Хората не са еволюирали да спят зимен сън по много причини. Но гените от нашите древни предци може да означават, че възможността е в нас. Всъщност човешката хибернация може да помогне за напредъка на медицинската и астронавтическата наука.
В дългите зимни дни, когато ви се струва твърде ледено, сиво и студено, за да се движите, може да се чудите защо хората не могат да правят като мечки и да спят зимен сън. Не би ли било това чудесен начин да преминете през дълга зима, пълна с твърде ранни, твърде студени сутрини?
И не бихме ли могли да използваме човешката хибернация, за да оцелеем след травма или болест или дори да изследваме космоса?
Отговорът е сложен.
Ето какво трябва да знаете защо хората не спят зимен сън (все още) и защо някои учени и изследователи смятат, че е само въпрос на време да го направим.
Няма доказателства за човешка хибернация или „lotska“
Няма много добри доказателства за какъвто и да е вид човешка хибернация.
История в British Medical Journal от 1900 г. твърди, че показва форма на човешка хибернация в Псков, Русия, наречена зимен сън или „лоцка“. Но настоящите изследователи казват, че няма доказателства, които да показват, че това е нещо повече от история.
The
Избягването на суровите зимни студове звучи доста добре. Но не толкова бързо…
Д-р Санди Мартин, експерт по хибернация и почетен професор в Университета на Колорадо, казва, че не е виждала убедителни доказателства за човешка хибернация или зимния сън на Псков.
Тя казва, че би се радвала да види физиологично изследване на този тип практика, защото може да е от жизненоважно значение за възпроизвеждането на човешката хибернация.
„Ако тези хора все още правят това, браво! Нека ги проучим“, казва Мартин. „Никога не съм чувал за нещо подобно за 40 години срещи в хибернация. Това, за което съм чувал, е [Aboriginal people] спане гол навън при условия, близки до замръзване. Но това не е зимен сън. Това е една нощ.”
Така че хората не спят зимен сън. Още.
Защо хората не спят зимен сън?
Това е добър въпрос с някои еволюционни отговори.
Много отдавна един от нашите праисторически предци е спал зимен сън. Този предшественик е предшественик на всички бозайници, включително хората. Някои хора смятат, че това означава, че науката може да накара хората отново да изпаднат в зимен сън.
„Според мен хибернацията е основната черта“, обяснява Мартин. „Може би сме оцелели след голямото изчезване на астероиди, защото нашите роднини можеха да използват хибернация за това време. Може би сме били подземни бозайници преди радиацията. Еволюционната генетика казва, че общите предци на всички бозайници са били хибернатори.“
Изследване от 2020 г. предполага, че ранните хора може да са успели да спят зимен сън. Въпреки че констатациите са неубедителни, изследователите предполагат, че тези предци отпреди половин милион години може да са спят зимен сън, за да оцелеят при изключително студени условия.
„Мисля, че това е наследствена черта, която сме загубили“, добавя Мартин. „Това означава, че имаме гените, от които се нуждаем, за да изпаднем в зимен сън.“
Мартин смята, че това означава, че е само въпрос на време да можем да разберем как да спим зимен сън. Така че защо не го направим естествено?
Според Мартин хората вероятно не спят зимен сън, защото това не е било в полза на нашата еволюция. Това не би насърчило оцеляването и възпроизводството.
Ето някои причини защо:
- Да бъдете в оцепенение (изключване на метаболизма ви) или хибернация (продължително оцепенение) би означавало, че не можете да се възпроизвеждате.
- Ако не се възпроизвеждате, това означава, че други конкурентни видове се размножават повече от вас и вероятно заемат вашето място.
- Когато сте в оцепенение, не можете да се защитите от хищници.
„Това е еволюционен компромис. И вие губите от усещането за успех, освен ако не сте вид, използващ вцепенение на много безопасно място“, каза Мартин.
Как ще работи човешката хибернация?
Изследователите търсят различни начини да въведат хората в хибернация.
Контролирана хипотермия
Медицинските специалисти вече използват
Здравните специалисти използват терапевтична хипотермия за лечение на рискови хора, като хора, които са преживели физическа травма, тези, които получават трансплантация, и някои хора, подложени на операция.
Мартин казва, че медицинската хипотермия не е същото като вцепенение или хибернация. Въпреки това някои изследователи смятат, че един ден хората може да са в състояние да заспят зимен сън, използвайки форма на контролирана хипотермия.
Степени на вцепенение
Друг подход може да бъде намирането на начин за задействане на същите процеси, които други бозайници използват, за да достигнат вцепенение. Но все още не е ясно как можем да направим това. Изследователите все още се опитват да идентифицират и разберат всички сложни механизми, които позволяват хибернация на животните.
Различните животни постигат вцепенение и зимен сън по различни начини, температури и обстоятелства.
Много дребни бозайници, като прилепи, мишки и лемури, изпадат в вцепенение всеки ден. Други бозайници могат да спят зимен сън за 6 месеца през есента и зимата. В
Мартин е съавтор на статия от 2015 г. за континуума на хибернация. Това предполага, че има различни етапи на метаболитна активност. Крайностите на този континуум са активност в единия край и хибернация в другия.
Друга теория е, че можем да постигнем хибернация чрез
Торпор срещу хибернация
Торпор: Това е, когато животното спира своите метаболитни процеси, като дишане, кръвообращение и използване на енергия. Ключов елемент от това е понижаването на телесната им температура до под 91ºF (33ºC). Вцепенението обикновено е краткотрайно, продължава по-малко от 24 часа.
Хибернация: Това е продължителен период на вцепенение, който животните използват, за да преживеят сезонните промени в температурата или недостига на храна. Това е вцепенение, което продължава повече от 24 часа и може да варира от няколко дни до няколко месеца. Телесните температури могат да паднат до -27ºF (-3ºC) и да спестят до 90% от тяхната енергия.
Как може човешкият зимен сън да повлияе на медицината и науката?
Според няколко проучвания предизвиканата от човека торпор или хибернация може да бъде от значение за изследването на космоса и медицината.
Възможността за сън за дълги периоди от време би намалила стреса от космическия полет и би увеличила ценните ресурси за поддържане на живота. Това ще позволи на хората да пътуват на дълги разстояния до далечни места като Марс и неговите луни.
Възможността за зимен сън също може да ви помогне да оцелеете след интензивни операции, включително трансплантация на органи. Здравните специалисти биха могли да лекуват по-добре ракови тумори, ако могат да поставят хората в състояние на вцепенение. Хората, които са преживели физическа травма, може също да имат по-добър шанс да оцелеят, докато медицинският персонал не успее ефективно да лекува нараняванията им.
Медицински приложения
Животните безопасно понижават кръвното си налягане, телесната температура, дишането и други процеси чрез естествен хибернация. Хибернацията може да помогне на хората да оцелеят при животозастрашаващи спешни случаи като инфаркт, инсулт и загуба на кръв. Може също така да помогне на получателите на трансплантирани органи.
В момента здравните специалисти могат да предизвикат хипотермия. И все пак, това не е същото като вцепенение или зимен сън.
Преглед на изследвания от 2018 г. предполага, че вцепенението или хибернацията може:
- повишаване на устойчивостта по време на операция за трансплантация
- предотвратява загубата на мускули и остеопорозата при хора с ограничена подвижност
- предотвратява шок на цялото тяло или отделни органи
- причиняват раковите заболявания да бъдат латентни, докато не бъдат налични по-добри възможности за лечение
Изследване на космоса
В статия от 2017 г. изследователите разглеждат потенциалните ползи от вцепенението за човешки космически полети до Марс и неговите луни. Авторите предполагат, че вцепенението, предизвикано чрез терапевтична хипотермия, може:
- намаляване на използването на животоподдържащи средства и други ресурси
- намаляване на приема на вода и храна с до 75%
- намаляване на производството на отпадъци
- предпазват от радиация
- облекчаване на психологически проблеми, свързани с дългосрочен космически полет
Вцепенението може също да действа като буфер срещу стреса от затварянето с няколко други хора за дълги периоди, като например при космически полет с екипаж.
Какви биха били рисковете от човешката хибернация?
Вкарването на хората в ступор или зимен сън е едно нещо. Да ги измъкнем безопасно от него е друго. Изследователите все още не са сигурни как да направят това. Необходими са много повече изследвания, за да се разбере как телата на бозайниците влизат и безопасно излизат от вцепенение.
При проучвания върху животни мозъчната активност при зимуващи бозайници се различава от сън, кома или анестезия. Някои изследователи смятат, че трябва да разберем повече за това състояние при хората.
Мартин казва, че има и възможни сърдечни проблеми.
„Сърцата на хората не работят добре, когато изстинат“, каза Мартин. „Това е реален и непосредствен риск. Трябва да разберем защо човешките сърца фибрилират и не могат да направят успешни контракции.
Финансиран от НАСА предложен протокол за използване на човешка хибернация за космическо пътуване предполага и други рискове:
- кръвни съсиреци
- кървене
- инфекции
- електролитен дисбаланс
- глюкозен дисбаланс
-
мастен черен дроб и чернодробна недостатъчност
Мартин предупреждава: „Мисля, че трябва да знаем много повече за механизмите, които са в основата на хибернацията, преди да можем да кажем, че хората са способни на хибернация.“
Няма доказателства, че хората могат да изпаднат в хибернация, продължително състояние на вцепенение.
Торпорът е физиологичното състояние на метаболитна депресия, при което телесната температура, дишането и разходът на енергия спадат.
Но хората имат далечни предци, които са спали зимен сън. Някои изследователи смятат, че все още може да имаме гени за зимен сън. Има много изследвания за това как други бозайници спят зимен сън и как можем да приложим това знание към хората.
Науката все още не е отключила всички тайни. Въпреки това, някои изследователи смятат, че е въпрос на време хората да могат безопасно да изпаднат в торпор или зимен сън. Ако е така, може да сме в състояние да изследваме по-отдалечени региони на космоса и дори да получим по-ефективни медицински грижи тук, на Земята.
Discussion about this post