Читать онлайн Мифы и реальность о сухом лечебном голодании + Сухое лечебное голодание бесплатно

Почему в природе многие животные и растительные организмы впадают в различные состояния анабиоза

Наблюдай за природой, учись у нее, бери лучшее и совершенствуй, совершенству нет предела.

С. И. Филонов

Современный человек именует себя царем природы. При этом царь настолько плохо ориентируется в подвластном ему царстве, что любой зверек чувствует себя в нем гораздо комфортней, чем самозваный властитель. Животные всегда поступают так, как подсказывает им интуиция, они никогда не действуют себе во вред. Они так же уязвимы, как и мы, тоже болеют, но не бегают по врачам. Скорая помощь с красным крестом на боку к ним не спешит. Они сами себе доктора, ибо ограждены системой внутренней самозащиты! Такая система имеется и у людей.

Когда я жил на Байкале, у меня был простой добрый пес. Он часто убегал из дома по разным причинам на длительное время. Приходил домой очень худой и голодный, это было голодание с водой. Но однажды его сбил пьяный мотоциклист, и когда я его осмотрел, он был в плачевном состоянии, но самое интересное, что он заполз в темный сарай и отказался от воды и еды. Любая травма – это прежде всего отек, и он инстинктивно это чувствовал. Семь дней он не ел и не пил и только на восьмой день стал есть и пить воду. Он полностью выздоровел.

Поэтому, когда авторитетные диетологи рассуждают об ужасном вреде сухого голодания, я всегда говорю своим пациентам, что если бы это было вредно, то природа за время эволюции давно бы убрала и не использовала эти механизмы. Когда я писал эту главу, мне пришлось переработать и прочитать много литературы и информации, чтобы показать, что абсолютное (безводное) голодание – это не выдумка авантюристов и шарлатанов, а универсальный природный механизм, помогающий выжить при неблагоприятных условиях или болезнях. В процессе жизнедеятельности любой живой организм постоянно подвергается воздействию неблагоприятных факторов, как внешних, так и внутренних. Результатом этого становится интоксикация – отравление организма вредными веществами, поступающими как извне, так и вырабатываемыми внутри самого организма. Токсины извне поступают в наш организм посредством дыхания, через кожу, вместе с пищей и водой. Внутри организма токсины вырабатываются как побочный продукт любых жизненных процессов: клетки делятся, старые отмирают, и, если их не выводить, они будут отравлять организм; при любых физических нагрузках происходит разрушение мышечных волокон; любые стрессы, да и любая обычная работа ума и воображения запускают в организме сложные биохимические процессы, при протекании которых «отработанный материал» также превращается в токсины, которые должны быть выведены из организма. Природа одарила всех живых существ замечательным механизмом, сообщающим о том, что организм нуждается в очистке от токсинов. По мере накопления в организме токсинов человека (и любое живое существо) охватывает сонливость, приходит усталость, и организм сигнализирует о том, что ему необходим сон. Именно во сне осуществляется основная детоксикация организма – освобождение от токсинов, скопившихся за день или поступивших в организм, к примеру, с приемом отравляющей пищи или алкогольных напитков, после которых сон может буквально свалить вас с ног. То же самое может произойти и после приема определенных лекарств, вызывающих сонливость, или снотворных, которые вызывают отнюдь не безобидный сон, а на самом деле травят вас, причем весьма изощренным образом. Нужно понимать, что если после приема пищи вас клонит в сон, значит, ваша пища была непригодной к употреблению. Поэтому каждый из нас постоянно сталкивается с частичным сухим голодом и анабиозом во сне. В это время организм и проводит свою целительную работу. В каждой клеточке живой материи генетически заложены механизмы жизни без пищи и воды. В природе существует два вида голодания. Первый – это влажное голодание, когда животное может двигаться, в этом случае оно пьет воду и ищет питание, но при тяжелых заболеваниях или ранении оно прячется в укромное место, где оно будет защищено от непогоды, находиться в тепле, покое и тишине и где никто его не потревожит. Там оно отдыхает и голодает без воды. Животное может, например, потеряв конечность (или крыло), выздоравливать без перевязок и хирургических операций. В жизни животных сухое голодание является чрезвычайно важным фактором существования. Звери голодают не только тогда, когда больны или ранены, но и во время зимней или летней спячки (в тропическом климате). Некоторые животные голодают до рождения потомства и часто – в период его кормления. Например, некоторые птицы голодают во время выведения птенцов. Другие животные голодают сразу же после рождения. Животные также вынужденно голодают во время засухи и выживают, хотя в течение долгого периода не могут добыть никакой пищи и воды. Одной из разновидностей сухого голодания в природе является состояние, которое называется анабиозом.

Анабиоз (лат. anabiosis от др.-греч. ἀναβίωσις – «оживление», ἀνά – «вновь» и βίος – «жизнь») – состояние организма, при котором жизненные процессы (обмен веществ и др.) временно прекращаются или настолько замедлены, что отсутствуют все видимые проявления жизни. Анабиоз наблюдается при резком ухудшении некоторых условий существования (низкая температура, отсутствие влаги и др.) у организмов, стоящих на разных ступенях развития; при наступлении благоприятных условий происходит восстановление нормального уровня жизненных процессов – оживление. Таким образом, анабиоз – биологическое приспособление организма к неблагоприятным внешним условиям, выработанное в процессе эволюции.

В случае обезвоживания организма протоплазма клеток (живой белок) из состояния гидрозоля (жидкого холодца) переходит в состояние гидрогеля (наподобие сухого желатина) и длительное время сохраняет возможность обратного перехода при наступлении благоприятных условий внешней среды. Как только складываются такие условия, протоплазма вбирает в себя воду – набухает, что ведет к восстановлению жизненных процессов.

Почему в природе многие животные и растительные организмы впадают в различные состояния анабиоза?

Зимний сезон неблагоприятен для многих представителей мира животных и растений как по причине низкой температуры, так и из-за резкого сокращения возможностей добывать пищу. В ходе эволюционного развития многие виды животных и растений приобрели своеобразные приспособительные механизмы, чтобы выжить в неблагоприятное время года. У одних видов животных возник и утвердился инстинкт создавать запасы пищи, у других выработалось иное приспособление – миграция. Известны поразительно дальние перелеты многих видов птиц, миграции некоторых видов рыб и других представителей животного мира. Однако в процессе эволюции у многих видов животных замечен и другой совершенный физиологический механизм приспособления – способность впадать в безжизненное, на первый взгляд, состояние, которое у различных видов проявляется по-разному и имеет разные наименования (анабиоз, гибернация, гипотермия и др.). Между тем все эти состояния характеризуются заторможенностью функции жизнедеятельности организма до того минимума, который позволяет ему пережить неблагоприятные зимние условия без приема пищи и воды. В подобное состояние мнимой смерти впадают те виды животных, которые неспособны обеспечить себя пищей зимой, для них существует опасность гибели от холода и голода. И все эти механизмы, выработанные в процессе эволюции, подчинены строгой природной целесообразности – необходимости сохранить вид.

Зимняя спячка – широко распространенное явление в природе, несмотря на то что ее проявления различны у представителей отдельных групп животных, будь то животные с непостоянной температурой тела (пойкилотермные), называемые еще и холоднокровными, у которых температура тела зависит от окружающей температуры, или животные с постоянной температурой, называемые теплокровными. Из числа животных с непостоянной температурой тела в состояние зимней спячки впадают различные виды моллюсков, ракообразных, паукообразных, насекомых, рыб, земноводных и пресмыкающихся, а из животных с постоянной температурой тела – несколько видов птиц и многие виды млекопитающих. В этой главе я постарался собрать наиболее интересные факты об этом явлении в природе: как живые существа приспосабливаются к неблагоприятным условиям и какие защитные механизмы они при этом используют. Итак, заглянем в «бюро патентов» природы.

Зимняя спячка земноводных

Холодная кровь не греет

Кому не дано поддерживать температуру тела, зимой остается одно – замереть, заснуть, оцепенеть, чтоб переждать неблагоприятные условия жизни. Так и поступают все холоднокровные: моллюски, ракообразные, пауки, насекомые, рыбы, земноводные и пресмыкающиеся. При наступлении зимы они впадают в спячку, именуемую холодовым оцепенением. Самое большое, на что они способны, – позаботиться об убежище, где температура не опускалась бы ниже 0 °С. В противном случае клетки тканей необратимо травмируются образующимися при замерзании кристаллами льда. Раки, совершенно не ведая, какую бурную реакцию у людей вызывают их мирные зимние лежбища, зарываются в ил на дне водоемов. Самцы обычно зимуют группами в глубоких ямах на дне, а самки – поодиночке в норках. Правда, одиночеством это не назовешь, потому что к своим коротким ножкам самки приклеивают от 50 до 500 штук оплодотворенных яиц, из которых в начале лета вылупляются рачки величиной с муравья. Если ил промерзает, раки не гибнут и при оттаивании оживают. Не боятся они и длительного пребывания без воды, постепенно заменяя ее в жабрах на воздух с характерным звуком (вот почему говорят, что вынутые из воды раки шепчутся, словно прощаясь друг с другом). Там же, в иле, проводят зиму водяные улитки-прудовики. Сухопутные улитки после накопления необходимых питательных веществ выкапывают норки, где сразу несколько зимовщиков могли бы вместе «вздремнуть» глубоко под землей при температуре 7–8 °С. Хорошо закупорив убежище, они спускаются на дно и залегают отверстием раковины вверх, которая, впрочем, тоже затягивается слизистым веществом. При значительном похолодании улитки зарываются еще глубже, образуя новые пленки и воздушные камеры, играющие роль прекрасного изолятора. Все обменные процессы резко, в течение месяца, затухают, чтобы достигнуть того минимума, при котором животное впадает почти в состояние анабиоза с едва уловимыми жизненными функциями. И так с октября до начала апреля.

Насекомых наступление зимнего сезона застает на разных стадиях их развития: в виде яиц, личинок, куколок или уже взрослыми. Каждый вид выработал свой подход к зимовке – то, на какой стадии лучше «отоспаться». Например, божья коровка и малярийный комар зимуют только во взрослом состоянии, а тля – в яичной скорлупе. Но есть и такие, для которых любые формы для спячки хороши. Вот хотя бы домашние мухи: они зимуют и в форме личинок, и в виде куколок (в теплых навозных кучах), и во взрослом состоянии. Продолжительность сна тоже разная: бабочка павлиний глаз пребывает в состоянии анабиоза пять с половиной месяцев при температуре около 6 °С, а тутовому шелкопряду необходимо на месяц больше – при 8,6 °С.

Еще с появлением первых признаков похолодания насекомые находят удобные убежища под камнями, корой деревьев, опавшей листвой, в почве, где после снегопада сохраняется умеренно низкая и равномерная температура. При 0 °С обмен веществ у них сильно замедляется: дыхание подавляется, скорость окислительных процессов уменьшается в 10–15 раз. Чтобы пережить такое, зимовке предшествует определенная подготовка: аккумулируются запасы жира (они составляют до 18% от массы тела), организм как можно больше обезвоживается (у личинки галлицы содержание воды падает с 65 до 20%). Некоторые виды насекомых способны переносить очень низкие температуры, как, например, гусеницы лугового мотылька, которые сохраняют искру жизни до –30 °С! Но это скорее исключение, и далеко не каждому такое по плечу. Пчелы, например, не впадают в продолжительную спячку, их запасы накопленного жира не превышают 1,5–2%. Но все же при температуре от 0 до 6 °С приходят в оцепенение и в этом состоянии могут находиться семь-восемь дней. При более низкой температуре они погибают. К несчастью, многих низших животных природа не снабдила отслеживающим механизмом, и при неудачном выборе места зимовки оцепенение нередко переходит в свое логическое продолжение.

Странности черной рыбы

Своеобразно реагируют на внезапное понижение температуры воды некоторые виды рыб – они впадают в шоковое состояние. После краткой фазы возбуждения перестают дышать, плавать и выглядят как мертвые. Достаточно, правда, чтобы вода потеплела, и они быстро оживают. Губительно для рыб охлаждение, приводящее к образованию в крови и тканях кристалликов льда, повреждающих стенки кровеносных сосудов. Вернуться к жизни они могут лишь в том случае, если замораживание распространилось только на поверхностные ткани. При этом рыба некоторое время живет за счет запасов кислорода в плавательном пузыре (предположение о том, что замерзшие рыбы дышат жабрами, оказалось несостоятельным).

Одна из самых приспособленных к холоду рыб – так называемая черная рыба (даллия), которая обитает в реках, озерах и торфяных болотах Чукотки и Аляски. Суровый климат позволяет ей оживляться лишь на короткий летний период, который она использует для размножения. В остальное время года рыбы зарываются и вмерзают в ил. Если температура жидкостей в теле не падает ниже 0,3 °С, то при медленном размораживании они оживают. Если же кровь замерзает – рыбы погибают. Местное население использует эту рыбу как корм для собак. Рассказывают, что если собака проглотит замороженную рыбу целиком, то вскоре после этого она в желудке размораживается и начинает сильно раздражать его стенки. В таких случаях собака обычно отрыгивает рыбу, и если та попадает в воду, то тут же невозмутимо уплывает.

Из пресноводных рыб еще в ноябре в зимнюю спячку впадают карп, ерш, окунь, сом и другие. Когда температура воды падает ниже 8–10 °С, эти рыбы переходят в более глубокие части водоема, в так называемые зимовочные ямы, зарываются большими группами в ил и остаются в состоянии оцепенения на протяжении всей зимы. В это время у карпа сердцебиение замедляется: до двух-трех ударов в минуту вместо нормальных 25–30, а дыхание – до трех-четырех вздохов в минуту. Интересное приспособление имеется у осетра, стерляди и белуги: их тело при наступлении сильных холодов обволакивается слизью, предохраняющей от неблагоприятного воздействия окружающей среды, и они впадают в зимнюю спячку. Некоторые виды растительноядных рыб (белый амур, толстолобик) тоже зимуют группами, покрытые толстым слоем слизи. Часть морских рыб также переносит сильные холода в сонном состоянии. Сельдь уже осенью приближается к побережью Ледовитого океана, чтобы заснуть на дне какого-нибудь небольшого заливчика. Даже черноморская хамса перемещается к южным районам – берегам Грузии и соседнему берегу Малой Азии, в это время рыба слабоактивна и пищу не употребляет.

Углозуб из вечных льдов

Земноводные к зиме готовятся заранее, еще летом накапливая запасы питательных веществ. А осенью при понижении дневной температуры до 8–12 °С, а ночной до 3–5 °С отправляются к местам будущей зимовки, преодолевая иногда несколько километров. Одна часть из них зимует под водой, другая – на суше. Под водой зимуют озерная, травяная, прыткая, длинноногая лягушки. Собираются группами по 10–20 особей (иногда до ста) различного пола и возраста, а иногда и различного вида, и зарываются в ил или подводные впадины. При такой групповой зимовке уровень обмена веществ у лягушек почти на 40% ниже, чем у зимующих в одиночку. Во время зимней спячки лягушки дышат только через кожу, пульс замедляется, но все же, хотя и исключительно медленно, земноводные растут, а их половые клетки созревают. Причем сон у них неглубокий, и при неблагоприятных условиях они могут переместиться в другое место в том же водоеме. Главное, чтобы это произошло вовремя, ведь самая значительная опасность для них таится в недостатке кислорода. При очень суровых зимах случается даже массовая гибель земноводных, особенно когда водоемы, в которых они зимуют, промерзают до самого дна. Поэтому они предпочитают быстротекущие реки и ручьи, протоки, каналы и озера с вливающимися в них реками, т. е. выбирают водоемы, богатые кислородом. В период зимней спячки у земноводных резко увеличивается диаметр кровеносных сосудов в коже, через которую они дышат.

На суше проводят зиму зеленая и серая жабы, обыкновенная квакша, чесночницы, желтобрюхая жерлянка, саламандры. Они зимуют большими группами у подножий обрывов, в расщелинах скал и между корнями деревьев, в норах, вырытых другими животными, под толстым слоем листьев и мха. Некоторые виды способны даже зарываться в землю.

Тритоны разных видов зимуют и на суше, и под водой. Первые обычно устраиваются под прогнившими пнями и стволами упавших деревьев, а если не находят таких удобных квартир, то удовлетворяются трещинами в почве. Особый интерес представляют сибирские тритоны – углозубы, обитающие на огромной территории от Камчатки и Сахалина до Урала. Это единственное хвостатое земноводное к северу от Полярного круга. Даже при 0 °С оно еще может двигаться, а некоторые отдельные особи углозуба переносят охлаждение (естественно, в состоянии оцепенения) до –37 °С. Геологи и строители находили тритонов, вмерзших в выкопанные ледяные блоки. Нередко случалось, что оттаявшие и выпущенные в подогретую воду тритоны оживали, поедали предложенную им пищу: мух, пауков, аквариумных рыбок. В 1956 году горнопроходческая бригада в Магаданской области нашла на 14-метровой глубине тритона. Когда люди вернулись в палатку и затопили печку, замерзшее животное постепенно оттаяло и зашевелилось. Его жизнь продолжалась целых 12 часов. Тогда же поторопились объявить это событие большой сенсацией: якобы найден ископаемый тритон, который, пробыв в состоянии анабиоза два миллиона лет, снова ожил. На самом деле тритон оказался не ископаемым, а современным. Но вопрос, какое время может продолжаться жизнь замерзших земноводных, остался предметом споров. Найденного в другой раз на Чукотке в куске вечного льда сибирского углозуба подвергли радиоизотопному исследованию. Киевские ученые пришли к выводу, что возраст его был в пределах от 75 до 105 лет, в то время как контрольные земноводные оказались во много раз моложе.

Практически все виды пресмыкающихся северных широт впадают зимой в спячку. В самых северных районах она продолжается семь-восемь месяцев. Южнее их спячка уже короче. Ящерицы зарываются в почву, устраивая себе норы на крутых сухих склонах, которым не угрожает наводнение. В хороший солнечный денек они пробуждаются на несколько часов, чтобы погреться на солнце и поохотиться, и снова прячутся, впадая в оцепенение. Сухопутные черепахи забираются на полметра в глубь почвы, в естественные укрытия или норы кротов, лисиц, грызунов, закрываясь торфом, мхом и влажными листьями. Бывает, что они просыпаются иногда на целую неделю. Болотные черепахи проводят зиму, зарывшись в ил водоемов. Змеи не любят холода. Даже летом, если поместить змею на несколько часов в холодильник, с ней можно обращаться как с куском веревки. Поэтому зимние квартиры змеи подбирают тщательно и облюбовывают надолго. Обычно это подземные пещеры и пустоты, образовавшиеся вокруг больших старых пней с гнилыми корнями, или щели в скалах. В таких укрытиях собирается большое число змей даже различных видов, образуя огромные клубки. В них иногда насчитывается от нескольких десятков до сотен змей, что и привело к ошибочному мнению, будто змеи собираются в клубки, чтобы согреться. Между тем температура змей в период зимней спячки почти не отличается от температуры окружающей среды, а собираются они вместе просто от нехватки подходящих убежищ – некоторые «общежития» используются десятилетиями.

Как же удается животным сохранять жизнеспособность замороженными? Подобно тому, как при наступлении холодов в радиатор машин добавляют антифриз, замерзающий при –37 °С, в жидкостях тел некоторых холоднокровных зимой образуются белки-антифризы, которые при появлении в организме кристаллов льда связываются с ними и блокируют дальнейшую кристаллизацию воды. У многих рыб, наземных членистоногих, включая пауков и клещей, эффективность белков-антифризов настолько велика, что предотвращает образование льда даже при –15 °С. Кроме специальных белков, в организме некоторых холоднокровных существ вырабатываются и углеводы-антифризы, еще больше снижающие точку максимального переохлаждения. Например, в тканях многих насекомых зимой накапливается углевод-антифриз глицерол, успешно препятствующий промерзанию. У гусениц галлообразующей бабочки к середине зимы глицерол составляет 19% всего тела, позволяя переохлаждаться до –30 °С. А волосатые гусеницы арктической бабочки в замороженном состоянии проводят до десяти месяцев в году при –50 °С и более! Оригинально приспосабливаются к низким температурам воды некоторые рыбы, живущие в северной части Атлантического океана и в арктических водах: они меняют состав крови. С понижением температуры воды осенью в их крови скапливаются соли в такой концентрации, какая характерна для морской воды, что усиливает криозащитный механизм, затрудняя замерзание крови. Сравнительно недавно в крови этих рыб были обнаружены и специальные белки-антифризы, понижающие точку замерзания раствора в еще большей степени, чем соли.

Если предстоит очень суровая зимовка, то осенью у холоднокровных животных (особенно насекомых) до первых заморозков в организме накапливаются защищающие их ото льда криогенные протекторы, которые повышают прочность оболочек клеток и препятствуют так называемому осмотическому стрессу, когда вода из клеток стремится вытечь во внеклеточную среду со льдом, уменьшая объем клеток и делая их уязвимыми для кристаллов льда, протыкающих сморщенные клеточные оболочки. Криопротекторы служат и замедлителями обмена веществ. У лягушки, например, как только начинается образование льда на поверхности кожи, происходит быстрый синтез криопротектора глюкозы из животного крахмала печени. В результате через восемь часов ею насыщаются все органы, замедляется до минимума обмен веществ, ограничивается энергопотребление. Рекорд такого рода использования криопротекторов принадлежит черепахам: у них обмен веществ падает до уровня, обеспечивающего выживание без потребления кислорода (!) в течение всей зимы. Причем при высоких концентрациях глюкозы в организме отсутствуют явления, присущие человеку с высоким содержанием глюкозы в крови, – сахарный диабет и старение. Морозоустойчивость холоднокровных животных всегда вызывала пристальный интерес ученых.

В анабиотическое состояние впадают и некоторые виды высших растений. Рекорд в этом отношении принадлежит северному растению бронец, встречающемуся в прериях Северного Американского континента. Помещенное в гербарий, это растение выдержало целых 11 лет в высушенном состоянии, не потеряв своей жизнеспособности. Неизбежно возникает вопрос: что помогает растениям переносить сильное обезвоживание и впадать в состояние анабиоза, при котором обмен веществ протекает настолько замедленно, что практически почти равен нулю? По мнению ученых, при обезвоживании у растений, способных впадать в анабиотическое состояние, не нарушается процесс дыхания, который сохраняет свою так называемую энергетическую полноценность. При обезвоживании у растений продолжают образовываться богатые энергией соединения, например АТФ (аденозинтрифосфат). Энергия, образующаяся у этих растений в процессе дыхания практически до полного высушивания, передается почти всем клеточным структурам и всему клеточному содержимому, которое, обезвоживаясь, переходит в желеобразное состояние, и клетки могут годами сохранять свою жизнеспособность.

Есть ли птицы, впадающие в зимнюю спячку?

Итак, мы выяснили, что большинство животных с непостоянной температурой тела, которая зависит от окружающей среды, впадают в состояние зимней спячки. Но удивительно, что и многие животные с постоянной температурой тела, например птицы, тоже могут впадать в зимнюю спячку во время неблагоприятных сезонов года. Известно, что большая часть птиц избегает неблагоприятных зимних условий путем перелетов. Однако стало ясно, что некоторые виды птиц могут впадать в состояние спячки в неблагоприятные сезоны года. Есть наблюдения, что некоторые виды ласточек (деревенская и скалистая) зимой впадают в зимнюю спячку. Состояние кратковременного оцепенения, которое ученые называют торпидностью, наблюдалось у только что вылупившихся птенцов черного стрижа, которые впадают в это состояние, когда родители покидают их на несколько дней при неблагоприятных условиях (например, во время приближающегося циклона). В состоянии оцепенения температура тела этих птенцов падала с 39 до 20 °С и даже ниже, пульс и дыхание замедлялись, и в подобном состоянии они выдерживали 7–12 дней. Появившись снова, родители отогревали их своими телами, и птенцы возвращались к жизни. В благоприятное время года молодые стрижи вылетали из гнезда через 33–35 дней, а в неблагоприятные, когда они впадали в состояние оцепенения, им были необходимы 40–50 дней.

Издавна известно, что в подобное торпидное состояние впадают и птенцы некоторых видов колибри, если мать, улетев за пищей, задержится более чем на десяток минут (у колибри только самки выкармливают потомство). Вновь согретые материнским теплом, они возвращаются к жизни. Установлено, что взрослые колибри нескольких видов, обитающие на Северном Американском континенте, также способны впадать в состояние оцепенения в особенно холодные ночи, когда температура их тела понижается до 8,8 °С. Доказано, что вес различных видов колибри колеблется от 1,7 до 19,1 г, а потребность в кислороде у мелких экземпляров в состоянии покоя – 11– 16 мл на 1 г веса за час, во время полета – 70–85 мл, а в состоянии оцепенения – только 0,17 мл. Расход энергии у колибри высокий, и существует опасность, что колибри с температурой тела 44 °С не смогут выдержать без пищи тот период, когда они спят, так как им не хватит энергетических запасов, организм при чрезмерном охлаждении от истощения ночью лишится возможности снова согреться в начале своей активной фазы. Между тем, как известно, ночи на южно- и центральноамериканских высоких плато, где обитают колибри, холодные. Вот почему организм этих птиц обладает защитным механизмом: ночью впадают в торпидное состояние, причем температура тела колибри сравнивается с температурой окружающей среды; таким образом они не отдают свое тепло и сохраняют энергию, которая не расходуется для образования тепла в организме. В этом случае действует закон голландского физиолога Ван Гофа, отражающий связь между скоростью реакций химических процессов и температурой (если температура тела понизится на 10 °С, процессы обмена начнут протекать медленнее почти в три раза). Так что если температура тела колибри понизится с 44 до 34 °С, это приведет к трехкратному сокращению обмена веществ и, соответственно, к значительному сохранению энергии.

Подобная регуляция температуры тела во время оцепенения была обнаружена и у пурпурных колибри, которые, как и другие колибри, легко впадают в торпидное состояние. В состоянии оцепенения температура тела этого вида колибри обычно близка к температуре воздуха, но если последняя падает ниже 18 °С, то температура тела птицы больше не понижается и остается на уровне 18–20 °С.

Оцепенение, в которое впадают некоторые виды птиц, значительно отличается от зимней спячки, свойственной многим млекопитающим. Прежде всего, организм птиц не только не накапливает энергетических запасов в виде жира, но, наоборот, расходует значительную их часть. В то время как млекопитающие впадают в зимнюю спячку, заметно прибавив в весе, птицы перед оцепенением сильно худеют. Вот почему явление оцепенения у птиц, как считает советский биолог Р. Л. Потапов, должно называться не зимней спячкой, а гипотермией.

До сих пор механизм гипотермии у птиц до конца не изучен. Интересно, что все птицы, способные впадать в состояние оцепенения, в систематическом отношении являются между собой близкими родственниками и обладают общими физиолого-экологическими особенностями. Впадение этих птиц в состояние оцепенения при неблагоприятных условиях жизни представляет собой приспособительную физиологическую реакцию, закрепившуюся в процессе эволюции.

Какие млекопитающие впадают в зимнюю спячку?

Как у тех животных, о которых рассказывалось до сих пор, так и у млекопитающих зимняя спячка – это биологическое приспособление для переживания неблагоприятного сезона года. Несмотря на то что животные с постоянной температурой тела обычно нормально переносят условия холодного климата, недостаток подходящей пищи зимой стал причиной приобретения и постепенного закрепления в процессе эволюции некоторыми из них этого своеобразного инстинкта – проведения неблагоприятного зимнего сезона в неактивном состоянии зимней спячки. Прежде считали, что зимняя спячка и оцепенение возникают в результате несовершенства терморегуляционной системы млекопитающих в условиях похолодания, что таким способом выражается определенная «примитивность» в организации и дефекты механизмов физиологического контроля. В последнее время тщательные исследования многих ученых из различных стран показали, что зимнюю спячку не следует объяснять недостаточностью терморегуляции, наоборот, это превосходно отрегулированное физиологическое состояние. Зимней спячке млекопитающих предшествует определенная физиологическая подготовка организма. Она заключается прежде всего в накоплении запасов жира, главным образом под кожей, в полостях тела, на всей протяженности кишок, в грудной области (бурая жировая ткань). У некоторых спящих зимой млекопитающих подкожный жир достигает 25% общей массы тела. Например, все виды сусликов еще в начале осени толстеют и усиленно синтезируют углеводы, увеличивая вес своего тела втрое по сравнению с весенне-летним весом. У сурка вес подкожного и внутреннего жира в июне составляет 10–15 г, в июле – 250–300 г, а в конце августа – 750–800 г. Барсук накапливает до нескольких килограммов жира. Большие запасы подкожного жира накапливают и представители семейства сонь: садовые, лесные, мышевидные и орешниковые. Из насекомоядных млекопитающих еж, готовясь к зимней спячке, собирает в укромном месте мох, листья, сено и устраивает себе гнездо. Но поселяется в своем новом доме лишь тогда, когда температура долгое время удерживается ниже 10 °С. Перед этим он обильно питается, чтобы накопить энергию в виде жира. Еж – одно из немногих животных, которые месяцами не прерывают свою зимнюю спячку, если их спокойствие не будет нарушено сильными внешними раздражителями.

Существует подготовка к голоданию и у медведей. Прежде чем залечь в спячку, медведи усиленно едят разнообразные травы и коренья, которые не только очищают их желудочно-кишечный тракт, но и, оставаясь всю зиму в кишечнике и подвергаясь переработке микрофлорой, поставляют в организм микроэлементы и биологически активные вещества. Такая травяная пробка позволяет медведю после окончания спячки безболезненно опорожнить кишечник. В народе медвежью пробку высоко ценят и используют в качестве целительного средства. Также для хорошей, качественной спячки они усиленно поедают грибы-боровики.

В природе летом бурый медведь накапливает толстый слой подкожного жира и непосредственно перед наступлением зимы устраивается в своей берлоге для зимней спячки. Обычно берлога покрывается снегом, так что внутри значительно теплее, чем снаружи. Во время гибернации накопленные жировые запасы используются организмом медведя как источник питательных веществ, а также предохраняют животное от замерзания. Температура его тела падает, ритм ударов сердца и дыхание сильно замедляются. Заметно понижается и обмен веществ, в связи с чем уменьшается и расход питательных веществ. Известно, что иногда в теплые зимние дни или в случае опасности медведь просыпается и даже выходит из берлоги, а затем снова засыпает в той же берлоге или в другом месте. Но обычно возвращение к нормальной жизнедеятельности происходит весной, когда становится теплее и температура его тела повышается. Более продолжительное время, обычно до конца апреля, в своих берлогах задерживаются только самки, которые рождают там детенышей. В природе, если зимы довольно теплые, и особенно тогда, когда бурый медведь не накопил достаточного количества подкожного жира, он может не впасть в зимнюю спячку. В некоторых современных зоопарках, в которых медведей содержат в специальных помещениях с климатическим оборудованием, обеспечивающим постоянную температуру 20–25 °С, они вообще не засыпают. Бурый канадский медведь гризли входит в спячку с мясной плотью, которая вызывает отвращение у мясоедов. Когда же он выходит из спячки, его мясо становится свежим и считается большим деликатесом у народов Севера. К весне медвежья плоть претерпевает такие чудесные изменения, что становится «самой желанной из всей северной пищи». К этому времени в его пищеварительном тракте остается очень мало отходов, а «кишечник без запаха и вполне стерильный. Нельзя найти никакой обычной флоры или бацилл». Эту полную стерилизацию и освобождение от запахов пищеварительного тракта наряду с обретением медвежьей плотью свежести – и все это во время отсутствия работы кишечника медведя в течение четырех-пяти месяцев, а в некоторых случаях и дольше, – нелегко будет объяснить тем, кто говорит про очень сильное самоотравление при сухом голодании. Поскольку находящийся в спячке медведь никогда не страдает от самоотравления в период самого длительного сна, то надо признать тот факт, что его не отравляет никакая реабсорбция отходов из толстого кишечника.

Кроме того, выявлена система, которая защищает кости впадающего в спячку медведя. Во время исследования бурых медведей было обнаружено существование системы, которая защищает кости этих животных в течение длительного периода спячки. В то же время это исследование является источником вдохновения для создания новых методов лечения людей, которые страдают от потери костных клеток из-за физического бездействия. Ученые под руководством Сета Донахью из Технического университета в Хоутоне, штат Мичиган, изучали развитие костей у медведей вида Ursus americanus (черный медведь, или барибал), у представителей которого не наблюдалось костной потери в период зимней спячки продолжительностью от пяти до семи месяцев. Исследователи сосредоточились на экспрессии пяти генов, имеющих отношение к метаболизму костей медведя. Донахью и его коллеги обнаружили, что образование костей остается равномерным и может даже достичь пика, когда у медведей снова наступает период активности. Изучение также показало, что у медведей не наблюдается ослабевания и утончения костей, возникающих обычно со старением.

Ученые обнаружили, что кальций, присутствующий в телах медведей и составляющий основной компонент костей, подвергался эффективному циклу, благодаря которому кости были защищены. Задача Донахью и его команды заключалась в создании новых методов лечения костей у людей – в процессе сравнивания структуры гормонов, которые связаны с образованием костей у людей и медведей.

Исключительно эффективная система не впервые наблюдается у медведей, впадающих в спячку. В одном из исследований, опубликованных в журнале Nature в 2001 году, изучение медведей того же вида показало, что в период спячки их потери мышечной силы меньше по сравнению с другими животными. Ученые, которые изучали медведей более четырех лет, подсчитали, что в конце пятимесячной спячки медведи теряют всего лишь 23% мышечной силы и около 10–15% протеинов. В отличие от них, люди, которые проводят такое же количество времени в постели, потеряли бы 85% мышечной силы и 90% протеинов.

Эти безупречные системы у медведей также порождают большое количество важных вопросов, на которые нужно ответить. Медведь весит сотни килограммов и остается неподвижным в течение долгих месяцев, при этом кости находятся под давлением большого веса, и к тому же еще больший вес давит на мышцы, состоящие из более мягких тканей в контактирующей с землей области тела.

Обессиленные и обездвиженные пациенты в больницах требуют тщательного ухода. Медсестры переворачивают их в течение дня, при этом вес тела больного распределяется между различными областями. Таким образом предотвращается возникновение болезней. Уход медсестер и докторов за парализованными пациентами строится на принципах системы, которая есть у медведей: костные клетки эффективно используют кальций, а метаболизм медведя позволяет удерживать мышечную потерю на более низких уровнях. Изучение причин такой силы костей медведей может привести к открытию способа лечения остеопороза.

Мышечная потеря неизбежна у людей, которые голодают, и может быть даже фатальной. Желудки голодающих детей вздуваются в результате того, что мышцы в их телах рвутся из-за отсутствия жира и дальнейшего накопления воды. Однако у медведей такого накопления не наблюдается, и они избегают ситуации, которая может привести к смерти.

Тем не менее почему костные и мышечные клетки медведей могут демонстрировать такие сложные образования? Как эти клетки могут регулировать вход и выход кальция из своих мембран таким сознательным образом? Как получается, что медведи не подвергаются риску потерять мышцы, как это наблюдается у голодающих людей, даже если они остаются без еды в течение нескольких месяцев? Конечно же, сознательность, наблюдаемая в клетках, не принадлежит молекулам, которые их составляют. Атомы кислорода, углерода и азота не могут знать, что нужно медведям и, соответственно, не способны планировать. Процесс урегулирования в клетках принадлежит сущности, обладающей превосходным интеллектом. Не может быть сомнений, что это наш Господь, всемогущий Бог, который создал медведей и даровал им метаболизм для поддержки здоровья в течение периода спячки.

По сравнению с остальными своими сородичами белый медведь живет в наиболее суровых атмосферных условиях. При хорошей упитанности он может выдержать холод до –40 °С. Доказано, что беременные и не достигшие половой зрелости самки белого медведя зимой впадают в состояние зимней спячки. Для этой цели они выкапывают в снегу яму и остаются в ней несколько месяцев, пока родившиеся за это время медвежата не подрастут и достаточно не окрепнут и пока не наступит теплая погода. Самцы белого медведя не впадают в состояние гибернации.

Группа ученых под руководством доктора Ральфа Нельсона зимой 1977/78 годов провела в Рочестерской клинике «Майо» в штате Южная Дакота (США) ряд опытов по изучению зимней спячки американского черного медведя барибала. Исследователи ставили себе цель выяснить, каким образом этот вид медведя за время трех-, пятимесячного сна расходует ежедневно до 4 тысяч калорий, не получая пищи и воды и не удаляя отходов из организма.

Исследуя при помощи радиоизотопных методов пробы, взятые из крови и тканей этого медведя, ученые пришли к предположению, что данные свойства животного обусловлены особым гормоном, поступающим еще осенью в его организм из гипоталамуса. Процессы обмена веществ у медведей, находящихся в состоянии гибернации, оказались похожими на метаболические процессы, протекающие в человеческом организме при сухом голодании. Однако было установлено, что организм медведя осуществляет эти процессы значительно более рационально. Голодающий человек расходует для поддержания жизни как жировую, так и мышечную ткани. После длительного голодания человек не только худеет, но и теряет силы. Медведи, наоборот, просыпаясь весной, обладают той же сильной мускулатурой, какая была у них осенью, и не испытывают чувства голода еще две недели. Ученые установили также, что во время зимней спячки обмен белков в пять раз более интенсивен, чем при активном состоянии животного. Для обеспечения такого обмена медведи осенью накапливают запасы белков для зимней спячки, питаясь не менее 12 часов в сутки. Калорийность их дневной нормы необыкновенно велика – достигает 20 тысяч калорий. Сильно повышенный белковый обмен во время зимней спячки предполагает образование многих продуктов отхода. Но в данном случае продукты распада белков появлялись в ничтожных количествах. Почки медведя выделяли всего лишь несколько капель мочи, которые через стенки мочевого пузыря всасывались обратно в кровь. Наряду с этими открытиями еще не установлено, почему в организме медведя не скапливаются ядовитые продукты распада, прежде всего мочевина, которая при активном состоянии животного удаляется с мочой. Независимо от того, что в период зимней спячки температура тела медведей иногда значительно падала, все процессы обмена веществ протекали нормально. Кроме того, удалось выяснить, что при температуре воздуха в помещении –8 °С на поверхности кожи медведя поддерживалась температура +35 °С, в прямой кишке – +22 °С, в полости рта – +35 °С (при +38 °С в активном состоянии). Однако частота сердечных сокращений и ритм дыхания значительно снижались.

Интерес к уникальным данным о гибернации медведей обусловлен поисками современной медицинской науки. Зимняя спячка черного медведя может послужить моделью для подбора диеты при хронической почечной недостаточности. В организме животного, впадающего в зимнюю спячку, отсутствуют обычные конечные продукты распада белка, а концентрация в крови аминокислот, белка, щелочных солей и т. п. остается неизменной на протяжении всей зимы. Кроме того, азот не накапливается в брюшной полости. Поэтому, если ученым удастся получить в чистом виде вещество (предположительно гормон), поступающее в организм из гипоталамуса медведей, с помощью которого регулируются жизненные процессы во время зимней спячки, то они смогут успешно лечить людей, страдающих заболеванием почек. Если замедлить распад белков, то образование мочевины сократится и таким образом можно будет защитить организм больного человека от излишка этого отравляющего вещества. Если удастся выделить этот предполагаемый гормон, то появится надежда создать на его основе препараты для лечения ряда болезней (хронических заболеваний почек, бессонницы, ожирения и др.). Если бы мы научились впадать в спячку при неблагоприятных условиях, как медведи, мы бы смогли жить несколько сотен лет. Раскрытие тайны медведей может заинтересовать и специалистов космической медицины с точки зрения будущих сверхдальних космических полетов. Этот интерес обусловливается тем фактом, что медведи спят три-пять месяцев в году, и подобный процесс может быть вызван у космонавтов, что даст возможность сэкономить запасы продуктов питания, которые нельзя взять в космический корабль в необходимых количествах.

Существует ли летняя спячка в мире животных?

Интересное биологическое явление, вызываемое периодическими (или неожиданными) метеорологическими переменами, изменяющимися условиями жизни в летний сезон, представляет собой так называемая летняя спячка у животных, которая, в сущности, весьма сходна с зимней. Научное название летней спячки – эстивация (от лат. aestas – «лето»). В подобное неактивное состояние впадает ряд видов животных при наступлении сильной жары и засухи, когда становится невозможно найти пищу и воду, чтобы выжить. Летняя спячка – частое явление у некоторых видов рыб. Особенно она характерна для обитателей пресноводных водоемов, преимущественно экваториальных и тропических областей земного шара.

Сравнительно хорошо изучена летняя спячка у рыб двоякодышащих – африканского протоптера и американского чешуйчатника. Африканский протоптер, представляющий собой редкое создание природы, поистине может называться необыкновенной рыбой. В известных энциклопедиях животного мира Брема протоптер назван рыбой-саламандрой. Многие ученые, изучающие эволюцию животного мира, считают, что это существо, вероятно, является первой попыткой природы превратить водного обитателя в сухопутного – еще 400 миллионов лет тому назад. Поводом для такого предположения является тот факт, что эта рыба кроме жаберной системы использует для дыхания также парный плавательный пузырь, обильно насыщенный кровеносными капиллярами и играющий роль легких. Для передвижения по земной поверхности природа наделила эту рыбу вместо гибких плавников очень твердыми отростками, напоминающими ножки. Протоптер приспособился переносить продолжительные засушливые периоды, которые часто случаются в Центральной Африке и главным образом – в притоках Белого Нила, Конго и Замбези, где неглубокие пресноводные водоемы полностью пересыхают. Он достигает двух метров в длину. В засушливый период года, с августа до ноября-декабря, когда водоемы, в которых он обитает, пересыхают, протоптер выкапывает себе нору в иле, примерно полметра-метр глубиной, и устраивается на ее дне, где формирует для себя специальную капсулу. После этого он выделяет большое количество слизи, которой склеивает глинистые стены капсулы. В результате образуется нечто похожее на кокон с узким проходом для дыхания, расположенным напротив рта и достигающим поверхности, по нему поступает атмосферный воздух. Так рыба проводит длительный период времени (пять-шесть месяцев), свернувшись в клубок в состоянии полного оцепенения. В это время она переходит на легочное дыхание, используя атмосферный воздух, а так как обмен веществ в ее организме резко понижается, потребность в кислороде уменьшается.

Впадая в глубокую летнюю спячку, эта рыба живет за счет предварительно накопленного жира. В засушливый сезон года местное население ходит ловить протоптеров, вооружившись лопатами и обнаруживая их по слуху, – легочное дыхание рыбы уловимо даже для нетренированного уха. После наступления дождливого сезона вода размягчает илистую капсулу и рыба оживает. Известен случай, когда протоптер вместе с его глинистым коконом был успешно перевезен из Африки в Европу, после чего был «оживлен» в воде и обитал в аквариуме несколько лет. Быстрое пробуждение рыбы от летней спячки опасно. Ее мускулатура очень медленно восстанавливает свою способность двигаться. Кроме того, необходимо, чтобы у дыхательного механизма было достаточно времени для переключения с легочного дыхания на дыхание жабрами.

В подобное состояние впадает и встречающийся в наших краях вьюн – когда водоемы, где он обитает, высыхают в летнюю жару. Вьюн зарывается в ил и впадает в состояние летней спячки. Его можно обнаружить замурованным в сухой ил, в котором нет никакой влаги, и тогда он кажется окаменелостью. Вот почему он получил название Misgurnus fossilis – fossilis происходит от лат. fossicius, что означает «окаменелый», «ископаемый», т. е. окаменелый остаток организма, жившего в давние времена. При неблагоприятной для него засухе вьюн пребывает в этом состоянии продолжительное время. А при увлажнении его жизнедеятельность восстанавливается. Установлено, что вьюн, хотя и не является двоякодышащей рыбой, вдыхает атмосферный воздух ртом. Воздух проходит через кишечный тракт, где осуществляется газообмен благодаря обильной сети мельчайших кровеносных сосудов – капилляров, и выводится через анальное отверстие. Летняя спячка у этих рыб, подобно зимней спячке, является приобретенным эволюционным путем биологическим приспособлением к неблагоприятным условиям жизни. В таком состоянии, когда рыбы наименее активны и процессы обмена веществ сведены до возможного минимума, они живут за счет заранее накопленного жира, причем потребляя незначительное количество кислорода.

В то время как для наших географических широт определяющим фактором сезонности в жизни земноводных (лягушек, тритонов, саламандр) является температура окружающей среды, в тропиках и субтропиках эту роль играет влажность. При достаточно высокой температуре воздуха, но низкой влажности (в период засухи) земноводные обычно впадают в летнюю спячку. В странах с тропическим климатом, где температура и влажность высокие, земноводные активны весь год. Но в районах, где чередуются засушливые и дождливые периоды, когда наступает засуха, пагубная для многих видов земноводных, они впадают в летнюю спячку, зарываются в ямы в почве, под корни, камни и т. п. Типичным примером может служить остров Ява, на котором земноводные проводят в состоянии летней спячки почти пять месяцев. Во время как зимней, так и летней спячки земноводные не питаются, все их процессы жизнедеятельности и обмена веществ значительно замедляются.

Известно, что представители обширного класса пресмыкающихся – это животные с непостоянной температурой тела, которая зависит от температуры окружающей среды. Пресмыкающиеся любят тепло и часами греются на солнце. Ороговевшие покровы их тела и отсутствие кожных желез предохраняют их от чрезмерной потери воды. Некоторые из них даже приспособились жить в очень сухом климате, в жарких и безводных пустынях. Однако жара в тропиках служит причиной впадения некоторых из них в летнюю спячку. Так, например, некоторые виды змей – постоянные обитатели жарких пустынь, где им зачастую угрожает тепловой удар, – способны впадать в летнюю спячку в самые жаркие дни. Это и есть защитная реакция организма, когда потребление кислорода и образование тепла в организме минимальны.

Зарывшись в ил, впадает в летнюю спячку анаконда, достигающая 11-метровой длины. В эстивацию впадают и самые крупные представители пресмыкающихся – крокодилы. Когда водоемы пересыхают, они зарываются глубоко в ил. Несмотря на то что поверхностный его слой высыхает и затвердевает, в глубине влага сохраняется, там они и остаются на время своей летней спячки. По этому поводу знаменитый путешественник Александр Гумбольдт привел рассказ одного европейского колониста, которому пришлось заночевать в хижине, построенной прямо на земле на берегу реки Ориноко (Венесуэла, Южная Америка). Среди ночи его разбудил сильный шум, и земля под ногами зашевелилась. Комья земли полетели во все стороны, и наконец из-под земли появился огромный крокодил. Очевидно, он пребывал в состоянии летней спячки и, к ужасу колониста, именно в эту ночь проснулся.

У всех обитателей пустынь, сколь бы они ни были разнообразны, есть общая черта: все они в большей или меньшей степени приспособлены к недостатку воды, пищи, убежищ и резким колебаниям температуры. Механизмы физиологии пустынных животных должны балансировать на очень узкой грани между сохранением воды и терморегуляцией.

И было бы несправедливо, рассказывая о сухом голодании в природе, не упомянуть об удивительном создании природы – верблюде. Это уникальное животное, сотворенное природой со столь превосходными физическими особенностями, служит людям. Человеку остается лишь удивляться подобным творениям природы, которыми изобилует окружающий мир. Одногорбый верблюд обычно поедает около 30–50 килограммов корма в день, тогда как в трудных условиях он может прожить целый месяц, довольствуясь лишь двумя килограммами сухой травы ежедневно. Строение губ и ротовой полости позволяет ему без труда расправляться даже с шипами, способными пробить обувную кожу. А четырехкамерный желудок и пищеварительная система способны переработать без исключения все, что в них проникает. Это животное может извлечь пользу даже из такого, казалось бы, несъедобного вещества, как каучук. Понятно, насколько важна подобная способность в районах с засушливым климатом. А теперь давайте подумаем над вопросом: сам ли верблюд приспособил свой организм к пустынной среде, согласовал структуру своих клеток и крови с принципом экономии воды, избрал структуру своей шерсти?

Уникальность организма верблюда

Итак, все, чем наделен организм верблюда, представляет собой уникальный комплекс, который обеспечивает возможность обитания и активной жизнедеятельности в суровых условиях безводной пустыни довольно крупного животного с массой до 800 килограммов.

Шерстяной покров. В программе построения организма верблюда предусмотрено изготовление густой шерсти, которая защищает его от перегрева в палящую жару и от переохлаждения при низких температурах, а также предотвращает большие потери влаги.

Этот удивительно толстый покров помогает выдерживать температуру от –29 до +38 °С. Он прекрасно растет, поэтому каждую весну верблюдов стригут, получая по семь килограммов ценной волнистой шерсти. Из нее изготавливают разные ткани и знаменитые мягкие, пушистые верблюжьи одеяла.

Сбалансированная температура тела. Организм этих животных позволяет солнечным лучам днем повышать температуру тела и снижать ее ночью. То есть у верблюда хорошо управляемая температурная балансировка. При этом ночью температура его тела падает до 34–35 °С, а днем медленно повышается до 40,5 °С, так что вплоть до полудня верблюду совершенно не жарко. К примеру, температура тела человека почти не меняется, за исключением тех случаев, когда он болен. Поэтому летом ему становится жарко уже с утра.

Кроме того, за счет повышения температуры в организме верблюдов экономится вода, поскольку уменьшается потоотделение. Существующая система терморегуляции предотвращает усиленную влагоотдачу в жаркий период, как у других животных. Так, например, организм верблюда теряет влагу в три раза медленнее, чем осел в тех же условиях.

Возможность долго быть без воды. Самой чудесной способностью верблюда является то, что он может не пить свыше двух недель. При этом животное может потерять почти треть своей массы, что смертельно почти для любого живого существа, а затем быстро ее восполнить.

Максимальное использование корма и воды. Практически все животные погибают, когда скопившаяся в их почках мочевина проникает в кровь. Между тем верблюд извлекает максимальную пользу из воды и пищи, многократно перерабатывая мочевину в своей печени. Структура клеток и крови верблюда также позволяет животному переносить длительную жажду в условиях пустыни.

Клеточные мембраны в организме животного устроены так, что предотвращают излишние потери внутриклеточной жидкости. Состав же крови у верблюда такой, что не вызывает замедления кровообращения даже в случае минимального содержания воды в организме. Кроме того, его кровь отличается от крови прочих живых существ более высоким содержанием альбумина – белка, повышающего выносливость организма при обезвоживании.

Верблюд может за 10 минут выпить 100–150 л (10 ведер воды). А если ему удается найти какой-нибудь относительно сочный растительный корм, то он обходится без воды несколько недель.

Организму всех пустынных животных, в числе которых верблюды, необходимо заботиться о том, чтобы максимально сохранять влагу. Считается, что жировые отложения в горбах верблюдов – это настоящие «водные склады». И чем выше горб, тем внушительней запас жира, доходящий у упитанных особей до 120 килограммов, что может при его расщеплении дать свыше 50 килограммов метаболической воды.

Но есть и другие мнения. Способность верблюдов долго не пить определяется не запасом воды, как думали раньше, и не только тем, что жир в горбах может расщепляться, как предполагали совсем недавно. Особенность верблюдов заключается в том, что они способны терять до 25% массы тела за счет потери воды, при этом удерживая влагу в крови в значительно большем количестве, чем другие животные. При этом не происходит значительного сгущения крови.

Из всех млекопитающих только у верблюдовых красные кровяные клетки (эритроциты) имеют овальную форму. Это обеспечивает их продвижение по кровеносным сосудам в том случае, когда кровь все же становится более густой и вязкой вследствие сильного обезвоживания организма.

Кроме того, верблюды теряют гораздо меньше воды с мочой и экскрементами, чем животные других природных зон. И еще одна особенность: верблюды могут пить воду, содержащую значительное количество соли. Это очень важно, так как в пустыне многие водоемы солоноватые.

Неприхотливость в еде. Пища верблюда состоит исключительно из растений, причем животное может довольствоваться самым плохим кормом. Его пищеварительная система устроена настолько целесообразно, что этот пустынный житель способен поедать местные колючие растения, несъедобные для других животных, например верблюжью колючку и даже ветви мимозы, иглы которой могут свободно проткнуть подошву сапога. И при случае верблюд с удовольствием съест старую корзину или подстилку из финиковых листьев. Он, как и другие жвачные животные, вынужден повторно тщательно пережевывать сухую растительную массу.

Конечно, от сочного зеленого корма (бобов, зерна) верблюд тоже не отказывается, и тогда ему не нужна вода. Интересно, что при сравнительно долгом питании на хороших лугах верблюды чувствуют себя плохо.

«Корабли пустыни». Тысячи лет верблюд перевозит грузы и людей через безводные засушливые местности. Обычно он несет груз, составляющий половину его веса, а самые сильные – около 700 килограммов – почти столько же, сколько весят сами. Под седлом да по жарким пескам и чаще без воды верблюд проходит до 80 километров в сутки. В таких суровых условиях ни одному коню этого не выдержать.

Интересно, что продолжительность жизни удивительно выносливых обитателей пустыни выше, чем у лошадей, и составляет 35–40 лет, но встречаются особи даже 70-летнего возраста.

Ученые из Объединенных Арабских Эмиратов предложили активнее изучать защитные механизмы одного из самых выносливых животных – верблюда, – чтобы бороться с человеческими болезнями. Руководитель проекта доктор Сабах Яссим заявил, что, поскольку верблюды имеют иммунитет к большинству опаснейших вирусных заболеваний, их ткани можно использовать для создания новых эффективных лекарств. Верблюды имеют уникальные физиологические характеристики, которые позволяют им существовать в тяжелейших условиях пустыни.

Они справляются с обезвоживанием, поскольку их кровеносная система умеет хранить запасы воды, недостаток пищи восполняется залежами жировой ткани в горбах, а верблюжье молоко хранится в свежем виде намного дольше коровьего. Но это еще не все. Верблюды имеют иммунитет к большинству опаснейших вирусных заболеваний. Их иммунная система настолько совершенна, что они не подвержены большинству вирусных заболеваний, от которых умирают другие млекопитающие. Они, например, совершенно невосприимчивы к ящуру и чуме крупного рогатого скота. Антитела верблюжьего организма намного проще человеческих, поэтому, как утверждает доктор Сабах Яссим, искусственно воссоздать их значительно проще. Причем антитела, вырабатываемые верблюдами, по размерам очень малы. Их легко ввести в человеческую ткань или даже клетку, пишет доктор Яссим в британском научном журнале «Проблемы биологии». Однако до сих пор на верблюдов не обращали внимания как на источник выработки возможных веществ для борьбы с вирусными заболеваниями человека.

В медицине завтрашнего дня, считают арабские ученые, иммунные механизмы верблюда будут не только предметом пристального изучения, но и средством борьбы против многих человеческих болезней.

Современные научные исследования показали, что в период анабиоза экспериментальные животные без вреда для собственного здоровья переносят повышенные дозы ядов, радиоактивного облучения, а также не погибают и не болеют от искусственного заражения их микробами, вирусами и т. д.

Это подчеркивает более высокий уровень защитно-приспособительных возможностей организма млекопитающих при таком варианте существования живой материи. В состоянии анабиоза живые существа (некоторые микробы, грибки) могут выживать даже в условиях вечной мерзлоты. Устойчивость множества видов микроорганизмов и растений к воздействию неблагоприятных внешних факторов (высокие и низкие температуры, засухи и др.), при наступлении которых они впадают в состояние покоя или анабиоза, следует рассматривать как защитное приспособление, выработанное в течение длительного эволюционного процесса.

Из всего многообразия опробованных и выявленных средств продления жизни самыми эффективными способами по иронии судьбы оказались самые простые из них – это понижение температуры тела (гипотермия) холоднокровных (пойкилотермных) организмов и снижение калорийности питания теплокровных (гомеотермных) животных. Эти простые воздействия могут приводить к двух-, трехкратному увеличению продолжительности жизни…

Все эти данные свидетельствуют о том, что при заболевании и старении прежде всего необходимо содержать «в чистоте» наиболее важные, в частности, регуляторные системы организма, чтобы они нормально функционировали.

Повышение продолжительности жизни человека, реализуемое в результате периодического сухого голодания или пребывания на ограниченных диетах, подобно продлению жизни, достигаемому при зимней спячке животных, которая протекает в условиях питания организмом собственными запасами при пониженной температуре тела. Установлено, что чем выше суммарная (за всю жизнь) продолжительность зимней спячки животных, тем больше их продолжительность жизни, как суммарная, так и та ее часть, которую они проводят в состоянии бодрствования. Эти данные напоминают и подтверждают необходимость следования известному правилу: есть последний раз за несколько часов до сна.

Естественный и искусственный гипобиоз у человека

Еще со времен Аристотеля людей удивляла необыкновенная способность зимоспящих животных переносить самое трудное время в своей жизни, прежде всего бескормицу и холод, в своеобразном многомесячном сне, не нуждаясь в ни в воде, ни в пище, вместе с тем сохраняя способность проснуться с наступлением тепла и в полной мере продолжить обычную жизнь.

Зимняя спячка изучалась и изучается достаточно глубоко и разносторонне, однако ученые, по-видимому, не располагают, согласно Сент-Дьердьи, фундаментальными данными, если не могут воспроизвести это состояние в экспериментальных условиях, тем более – в клинике.

В то же время не найдено каких-либо функциональных, тем более морфологических, особенностей у зимоспящих видов, отличавших бы их от незимоспящих. Даже электроэнцефалограммы, снятые при одной и той же температуре во время обычного сна у зимоспящих и у незимоспящих в период спячки, ничем принципиально не отличаются друг от друга. Некоторые исследователи считают, что зимняя спячка обеспечивается механизмами, которые функционируют и у незимоспящих животных. И кроме того, у людей встречаются, и не так уж редко, состояния, которые никак иначе, как спячкой, не назовешь. О возможной спячке у человека говорят, что это «состояние, абсолютно необъяснимое никаким принципом». Тем не менее существует определенное число людей, которые проявляют в зимний период состояние, близкое к спячке.

Это верно для эскимосов Северной Канады и некоторых племен Северной России. Накапливая жир и зимуя, подобно медведю, только в гораздо меньшей степени, эскимосы служат доказательством, что у человека есть способность к спячке с согреванием себя – прижавшись друг к другу. Мало двигаясь, они долгое зимнее время обходятся половиной обычного пищевого рациона. С наступлением зимы эскимосы укутываются в свою меховую одежду – парку, оставляя в ней лишь отверстие для определенных физиологических нужд, и остаются в своих жилищах, питаясь сухой лососиной, морскими сухарями, мучными лепешками и водой. Проявляя малую физическую активность, они снижают затраты своей энергии, тем самым поддерживая запасы питательных веществ в организме на уровне, при котором нет опасности навредить себе. Состояние глубокой инсулиновой комы некоторые исследователи так и называют спячкой, или непробудностью. Американские патологи Фей и Смит назвали искусственной спячкой состояние, которое они вызывали у онкологических больных с помощью снотворных и дозированного охлаждения. Много случаев подобных обратимых состояний у людей описано как в нашей печати, так и зарубежной, однако наука до сих пор не может объяснить, почему такое возможно у человека. В подтверждение этих фактов можно привести пример, описанный В. Фляйгом в книге «Внимание, лавины!», изданной в СССР в 1960 году:

После лихорадочного разгребания снега до обеда 2 февраля удалось извлечь из-под него 26-летнего Фрайзенера, погребенного снежной лавиной 21 января в 2 часа ночи! Силы окончательно покинули его в тот момент, когда он издал последний крик о помощи, находясь уже под снегом. Но что это? Фрайзенер начал приходить в себя и даже открыл глаза! Тихим голосом, но вполне отчетливо он рассказал о своих муках и охватившем его счастье, когда он понял, что спасен, ведь он остался жив после 13 дней, проведенных под лавиной.

В России тоже зарегистрированы случаи оживления людей, умерших в результате глубокого охлаждения зимой. Нередко находили людей, замерзших до такой степени, что у них отсутствовали малейшие проявления жизни, но как только их согревали, они оживали.

Так, например, в марте 1960 года в морг больницы одного из совхозов Казахстана доставили труп мужчины. В акте осмотра была сделана запись: «Окоченевшее тело полностью обледенело, без признаков жизни. Постукивание по телу вызывает глухой звук, как от ударов по дереву. Температура на поверхности тела ниже 0 °С. Глаза широко раскрыты и на них образовалась ледяная корочка. Пульс и дыхание не прослушиваются. Диагноз: общее замерзание, клиническая смерть». Вопреки такому заключению доктор П. С. Абрамян принял энергичные меры для оживления пострадавшего: согревание теплой водой, стимулирование сердечной деятельности, искусственное дыхание, массаж сердца. Через полтора часа упорной работы врачу удалось вернуть человека к жизни, хотя пришлось ампутировать у него пальцы рук. Пострадавшим оказался 29-летний тракторист В. И. Харин. Он возвращался на тракторе в деревню, но внезапно мотор заглох. После двухчасовых безрезультатных попыток завести мотор тракторист решил добираться домой пешком, но потерял ориентировку, силы покидали его. Тогда он решил немного отдохнуть, его одолел сон, а затем его почти полностью занесло снегом. Пока его отыскали, прошло три-четыре часа. Тракториста нашли без шапки, он потерял ее по дороге.

Другой необычный случай произошел в Токио. Лето 1967 года выдалось очень жарким. И в один из дней шофер грузовика-рефрижератора Масару Сайто решил немного отдохнуть и охладиться в холодильной камере грузовика, перевозившего блоки сухого льда, т. е. твердой углекислоты. Дверь рефрижератора неожиданно захлопнулась, и шофер оказался в западне, абсолютно беспомощным перед тремя крайне опасными факторами: холод (–10 °С), быстро нарастающая вследствие испарения сухого льда концентрация углекислого газа и кислородная недостаточность, возникшая в связи с расходованием запасов кислорода при дыхании в герметически закрытом пространстве. Когда шофера извлекли из холодильной камеры, он был в абсолютно замерзшем состоянии и не подавал никаких признаков жизни. Но в ближайшей больнице ему была оказана срочная медицинская помощь, и он был спасен.

Почему же Харин и Сайто не погибли? У обоих в результате значительного понижения температуры головного мозга наступила так называемая гипотермия, которая и предохранила нервные клетки от повреждения вследствие кислородной недостаточности, так как потребность в кислороде была ничтожной. В случае с японским шофером гипотермия развивалась быстро и достигла большой глубины. В рефрижераторе была высокая концентрация углекислого газа, выделявшегося из сухого льда, что оказывало на человека наркотическое воздействие, вследствие чего степень приспособляемости организма к кислородному голоданию повысилась. Подобные результаты при опытах с животными еще до этих случаев получил советский ученый Н. Н. Тимофеев. В условиях герметически закрытого помещения ему удалось на целые сутки охладить подопытных животных до 5–7 °С путем повышения содержания углекислого газа и понижения содержания кислорода, а после этого вернуть к жизни. Ученые всегда с особым интересом относились к подобным поразительным случаям, стараясь дать им научное объяснение. Узнав о случае с Сайто в Токио, югославский ученый Анжус решил воспроизвести это явление в экспериментальных условиях. Он поместил белых крыс в герметически закрытый стеклянный сосуд при низкой температуре. Быстрое увеличение концентрации углекислого газа, выделявшегося крысами при дыхании, способствовало такому же быстрому и глубокому охлаждению животных. В результате выяснилось, что крысы, которые в обычных условиях могут без опасности для жизни перенести охлаждение лишь до 15–16 °С, при повышении концентрации углекислого газа переносят температуру до 1–2 °С. В других опытах было установлено, что понижение температуры тела способствует замедлению процесса обмена веществ и уменьшению потребности организма животных в кислороде. При температуре тела 28 °С потребность в кислороде уменьшилась до 50% от нормы необходимого кислорода; при 24 °С – до 30%, а при 20 °С – до 15%. Кроме того, резко замедлялись сердечная деятельность, дыхание и кровообращение животных, благодаря чему их жизнь сохранялась при минимальном расходе запасов питательных веществ.

Но вернемся к спасению замерзших людей. Обычно во всех случаях клинической смерти вследствие переохлаждения температура внутренних органов людей понижалась до 26–24 °С. Однако известны исключения из этого правила. Вот, например, одно из них. В феврале 1951 года в одну из больниц Чикаго привезли 23-летнюю негритянку, обнаруженную полураздетой в снегу. Она провела так 11 часов при колебаниях температуры воздуха от –8 до –26 °С. Температура ее внутренних органов в момент поступления в больницу была 18 °С. Современные хирурги редко решаются охлаждать человека до такой низкой температуры даже во время сложных операций, так как принято считать, что это предел, ниже которого могут наступить необратимые изменения в коре головного мозга. Но в описываемом случае врачей удивило обстоятельство, что при таком сильном переохлаждении тела пострадавшая все еще дышала, хотя и редко (три-пять вдохов в минуту). Пульс тоже был очень замедлен (12–20 ударов в минуту) и нерегулярен (паузы между сердечными сокращениями достигали восьми секунд). Врачам удалось сохранить ей жизнь, но пришлось ампутировать ступни ног и пальцы на руках.

До недавнего времени ученые считали, что если утонувшего человека не вынести из воды в течение пяти-шести минут, то он неизбежно погибнет в результате необратимых патологических изменений в коре головного мозга, вызванных острой кислородной недостаточностью. Однако оказалось, что в холодной воде это время может значительно продлиться. Например, в американском штате Мичиган зарегистрирован такой случай: 18-летний студент Брайан Канинхем провалился под лед замерзшего озера, и его извлекли оттуда лишь через 38 минут. Пострадавшего немедленно доставили в ближайшую больницу, где с помощью искусственного дыхания (он вдыхал чистый кислород) ему вернули жизнь. Безусловно, помогло и то обстоятельство, что тело юноши было охлаждено в ледяной воде. Другой случай произошел с пятилетним мальчиком Вегардом Слетемуненом из города Лиллестрема (Норвегия): он провалился под лед замерзшей реки. Через 40 минут безжизненное тело ребенка вынесли на берег и начали делать искусственное дыхание и массаж сердца. Вскоре у мальчика появились признаки жизни, а через двое суток к нему вернулось сознание, и он спросил: «А где мои очки?» В декабре 2006 года в снегах горы Рокко на западе Японии спасатели нашли замороженное тело 35-летнего японского бизнесмена Мицутаки Учикоши. Это случилось спустя 24 дня после его исчезновения. На момент обнаружения температура тела Учикоши упала до 22 °С, пульс почти не прощупывался, внутренние органы не функционировали. Бизнесмена тут же доставили в больницу, где после недолгого лечения от гипотермии и потери крови Учикоши пришел в себя, а вскоре чувствовал себя уже и вовсе замечательно.

«Он был заморожен живьем и выжил, – сказал один из лечащих врачей Мицутаки. – Если нам удастся понять, почему, перед нами откроется множество перспектив».

Этот случай заинтересовал ученых по всему миру. Возможно ли, чтобы человек оставался длительное время под воздействием низких температур, а затем полностью восстановил свои функции? Американские ученые из Бостона, Питтсбурга и Лос-Анджелеса отвечают на этот вопрос: «Да, вполне возможно».

И если раньше впадение человека в «спячку» во время длительных межпланетных перелетов мы видели разве что в фантастических фильмах, то очень скоро это может стать реальностью. Исследователи утверждают, что они как никогда близки к тому, чтобы научиться погружать человека в глубокий сон на срок до нескольких месяцев. Команда американских ученых изобрела для этого специальную смесь из соли и льда, которая при введении в тело человека быстро охлаждает кровь. Эта плазма стремительно снижает температуру тела с 37 °С до 10 °С, в результате чего замедляется метаболизм, и человек впадает в подобие зимней спячки.

Правда, пока новая методика проверялась только на свиньях, которых удалось погрузить в подобный сон на несколько часов. Но ученые уверены, что «спячку» можно растянуть на дни, недели и даже месяцы.

Однако не все так просто, как это кажется на первый взгляд. В замороженном состоянии людей необходимо все равно кормить посредством внутривенных инъекций и убирать за ними отходы. Волосы и ногти расти не перестанут, и глубокий сон не остановит старение. В природе этих проблем могут избежать лишь медведи.

Прорыв в изучении человеческой «спячки» крайне важен для науки в целом и для медицины в частности: благодаря этому можно будет возвращать к жизни людей, утонувших в ледяной воде. Также появится больше возможностей для лечения тяжелораненых и оживления людей, чье сердце не билось в течение нескольких часов.

Значит, в определенные моменты и у человека, как и у зимоспящих, могут сработать механизмы по устранению термогенеза? Вот только в чем суть этих механизмов?

М. Буянов, комментируя известный случай летаргического сна протяженностью 20 лет у одной женщины, заключил, что летаргический сон – это то же самое, что и зимняя спячка, правда, с оговоркой, что у человека это – всегда патология.

Анализируя описанные журналистами случаи (в научной литературе публикаций о них не встретишь), можно уловить определенную закономерность: человек способен прожить без дыхания и сердечной деятельности, т. е. в состоянии клинической смерти, гораздо больше критических пяти-шести минут, после которых наступают необратимые изменения в мозге, если будут соблюдены следующие условия:

• если пострадавший будет неподвижен;

• если его тело будет охлаждено;

• если этому состоянию будет предшествовать шок или какой-либо другой стресс.

В разбираемых случаях все эти условия налицо: девушка попала на мороз в бессознательном состоянии; у мальчика был шок с рефлекторной остановкой дыхания (иначе он просто захлебнулся бы водой); тяжелая психическая травма предшествовала летаргическому сну женщины. И, как известно, йоги способны вызывать у себя шок искусственным путем. Все они были неподвижны, у всех отмечено значительное снижение температуры тела.

Так ли уж категорично следует определять способность человека впадать в состояние спячки (гипобиоза) как патологическую? Некоторые ученые считают, что состояние гипобиоза и даже анабиоза – неотъемлемое право всего живого на Земле, включая растения и всех животных, однако у человека оно не реализуется в силу его особой эволюции. «Не реализуется», но мы же видим – реализуется! Правда, до сих пор мы не знаем, как и благодаря какому механизму реализуется это всеобщее свойство живой материи конкретно у человека, но это, как говорится, уже другой вопрос.

В клинической медицине в 50–60-е годы с легкой руки Лабори и Гюгенара появилось повальное увлечение искусственной гибернацией (лат. hibernatio – «зимняя спячка»), особенно в хирургии сердца и крупных сосудов. Сейчас это увлечение прошло, однако кое-что полезное из этого извлечь удалось. Например, выяснилось, что снижение температуры тела больного всего на 1 °С снижало у него уровень обмена веществ на 5–6%, значит, понизив температуру тела больного на 20 °С, можно добиться снижения обмена в 100 (!) раз. Практически это означает, что человек в таком состоянии мог бы прожить без пищи и воды не один-два дня, а минимум 100 дней, т. е. больше трех месяцев. При этом сохранялся бы значительный интервал до температурного оптимума, присущего зимоспящим в период спячки (около +5 °С), что позволило бы снизить процент обмена до десятых и даже сотых долей, тем самым делая возможным многомесячную спячку человека, как у зимоспящих животных.

Однако выяснилось и другое: главным и до сих пор непреодолимым препятствием для погружения человека в состояние искусственной зимней спячки является мышечный термогенез, и прежде всего дрожь. Она возникала всякий раз при попытке снизить температуру тела ниже 28 °С, даже если при этом применялись релаксанты и наркоз. Возникавшая дрожь согревала организм, но если охлаждение все-таки продолжалось, наступало энергетическое истощение, при согревании дрожи уже не было, и больной чаще всего погибал. Как показали исследования, в мышце, даже полностью денервированной, при охлаждении ее до 28 °С дрожь наступает спонтанно – видимо, такая борьба с холодом запрограммирована в мускулах генетически.

Тем не менее бывают моменты даже у людей, когда барьер в 28 °С становился преодолимым и человек, охлажденный ниже этой критической температуры, возвращался в обычную жизнь,– как было описано в приведенных выше примерах!

Если говорить только о температуре тела, то у человека бывают состояния, при которых температура тела начинает неудержимо падать до самых низких, если не критических, показателей: это кризисные состояния при тяжелых инфекционных заболеваниях, глубокий шок или глубокая гипогликемия. Особенно в этом отношении показательны септический и ожоговый шок.

В чем же дело? Может быть, в случае глубокого шока или гипогликемии у человека срабатывают те же механизмы, что и у зимоспящих животных при впадении в спячку? Или шок – та же глухая защита для незимоспящего в экстремальных условиях, что и спячка – для зимоспящего? В принципе, холод и сухой голод для зимоспящего – тоже экстремальные условия!

Овладев способом вызывать у людей гипобиоз (спячку) искусственным путем, можно получить мощный арсенал средств борьбы с самыми тяжелыми патологическими состояниями и болезнями, многие из которых в настоящее время устранить или трудно, или просто невозможно.

• Так, в эксперименте с зимоспящими животными доказана возможность радикального избавления только спячкой (!) от таких тяжких заболеваний, как сифилис, трипаносомная болезнь. Есть все основания считать, что таким способом можно будет бороться с сепсисом и даже СПИДом, поскольку имеются сведения об успешной борьбе с помощью спячки и с вирусными заболеваниями.

• Полная дезинтеграция организма, наблюдаемая при спячке, может способствовать сохранению жизни тяжелообожженных, а также пострадавших с обширными размозжениями и сдавлениями тканей, если применить гипобиоз до развертывания токсемии – тем самым будет исключен главный патологический фактор травмы и предотвращено развитие и углубление вторичного некроза и раневой инфекции. Такая категория пострадавших ныне самая трудная (и дорогая!) для реанимации.

• Известна также невосприимчивость зимоспящих животных к смертельным дозам бактериальных и химических ядов, а также ионизирующего излучения. Та же невосприимчивость обнаружена в эксперименте и с самыми близкими к человеку животными – обезьянами, которых облучали полуторной смертельной дозой ионизирующей радиации в состоянии клинической смерти, т. е. того же гипобиоза. Все контрольные животные погибли, все экспериментальные (клиническую смерть вызывали кровопусканием) – выжили, при этом лучевая болезнь ни у одного из них не развилась.

• Полная денервация организма при глубоком гипобиозе, возможность безопасной остановки сердца и дыхания, отсутствие необходимости в анестезиологическом пособии при самой совершенной анестезии могут произвести в хирургии революцию: станут возможными самые сложные («немыслимые») операции в самых опасных зонах, например в глубинах мозга, на многих органах и тканях одновременно. И все это без обычного для большой хирургии драматизма, без опасности кровотечений и без жесткого лимита времени. Правда, для этого потребуются и иная хирургическая техника, иные подходы, особенно с учетом того, что репарации в гипобиозе нет, но все эти препятствия вполне могут быть преодолены, и они – ничто по сравнению с той громадной выгодой, которая сулит хирургии возможность использования искусственной зимней спячки.

• Полная дезинтеграция организма на клеточном уровне при глубоком гипобиозе позволит по-новому лечить больных с злокачественными новообразованиями. Установлено, что у зимоспящих в период спячки невозможно вызвать с помощью канцерогенов развитие злокачественных опухолей, хотя в состоянии бодрствования это легко удается, отмечена и деградация опухоли у зимоспящего животного в период спячки, если эта опухоль уже была в период бодрствования. В 1938 году американские патологи Фей и Смит впервые в мировой практике предложили способ лечения злокачественных опухолей у людей с помощью искусственной спячки, вызываемой холодом. Клинические испытания были проведены на 38 больных, страдавших распространенными злокачественными опухолями с метастазами, в том числе в мозге, при этом у многих боли снимались лишь большими дозами морфия. Этих больных после дачи снотворного в обнаженном состоянии обкладывали резиновыми пузырями со льдом и на протяжении пяти дней поддерживали температуру тела в интервале 32,2–29,4 °С. Правда, в одном случае произошел скачок температуры до 27,7 °С, но без каких-либо последствий. В период спячки у больных не было мочеотделения, прекращалась деятельность кишечника, практически останавливалась дыхательная и сердечная деятельность, полностью отсутствовало сознание. Потом их пробуждали, согревали, давали крепкий горячий кофе, а через два-четыре дня больных вновь погружали в спячку.

• Суммарно каждый больной находился в спячке в среднем 40 дней. О пребывании в спячке больные не помнили – у них была полная амнезия, при пробуждении они не чувствовали никаких неприятных ощущений, наоборот, уменьшались или совсем исчезали боли, вызываемые опухолью, улучшалось общее состояние, отмечалась прибавка в весе, появлялся аппетит, а в тех случаях, когда мозг был поражен метастазами, отмечалось улучшение психической деятельности. Отмечалось также значительное, иногда до 50%, уменьшение опухолей, наблюдалась задержка рецидивов, быстрота роста опухоли при рецидивах значительно уменьшалась. По мере возможности авторы способа брали биопсии опухолей до воздействия спячкой, в процессе и после окончания спячки. При сравнении препаратов в них отмечались четкие изменения в процессе лечения. Так, в опухолях суживались и исчезали кровеносные сосуды, уже через 48 часов действия холода клетки опухолей плохо прокрашивались, они разбухали, протоплазма гранулировала. Наблюдались деструктивные изменения и в хромофинном аппарате. Однако, как определили авторы способа, все эти изменения в опухолях носили возвратный характер, за исключением двух случаев, когда у двух женщин, страдавших раком молочных желез, и опухоли, и метастазы исчезли полностью.

Фей и Смит относили наблюдаемые ими изменения в злокачественных опухолях за счет непосредственного воздействия на них холодом, однако современные данные о гипобиозе позволяют изменить эту точку зрения. Холод – это только способ введения человека в гипобиоз, он может быть и другим, а изменения в опухолевой ткани были обусловлены самим гипобиозом – той глубокой дезинтеграцией организма до уровня клеток, которая наступает в этом состоянии.

Что позволяет так думать? Дезинтеграция организма, наступающая при гипобиозе, когда каждая клетка предоставлена сама себе, сразу ставит в неравные условия здоровую и злокачественную клетки, причем в пользу здоровой. Как показали исследования Э. Г. Горожанской и В. С. Шапота, скорость потребления глюкозы как источника энергии в единицу времени злокачественной клеткой в 16 (!) раз превышает таковую потребность в глюкозе здоровой клетки. В условиях полной энергетической изоляции клетки, наступающей при дезинтеграции в гипобиозе, раковая клетка, предоставленная сама себе, отключенная от общего кровотока, являющегося в условиях биоза поставщиком глюкозы за счет всего организма, энергетически истощается и деградирует, что и наблюдали американские патологи. В их опыте, сложном в техническом исполнении, самым большим недостатком была кратковременность непрерывной спячки, что исключало полную деградацию опухоли за один сеанс и давало возможность восполнения опухоли в перерывах между спячками. Тем не менее двум пациенткам все-таки удалось избавиться от злокачественных опухолей с метастазами, что свидетельствует о правильности избранного пути лечения злокачественных новообразований.

Таким образом, если удлинить срок искусственной спячки и сделать ее непрерывной у больного, страдающего злокачественной опухолью, можно добиться полной деградации как основной опухоли, так и всех без исключения ее метастазов, где бы и в каком бы количестве они ни находились, потому что в условиях гипобиоза энергетическая изоляция для раковой клетки сохранялась бы в любой части организма.

Примечание автора. Я всегда убеждаюсь, что чем проще лечение, тем оно эффективней. В природе на каждый яд есть противоядие. Казалось бы, если вся наша современная наука направила свои усилия на совершенствование механизмов спячки и сухого голодания у человека, мы бы давно уже лечили рак и другие неизлечимые болезни. К сожалению, мы все усилия направляем на химию, ведь это очень большие деньги.

Следует сказать, что такой способ лечения злокачественных опухолей, в отличие от всех существующих, может быть радикальным в полном смысле этого слова и приемлемым при всех стадиях распространенности процесса, для всех видов злокачественных новообразований. Он не будет иметь каких-либо противопоказаний и может быть применен неоднократно – уже с целью профилактической. Такой способ лечения экономически целесообразен – поскольку не потребует особых дорогостоящих условий и лекарств; гуманен – потому что при его проведении больной будет находиться в состоянии глубокого покоя и ему не потребуются обезболивающие средства.

В недалеком будущем может представить практический интерес использование гипобиоза (и даже анабиоза!) у человека в длительных космических полетах. Некоторые наши ученые без должных оснований критикуют затеянную в США кампанию по «захоронению заживо» до лучших времен некоторых богатых добровольцев, страдавших при жизни неизлечимыми болезнями, которые надеются, что «проснутся», когда эти болезни научатся излечивать. Замораживание и дальнейшее содержание таких людей проводилось при сверхнизких температурах в жидком азоте, перед «погребением» выпускалась вся кровь (таким образом вызывался глубокий гипобиоз!), которая замещалась многоатомным спиртом – глицерином. Известно, что у насекомых, подвергающихся в период зимней спячки глубокому охлаждению, в крови также появляется глицерин, препятствующий образованию кристаллов льда при переохлаждении и тем самым предохраняющий клетки от механического повреждения. Обнаружен глицерин и в крови человека. Однако можно ли усыпленных подобным способом людей пробудить когда-либо в будущем? Если исходить из концепции глубокой дезинтеграции организма, наступающей при глубоком гипобиозе, – возможно. Дело в том, что в состоянии организма, когда каждая клетка становится «сама по себе», вопрос не стоит о сохранности целых систем и межорганных связей, сложных функций, т. е. о сохранности целостного организма, вопрос стоит в принципе о сохранении жизнеспособности клетки, пусть их даже не одна, а многие миллиарды – дело не в количестве. А эта проблема сохранности жизнеспособности клетки решена даже практически: уже давно вошло в практику использование для искусственного осеменения коров спермы высокопородных быков, которую консервируют именно таким способом – быстро замораживают в жидком азоте. Потом, вернувшись к жизни, организм сам восстановит свои межклеточные и межорганные связи. Интересно, что в области консервации и хранения спермы быков сделан шаг еще дальше: успешно завершены исследования по высушиванию в вакууме с сохранением жизнеспособности спермы, предварительно замороженной в жидком азоте; такой клеточный материал можно хранить неопределенно долго в простой герметичной ампуле.

Если человека таким способом ввести в анабиоз, то станут возможными сверхдальние и сверхдлительные космические полеты, а самому человеку практически будет обеспечено бессмертие.

Могут ли йоги впадать в анабиоз?

Известно, что йогизм – древнее культурное наследие Индии – возник в IV–II вв. до н. э. Упоминания о нем встречаются в древних Ведах (молитвенниках и книгах песнопений ранних индоарийцев). Все формы йоги и ее учения ставят целью мобилизовать «скрытую, потенциальную силу тела», чтобы слиться со «всемирной мощью». Доказано, что применяемая в хатха-йоге техника – удерживание тела в определенных позах и контроль за дыханием – может привести человека к полному самоовладению некоторыми автономными функциями организма.

«Йога» на санскритском языке означает «единство, связь». В индуистском религиозном смысле этого слова имеется в виду установление связи, слияние индивидуальной души человека, которую считают «искрой всемирной души», со Вселенским духом. Наиболее полно это слияние осуществляется в состоянии, называемом самадхи, которого тренированные йоги добиваются, прибегая к древней индийской технике мысленного самовнушения. По мнению индусов, «дух утопает в глубокой мысли, а тело – в глубоком сне». Индусы верят, что в подобном состоянии дух, находящийся в теле, полностью соединяется с духом Вселенной. Историки предполагают, что первые йоги появились где-то в высокогорьях Тибета и на склонах Гималаев. Для высокогорного климата характерна нехватка кислорода, которая начинает ощущаться на высоте 2000 метров. Кислородная недостаточность обычно приводит к увеличению объема воздуха, проходящего через легкие, т. е. к усилению вентиляции легких. Волевым уменьшением вентиляции легких жители высокогорий Тибета умели ускорять приспособляемость организма, вырабатывать привыкание к нехватке кислорода на уровне тканей. Довольно часто пишут и говорят о том, что йоги владеют анабиозом, при этом обычно ссылаются на то, что путем регулирования дыхания они могут управлять некоторыми процессами жизнедеятельности. По мнению советских физиологов Н. А. Агаджаняна и А. Ю. Каткова, тайна анабиоза йогов скрывается в суммарном действии трех влияющих на организм физиологических факторов: дозированного голодания, расслабления мускулов и замедленного дыхания (кислородной недостаточности).

Попытаемся разобраться в этом и начнем с замедленного дыхания. В этом отношении большие успехи достигнуты не только йогами. Еще в 1930 году американский физиолог Е. С. Шнейдер провел обследование двух пилотов. Один из них, вдохнув чистый кислород, затем сумел остановить дыхание на 14, а другой – на 15 минут. Ловец жемчуга калифорниец Роберт Форстер после того, как дышал кислородом в течение получаса, смог оставаться под водой без акваланга в течение 13 минут. Но и он не был способен погрузиться в гипнотическое состояние, подобно йогам.

В этом отношении в природе серьезные преимущества имеют некоторые виды животных, например тюлени. Они, как и люди, дышат легкими. Чтобы иметь возможность долгое время оставаться под водой, у них эволюционным путем выработалась способность к мышечному расслаблению. В связи с тем, что под водой мышечный тонус понижается, потребность в кислороде снижается на одну треть, а ведь потребность организма в кислороде служит главным критерием уровня жизнедеятельности. Не случайно у всех видов животных, впадающих в зимнюю спячку, мышцы расслаблены, сердце едва-едва бьется, дыхание поверхностное и очень редкое. Но снижать потребность своего организма в кислороде могут не только тюлени, медведи и ежи, а также йоги и факиры. Это доступно многим.

В октябре 1974 года в Дели на XXVI Международном конгрессе физиологов Р. К. Валайс доложил о результатах своих исследований, об эффекте, который достигается благодаря умению сосредоточить все внимание на расслаблении мышц тела. Участвовавшие в исследовании (36 человек) тренировались в течение двух-трех лет. Они научились всего лишь за 15 минут понижать потребление организмом кислорода на 16%. Люди, которые подобными тренировками не занимались, такого эффекта добиться не могут, так как даже во время ночного сна потребление кислорода не уменьшается больше чем на 8%. В Советском Союзе тоже проводились подобные исследования: после соответствующей тренировки люди понижали частоту сердечных сокращений от физиологических 70 ударов в минуту до 42. В 1950 году был проведен совершенно невероятный эксперимент с 52-летним йогом Бабашри Рамаджи Джирнари, описанный потом индийским врачом Вейкелем в журнале «Ланцет». На глазах у десятитысячной толпы в Бомбее йог опустился в выкопанную в земле узкую яму-камеру, на дне и стенах которой повсюду торчали гвозди. Затем эту яму загерметизировали цементом. Там в состоянии «мнимой смерти» Рамаджи провел 56 часов. После этого камера была заполнена водой, и он оставался под водой шесть с половиной часов, и все же его оживили в одной из бомбейских клиник. Можно ли объяснить это чудо? Разумеется, таких поразительных результатов нельзя добиться только тренировками, умением расслаблять свои мышцы и замедлять дыхание. Перед экспериментом Рамаджи в течение десяти дней пил только воду и ничего не ел.

Помогло ли это? Еще в начале нашего века советский физиолог В. В. Пашутин выяснил, что повторное довольно продолжительное голодание, как это ни странно, представляет собой своего рода гимнастику мозга и тела: центральная нервная система все больше замедляет расход запасов в организме. Этой «гимнастике» способствует и тот факт, что при дозированном сухом голодании мозг не страдает. В настоящее время известно, что голодание понижает газообмен и организм удовлетворяется меньшим количеством кислорода, выделяет меньше углекислого газа. При голодании дыхание становится поверхностным. Это по-своему тоже способствует расслаблению.

Установлено, что замедленное глубокое дыхание (не более четырех вдохов в минуту) с задержкой на вершине вдоха облегчает приток венозной крови к сердцу. Кроме того, накопление в организме углекислого газа, являющееся результатом замедления дыхания, улучшает питание мускулатуры сердца. Если после задержки дыхания сделать максимально полный выдох, то можно резко замедлить сокращения сердца. Именно таким способом некоторые йоги и факиры добиваются остановки сердца. В 1957 году это явление было изучено на примере 32-летнего йога Рамананда. При полном выдохе тот прижимал к груди подбородок и в течение 15 секунд максимально напрягал мускулы груди и живота. В результате у него резко повышалось внутригрудное давление, затрудняя сокращения сердечной мышцы. На рентгеновском аппарате диаметр сердца уменьшился на один сантиметр. Сердечные тоны не прослушивались, пульс не улавливался, но электрическая активность сердечной мышцы все же сохранялась. Следовательно, полной остановки сердечной деятельности у йога не наблюдалось, но сокращения сердечной мышцы становились настолько слабыми, что не было никакой возможности определить их на слух. Первая попытка тщательного физиологического исследования погребения йогов живьем осуществлена в 1959 году на кафедре физиологии Индийского института медицинских наук. Вместо гробницы ученые использовали прозрачную стеклянную герметически закрытую камеру. В ней дважды в течение 8–10 часов находился все тот же, но уже 34-летний йог Рамананда, за плечами которого был 17-летний опыт подобных состояний. За время пребывания Рамананды в камере содержание кислорода в ней понизилось до 14,9%, а углекислого газа увеличилось до 5%. При этом самочувствие йога не ухудшилось, частота пульса и дыхания не увеличилась, а потребление кислорода понизилось на 40–50%. Для нетренированного человека это непосильно. Для того чтобы во время операции на грудной клетке понизить потребность в кислороде на 50%, хирургам с помощью наркоза и искусственного охлаждения приходится понижать температуру тела пациента до 28–30 °С. У йога Рамананды во время опыта температура тела была 38,4 °С: столь явно выраженного понижения потребности организма в кислороде он добивался за счет максимального расслабления мускулов.