, применяемых при наркозе, относятся: хлороформ, диэтиловый эфир, закись азота (Dinitrogen oxide), фторотан, кетамин, изофлюран, севофлюран, ксенон и др. [46]. Под действием этих веществ, в основном, усиливается льдоподобность воды, которая ведет к физиологическому обезвоживанию клеток и тканей, а затем физиологической ангидрии, со всеми вытекающими из этого следствиями. Первая удачная попытка объяснения того, что такие анестезирующие вещества, как хлороформ и эфир вызывают в тканях мозга стабилизацию структуры воды, то есть их действие практически идентично действию холода была сделана L. Pauling [382, 383].
Все местные анестетики, используемые в настоящее время, имеют сходную химическую структуру и в зависимости от того, какая связь (эфирная или амидная) присутствует в соединительной цепи, местные анестетики принято делить на две группы – сложные эфиры (кокаин, прокаин, хлорпрокаин и др.) и амиды (лидокаин, тримекаин, бумекаин, прилокаин, артикаин и др.). Интересно отметить, что эти анестетики имеют гидрофобные свойства, поэтому хорошо растворяются в липидах мембраны, существенно меняя ее конформацию. Кроме того, гидрофобные вещества стабилизируют структуру воды, делая ее более льдоподобной. При определенной концентрации анестетиков, основная масса клеточной и тканевой воды может превратиться в «жидкий лед» и вызвать физиологическое обезвоживание. Нейромодуляторы, в частности, ацетилхолин плохо растворяется в «жидком льду» и выход его через пресинаптическую мембрану с измененной конформацией, сильно затруднен. Поэтому передача нервного сигнала нарушается или останавливается [168].
Биологические препараты, например, цельную кровь, плазму и форменные элементы крови, трансплантаты, а также медикаменты в растворах хранят при температуре +2–4 °С. Срок их хранения сравнительно небольшой. При бесперфузионной консервации с использованием препарата Custodiol при условии хранении донорских органов при температуре 2–4 °С срок консервации составляет: почечный трансплантат – до 48 часов, печёночный трансплантат – до 15 часов, трансплантат поджелудочной железы – до 15 часов, сердечный трансплантат – до 4 часов. Как мы уже писали выше, при температурах +4 °С и ниже клеточная и тканевая вода превращается в «жидкий лед», вызывая физиологическое обезвоживание, в результате которой обмен веществ замедляется, потребление кислорода снижается, что позволяет более или менее длительному сохранению биологических и медицинских препаратов в холоде.
В медицине широкое применение находит тканевая терапия по Филатову. Термином «тканевая терапия» академик В.П. Филатов [328] называл новый метод лечебной медицины, который состоял в следующем: в организм больного вводится ткань животного или растительного происхождения, предварительно подвергнутая воздействию на нее тех или иных факторов среды, затрудняющие ее жизненные процессы, но не восстанавливало их и не убивало ткань окончательно. В таких тканях, по предположению В.П. Филатова, в ответ на вредные, но не убивающие их воздействия, например, холода (от +2...–4 °С) развиваются вещества, которые являются стимуляторами метаболизма клеток реципиента, что повышает регенеративные свойства последнего. Подсадка консервированных тканей и парентеральное введение тканевых препаратов способствуют нормализации ритма дыхания, сердечной деятельности, показателей крови, рН раневого экссудата. Наряду с этим снижается болевая реакция, повышается титр агглютининов, комплимент связывающих веществ в специфических сыворотках, восстанавливается или повышается функция ферментов. Все это благоприятно сказывается на улучшении общего состояния и аппетита у больного. Стимулирующее и лечебное действие консервированных тканей по В.П. Филатову, очевидно, как писал сам автор, обусловлено образованием в них особых веществ – «биогенных стимуляторов».
Очевидно «биогенные стимуляторы», получаемые путем выдерживания листьев алоэ и других лекарственных растений и тканей человеческого или животного органа в холоде – от +4 °С до 0 °С, не то что иное, как криопротекторы и продукты гидролиза макромолекул, образующиеся в результате гипобиометаболических процессов в этих тканях.
Чрезвычайно интересно, что по Н.С. Харченко приготовление тканей для имплантации основано на дегидратации органа или ткани, путем пропускания через сосудистую систему воздуха нагретого до +37...–38 °С.
Органы помещают в камеру при температуре +40 °С и через главную артерию с помощью компрессора нагнетают воздух, который проходит через всю капиллярную сеть и выходит через вену в течение 5–6 часов (орган высыхает). Кусочки его массой 0,01–0,08 г помещают в ампулы и стерилизуют в автоклаве при температуре +120 °С в течение часа. Перед подсадкой кусочки сухой ткани опускают на 6–8 минут в теплый стерильный физиологический раствор. При таком способе в тканях и органах сохраняются в большом количестве биологически активные вещества, гормоны, ферменты, витамины. Активность тканей сохраняется до двух лет и более [106]. Этот факт еще раз подтверждает нашу теорию о механизме гипобиоза, согласно которой действие холода и высушивания имеют сходный характер, так как в условиях холода и высушивания происходит физиологическая ангидрия. Однако при этом следует иметь в виду то, что при физической ангидрии физиологические процессы приостанавливаются. Поэтому биологически активные вещества, очевидно, образуются в процессе высушивания, когда в тканях происходит физиологическая ангидрия, как во время гипобиоза.