تعلیق حیات

سوخت و ساز سلول های بدن جانوران نیازمند وجود اكسیژن است به همین دلیل هم اگر به این جانوران اكسیژن نرسد می میرند اما برخی از جانوران قادرند نیاز بدن خود به اكسیژن را كاهش داده و یا حتی آن را برای مدتی متوقف كنند

● نگاهی به وضعیتی ناشناخته در مرز میان زندگی و مرگ

سوخت و ساز سلول های بدن جانوران نیازمند وجود اكسیژن است. به همین دلیل هم اگر به این جانوران اكسیژن نرسد می میرند. اما برخی از جانوران قادرند نیاز بدن خود به اكسیژن را كاهش داده و یا حتی آن را برای مدتی متوقف كنند. در این حالت آنها از وضعیت حیات عادی به حالتی اسرارآمیز به نام حیات معلق- كه نه شبیه مرگ است و نه زندگی - فرو می روند.

هم اكنون دانشمندان با تحقیق بر روی این قابلیت ناشناخته جانوران، در تلاش برای القای چنین حالتی در انسان هستند. برخی از این دانشمندان، پا را از این هم فراتر گذاشته و معتقدند كه انسان نیز به طور بالقوه توانایی تعلیق حیات را در خود دارد.

در آزمایشگاهی در شهر بوستون، دكتر «حسن علم» به بدن سرد و بی حركت خوكی كه روبه روی او بر روی یك میز فولادی قرار گرفته خیره شده است. تپش قلب این جانور متوقف شده، خون بدنش تخلیه شده، در مغزش هیچ گونه فعالیت الكتریكی مشاهده نمی شود و بافت های بدنش نیز هیچ اكسیژنی مصرف نمی كنند. اكنون حدود دو ساعت و نیم است كه جانور در این حالت قرار دارد. با دیدن این صحنه حتماً فكر می كنید كه این جانور مرده است اما در اشتباه هستید چرا كه همان گونه كه دكتر «علم» اشاره دارد می توان آن را دوباره زنده كرد! او كلیدی را فشار می دهد و خون گرم شروع به پمپ شدن به داخل بدن جانور كرده و دمای بدنش را به تدریج بالا می برد. وقتی دمای بدن خوك به حدود ۲۵ درجه سانتیگراد می رسد قلبش به طور خود به خود شروع به حركت كرده و جانور دوباره به زندگی برمی گردد.

«علم» كه یك جراح متخصص سوانح و حوادث مرگبار در بیمارستان عمومی ماساچوست واقع در شهر بوستون است اكنون در حال تحقیق بر روی تكنیك جدیدی است كه به وسیله آن می توان مجروحانی را كه در لبه مرگ قرار گرفته اند در وضعیتی اسرارآمیز به نام «حیات معلق» قرار داد. بدین ترتیب پزشكان قادر خواهند بود تا جسم شخص مجروح را ساعت ها در این وضعیت گرگ و میش میان زندگی و مرگ نگاه داشته و پس از ترمیم جراحات وارده، او را دوباره زنده كنند.

در آینده این روش خواهد توانست جان مجروحان حاصل از شلیك گلوله و یا حوادث و تصادفات جاده ای و سایر سوانح مرگبار را - كه میزان خونریزی در آنها بسیار بالاست - از مرگ حتمی نجات دهد. «علم» یكی از چند محققی است كه بر روی وضعیت حیات معلق تحقیق می كنند. این دانشمندان معتقدند كه با خارج كردن كامل اكسیژن از ارگانیسم ها می توان قابلیت نهفته ای را كه در بدن برای قرار گرفتن در وضعیت حیات معلق وجود دارد بیدار كرد.

اگرچه اكنون روش های بالینی مختلفی برای بیهوشی عمومی وجود دارد اما این روش ها فقط فعالیت مغز را به حالت تعلیق درمی آورند. اما «علم» و دیگر محققان اكنون مشغول مطالعه بر روی روش هایی هستند كه قادر خواهند بود كل بدن را به حالت تعلیق درآورند. البته جزئیات سازوكاری كه می تواند حیات را در جانوران به حالت تعلیق درآورد هنوز ناشناخته است اما به هرحال دانشمندان نسبت به یك مسئله مطمئن هستند: به تعلیق درآوردن حیات، كاری شدنی است.

آزمایشی كه «علم» بر روی خوك ها انجام می دهد به این ترتیب است: او ابتدا جانور را بیهوش می كند تا از درد احتمالی حاصل از آزمایش بكاهد. سپس بطن جانور را شكاف داده و یكی از سرخرگ ها و سیاهرگ های اصلی را قطع می كند. (این كار به شیوه ای انجام می شود كه میزان و نحوه خونریزی ایجاد شده بتواند خونریزی حاصل از برخورد چندین گلوله به سینه و شكم یك انسان را شبیه سازی كند.) خونریزی حاصل از این آزمایش بسیار شدید و سریع خواهد بود - چیزی در حدود ۵۰ درصد - به طوری كه بدن جانور به سرعت در وضعیت شوك شدید قرار می گیرد. در این زمان دكتر «علم» تمامی خون بدن خوك را بیرون كشیده و ذخیره می كند سپس نوعی مایع مخصوص نگاهدارنده اعضای بدن را كه تا دمای ۲ درجه سانتیگراد سرد شده است به درون سیستم گردش خون خوك پمپ می كند.

(این مایع مغذی كه حاوی رادیكال های آزاد برای جلوگیری از فساد بافت های بدن نیز هست به طور معمول برای نگاهداری اعضای پیوندی در آزمایشگاه ها مورد استفاده قرار می گیرد.) بدین ترتیب مایع مزبور جانشین خون شده و دمای بدن جانور را از درون خنك می كند. با گذشت ۲۰ دقیقه، دمای بدن خوك از ۳۷ درجه به ۱۰ درجه سانتیگراد كاهش می یابد. «علم» جانور را به مدت ۹۰ دقیقه در این وضعیت حیات معلق نگاه می دارد. او در این مدت، زمان لازم را برای ترمیم رگ های پاره شده در اختیار خواهد داشت.

پس از آن وی خون ذخیره شده را گرم كرده و مجدداً وارد سیستم گردش خون جانور می كند و بدین ترتیب خوك دوباره زنده می شود.

درواقع سرد كردن بدن، عاملی است كه می تواند با كلیدی ترین خطری كه مجروحان با میزان خون ریزی شدید را تهدید می كند مقابله كند. داستان از این قرار است كه خون، مستمراً اكسیژن را به اعضای بدن می رساند. به همین دلیل هم كند شدن جریان خون به واسطه خونریزی شدید یا سكته قلبی، بدن را دچار شوك خواهد كرد (به عنوان مثال عضوی نظیر مغز، بدون وجود اكسیژن در ظرف مدت تنها ۵ دقیقه می میرد.) اما چنین به نظر می رسد كه به كمك سرد كردن دمای بدن، نیاز آن به اكسیژن كاهش یافته و بدین ترتیب می توان از مرگ آن جلوگیری كرد. درواقع اكنون مشخص شده است كه به ازای هر ۱۰ درجه سانتیگراد كاهش دمای بدن، نرخ متابولیكی آن به نصف كاهش خواهد یافت.

همین امر ممكن است بتواند علت نجات معجزه آسای «آنا باگنهولم» (Anna Bagenholm) را از مرگ حتمی توضیح دهد. او زمانی كه مشغول اسكی كردن در منطقه ای كوهستانی در شمال نروژ بود به ناگهان در رودخانه ای یخ زده فرو رفت و در زیر یخ ها گیر افتاد. بنابر گزارشی كه در شماره ژانویه ۲۰۰۰ نشریه پزشكی لانست (Lancet) چاپ انگلستان منتشر شده بود، دوستان «باگنهولم» پس از ۸۰ دقیقه موفق شدند او را از زیر یخ ها بیرون بكشند. در آن زمان دمای بدن «باگنهولم» به ۷/۱۳ درجه سانتیگراد كاهش یافته و از نظر علائم بالینی مرده محسوب می شد.

ماموران امداد و نجات بلافاصله او را با هلی كوپتر به بیمارستان رساندند. در آنجا پزشكان خون بدن «باگنهولم» را به طور كامل تخلیه كرده و پس از گرم كردن مجدداً آن را به داخل بدنش پمپ كردند. اگرچه «باگنهولم» ۶۰ روز را تحت مراقبت های ویژه پزشكی سپری كرد اما نهایتاً به طور كامل بهبود یافت. البته «آنا باگنهولم» بسیار خوش شانس بود چرا كه تنها ۳۰ درصد اشخاصی كه دمای مركزی بدن شان به شكلی كنترل نشده به زیر ۲۸ درجه سانتیگراد كاهش می یابد، زنده می مانند.

اما سرد كردن بدن به شیوه ای كنترل شده یكی از روش های شناخته شده برای جلوگیری از تخریب بافت ها محسوب می شود. درواقع در دهه ۱۹۶۰ بود كه «پیتر سافار» (Peter Safar) -یكی از پیشگامان عرصه جراحی قلب - در دانشكده پزشكی دانشگاه پیتسبورگ آمریكا برای نخستین بار اعلام كرد كه سرد كردن بدن پس از ایست قلبی می تواند از صدمه خوردن به مغز جلوگیری كند. امروزه پایین آوردن دمای بدن تا حدود ۱۸ درجه سانتیگراد و به مدت ۴۵ دقیقه، به روشی متداول در عمل جراحی بای پس قلب تبدیل شده است.

اما در آزمایش دكتر «علم»، برای آن كه خوك ها از شوك حاصل از خونریزی شدید جان سالم به دربرند لازم است دمای بدن شان را از این حد هم پایین تر آورد و آن را به حدود ۱۰ درجه سانتیگراد رساند. از آنجایی كه اثرات جانبی این میزان كاهش دمای بدن هنوز برای بشر شناخته شده نیست بنابراین «علم» هنوز نمی تواند این روش را بر روی انسان ها پیاده كند. اما او به این نتیجه رسیده كه به هر حال نمی توان دما را چندان از این حد پایین تر آورد چرا كه از حدود ۵ درجه سانتیگراد به پایین، سلول ها شروع به ازهم گسیختن می كنند. «علم» تاكنون آزمایش خود را بر روی خوك ها بیش از ۲۰۰ بار تكرار كرده است و در ۹۰ درصد مواقع، زنده كردن مجدد جانور با موفقیت صورت گرفته است.

در ضمن در مواردی كه خوك ها بدون ایجاد جراحت به حالت حیات معلق برده شده بودند تقریباً همگی بدون وجود آثار جانبی منفی دوباره به حالت عادی برگردانده شده اند. البته «علم» معتقد است كه هرچند اكنون انجام این روش بر روی انسان به لحاظ تكنیكی میسر است اما فعلاً برای انجام چنین كاری زود است چرا كه هنوز سئوالات بسیاری در مورد وضعیت حیات معلق وجود دارد كه باید بدان پاسخ داده شود. به عنوان مثال، «علم» هنوز نمی داند كه خوك ها را حداكثر تا چه مدت می توان در این وضعیت نگاه داشت چه رسد به انسان ها. اما او معتقد است كه این زمان برای انسان ها احتمالاً چیزی در حدود ۳ ساعت خواهد بود.

اما «برت گیرویر» ((Brett Giroir كه یكی از مدیران ارشد موسسه تحقیقات دفاعی آمریكا (DARPA) است به این زمان ۳ ساعته بسنده نكرده و امیدوار است كه با كمك روش های دیگری برای تعلیق حیات بتوان زمان طلایی ۶۰ دقیقه ای فعلی را كه اكنون به عنوان حداكثر زمان ممكن برای نجات سربازانی كه دچار خونریزی شدید شده اند در نظر گرفته می شود - به حدود ۶ ساعت افزایش داد. اما باید توجه داشت كه در یك منطقه جنگی، پیاده سازی روش هایی نظیر روش علم برای تعلیق حیات، روش های چندان مناسبی نخواهند بود. علت این امر را گیرویر به خوبی توضیح می دهد. او می گوید: «در میدان جنگ، كامیون های پر از یخ برای سرد كردن دمای بدن مجروحان وجود ندارد. ما در میادین جنگ به روش هایی نیاز داریم كه حداكثر به یك سرنگ ۵۰ میلی لیتری احتیاج داشته باشند.» همین دلیل بود كه سبب شد تا «مارك راث» (Mark Roth)، زیست شناس سلولی مركز تحقیقات سرطان سیاتل در واشینگتن به دنبال روش دیگری برای به تعلیق درآوردن حیات بگردد كه نیازی به سرد كردن بدن نداشته باشد.

«راث» معتقد است كه در آینده ای نزدیك، پزشكان و سربازان در عرصه نبرد، كپسول های گازی كوچكی در اختیار خواهند داشت كه از طریق یك ماسك قادر خواهند بود مجروحان را به حالت حیات معلق ببرند بدون آن كه نیازی به استفاده از سیستم های سردكننده بزرگ و سنگین باشد. «راث» از پنج سال پیش تحقیقات خود را برای تعلیق حیات در ارگانیسم ها و موجودات زنده آغاز نموده است. او از قبل می دانست كه نوعی از كرم ها به نام كرم نخسانه و نیز مگس های سركه قادرند ۲۴ ساعت را بدون اكسیژن و در حالت حیات معلق سپری كرده و پس از این مدت در صورت قرار گرفتن مجدد در معرض هوای آزاد، رشد و نمو خود را دوباره از سر بگیرند. از آن جالب تر نوعی میگوی دریایی است كه می تواند چهار سال تمام را بدون اكسیژن در حالت حیات معلق باقی بماند و پس از آن بدون هیچ مشكلی دوباره به حیات بازگردد.

«راث» كه از توانمندی این موجودات برای فشردن كلید توقف حیات در خود به شگفت آمده بود تصمیم گرفت همین روش را بر روی جنین ماهی های گورخری آزمایش كند. او یك جنین ماهی را در محفظه ای كاملاً بسته كه حاوی یك سیستم مولد هیدروژن و یك كاتالیزور برای تبدیل تمامی اكسیژن موجود در محفظه به آب بود قرار داد. این كار برای آن بود كه اكسیژن موجود در جنین، از طریق پوسته نازك آن تخلیه شده و پس از ورود به محفظه و تركیب شدن با هیدروژن به آب تبدیل شود. با شروع آزمایش، همین كه میزان اكسیژن در جنین كاهش یافت، تقسیم سلول های جنین و رشد آن متوقف شده و قلب جنین نیز از تپش باز ایستاد. اما هنگامی كه «راث» پس از گذشت ۲۴ ساعت مجدداً اكسیژن را وارد محفظه كرد، زندگی و رشد ماهی دوباره - و پس از یك وقفه یك روزه - از سر گرفته شد.

NewScientist, ۲۱Jan.۲۰۰۶

بیجال تریودی

ترجمه: شهاب شعری مقدم

---