Знание - сила, 2007 № 01 (955)

Но может ли человек впрямь превратиться в сурка? По словам биологов, «нет никаких принципиальных возражений против того, чтобы мы впадали в зимнюю спячку. Будь это так, в этом не было бы ничего противоестественного».

И, в самом деле, порой кажется, что осенью мы словно готовимся к спячке — к долгому покою и бездействию. Мы становимся вялыми и апатичными, по бокам откладывается жирок — будто мы и впрямь собрались нырнуть в берлогу, откуда без этого «спасательного круга» нам по весне не выплыть. Как хочется залечь где-нибудь и спать, спать, переждать эти холода, эти долгие сумеречные месяцы! Но об этом можно только грезить... Вот, хмурые и депрессивные, мы, как медведи-шатуны, все едем куда-то в набитых трамваях, променяв благую берлогу со сказочными снами на бестолочь неинтересной работы. Нам явно недостает какого-то сигнала, в ответ на который мы мгновенно отключились бы, едва в воздухе замелькают белые мухи.

В природе спячка — это жизнь в режиме крайней экономии, это подобие смерти, призванное помочь выжить. С незапамятных времен животные борются за свою жизнь «недеянием» — впадая в сон с наступлением холодов. Чем труднее добывать питательные вещества, тем бережливее организм старается их использовать — организм многих животных, населяющих территории с суровым климатом. Многих — но не человека, некогда обитателя Африки, расселившегося по всему свету (см. «З-С», №7/2006).

Порой температура тела животных, впавших в спячку, снижается всего до нескольких градусов выше нуля, пульс падает до 3-4 ударов в минуту, а потребление кислорода сокращается в 50 раз по сравнению с обычным состоянием. Меняется даже форма некоторых внутренних органов. Так, печень и почки сурков уменьшаются во время спячки на 30%, а объем желудка становится меньше наполовину. Это позволяет животным снизить потребность в энергии во время спячки примерно на 20%.

Десятилетиями ученые исследуют физиологическую подоплеку зимней спячки, но пока по-прежнему не ясно, что же за сигнал запускает этот механизм. Очевидно, речь идет о неких химических веществах. Вот некоторые наблюдения.

В Сиэтле, в онкологическом центре, Эрик Блэкстоун и его коллеги научились всего за пять минут вызывать искусственную спячку у лабораторных мышей. Для этого они обогащают воздух, которым дышат грызуны, сероводородом — он блокирует часть кислородных рецепторов в организме зверьков, вдвое снижая потребление кислорода. Обмен веществ замедляется, а температура тела падает. Однако стоит отключить подачу газа, как мыши, бодро попискивая, просыпаются. Блэкстоун убежден, что подобная система рецепторов имеется и в организме человека.

• Профессор Питер Элтджен из Кентуккского университета полагается на коктейль из белков и гормонов, замедляющих обмен веществ. Важным компонентом его «зимнего снотворного» является белок HIT (Hibernation Induction Trigger). Эффект, производимый им, впечатляет. Когда Элтджен вводил его резус-макакам, температура их тела на несколько часов понижалась на 2,6 градуса, а пульс замедлялся на 45%. В течение недели у обезьян не было аппетита.

Позднее Элтджен предположил, что этот белок мог бы подолгу поддерживать в жизнеспособном состоянии органы, изъятые для трансплантации. В новом эксперименте он ввел белок HIT в сердце, легкие, печень и почки, извлеченные из тела собаки, и, поместив их в специальную жидкость, убедился, что они годны для пересадки даже спустя 45 часов, в то время как обычно отмирают уже через 24 часа.

Удалось получить синтетический аналог этого белка, названный DADLE (D-Leu-Enkephalin). Это соединение замедляет обмен веществ в человеческих клетках и процессы деления клеток. Его также можно использовать для консервации донорских органов. Суслики, которым вводили DADLE, засыпали даже летом.

С точки зрения медиков, длительный сон очень полезен для человеческого организма, особенно ослабленного. Умение впадать в спячку пригодится не только единицам, отобранным по здоровью для далеких полетов, но и миллионам, отмеченным болезнью. Многодневный сон может оказаться спасением. Сон позволяет замедлить сердцебиение и снизить кровопотерю после тяжелого ранения, уменьшить риск отторжения только что пересаженных органов. Не случайно, в подобных исследованиях принимают участие не только представители космических ведомств — НАСА и ЕКА, но и военные медики.

Впрочем, путь к успеху пока так же далек, как дорога к другим планетам, а любые победы на этом пути больше напоминают поражения. Важно не только усыпить будущих покорителей космоса, но и сохранить им здоровье и жизнь. Многодневный сон может и не оказаться спасением. Венец природы хрустально хрупок, а его организм очень сложен. Насколько опасна для человека и, главное, его мозга подобная искусственная кома, ведь, может, не случайно природа оградила нас от того, чем испытывает каждую осень каких-нибудь черепах? Каким восстанет человек от сна, если сознание не возвращалось к нему несколько месяцев?

Не в пример многим соням, — например, лягушкам и змеям, — человек должен сохранять температуру тела постоянной, засыпая на полгода вперед. Температура не должна упасть даже на пять градусов, как то бывает у летучих мышей и сурков. Иначе кровеносные сосуды сужаются, начинается дрожь, человек испытывает сильнейший озноб. Если эти отчаянные сигналы не срабатывают, наступает коллапс. При понижении температуры тела на несколько градусов уже через трое-четверо суток происходят необратимые повреждения некоторых органов тела, нарушается сознание, отказывают почки. Космический корабль превращается в судно из мрачных античных фантазий — ладью Харона.

Еще один побочный эффект — потеря памяти. Профессор Ева Миллези из Венского университета наблюдала этот эффект в опытах с сусликами. Летом она приучила дюжину сусликов выбираться из лабиринта, в конце которого их ждали семечки подсолнечника. Осенью Миллези поместила половину зверьков в климатическую камеру, где было всего шесть градусов тепла, — суслики заснули, как бывает с приближением зимних холодов. Апартаменты остальных зверьков обогревались — и им не довелось поспать хоть пару месяцев. По весне животных вновь выпустили в лабиринт. Зимние бодряки побежали за семечками. Выспавшиеся путаники бесцельно гуляли по лабиринту — память их как рукой сняло.

Очевидно, низкие температуры действуют на мозг, подобно яду, вызывая массовую гибель клеток — особенно в области гиппокампа, отвечающего за работу памяти. Восемь дней непрерывного сна — и суслик превращается в маразматика, расставаясь со своим вчера и не понимая свое сегодня. От необратимого разрушения мозга тех же сусликов спасает умение вовремя проснуться. Каждые 5-20 дней зверьки вытаращивают глаза и начинают ошалело бродить, понемногу приходя в себя. Как выяснилось, большую часть запасов жира они тратят на то, чтобы от случая к случаю просыпаться.