Može li se umirućima kupiti vrijeme uzrokovanjem polumrtvoga stanja?
Liječnici će ovog mjeseca žrtve s prostrjelnim ili ubodnim ranama, ni mrtve ni žive, ohladiti i dovesti u polumrtvo stanje. Ta se inovativna tehnika testira po prvi put.
Ubolnici UPMC Presbyterian u Pittsburgu, u državi Pennsylvania, kirurzi pripravni čekaju kako bi uradili operaciju kojom će liječnicima kupiti vrijeme za liječenje ozljeda koje bi inače uzrokovale smrt.
“Život stavljamo na čekanje, ali ne volimo taj postupak zvati polumrtvim stanjem, jer zvuči kao naučna fantastika”, kaže Samuel Tisherman, kirurg koji vodi istraživanje. “Zato ga zovemo hitnim očuvanjem i reanimacijom.”
Ta tehnika uključuje zamjenjivanje cjelokupne količine krvi pacijenta hladnom slanom otopinom koja brzo ohladi tijelo i zaustavi skoro svaku aktivnost stanica. “Ako nam pacijent dođe dva sata prije smrti, ne možemo ga vratiti u život. Ali, ako umire i liječnici odgađaju smrt, postoji šansa da ga vratimo u život nakon što popravimo sastavne probleme”, kaže kirurg Peter Rhee sa Sveučilišta u Arizoni, u Tucsonu, koji je pomogao razviti tu tehniku.
Pogodnosti hlađenja, ili izazvane hipotermije, su poznate već desetljećima. Pri normalnoj tjelesnoj temperature (na oko 37°C) stanice trebaju stalan dotok kisika kako bi stvorile energiju. Kada srce prestane kucati, krv više ne prenosi kisik do stanica. Bez kisika mozak može preživjeti oko 5 minuta, a tada šteta postaje nepopravljiva.
Međutim, na nižim temperaturama stanice trebaju manje kisika jer sve kemijske reakcije usporavaju. To objašnjava zašto ljude koji upadnu u ledeno jezero u nekim slučajevima možemo oživjeti i više od pola sata nakon što prestanu disati.
Neposredno prije operacije srca i mozga, liječnici ponekad smanje tjelesnu temperaturu koristeći paketiće leda i sustav za kruženje krvi kroz vanjski sustav za rashlađivanje. To im može dati i do 45 minuta za zaustavljanje protoka krvi i obavljanje operacije. Ipak, postupak hlađenja traži više vremena i može se provesti samo uz prethodno pažljivo planiranje i pripremu.
Kada netko stigne u odjel hitne pomoći i ima traumatičnu ozljedu nanesenu oružjem ili ubodnu ranu, sporo hlađenje je jedna mogućnost. Često im srce prestane kucati zbog velikog gubitka krvi, a to liječnicima daje tek nekoliko minuta za zaustavljanje krvarenja i ponovno pokretanje srca. Čak i ako se krvarenje može zaustaviti, taj postupak nije poput punjenja praznog spremnika za gorivo. Reanimacija tijelo naglo izlaže velikoj količini kisika, što može uzrokovati da tkiva počnu otpuštati kemikalije koje oštećuju stanice i uzrokuju smrtonosne reperfuzijske ozljede.
Otkriće načina za hlađenje tijela do temperature na kojoj se nalazi u polumrtvom stanju, u kojem ljudi nisu ni živi ni mrtvi, moglo bi liječnicima hitne medicinske službe dati više vremena.
Tehniku su 2002. godine prvi put na svinjama primijenili Hasan Alam i suradnici, oni rade u bolnici Sveučilišta Michigan, u gradu Ann Arbor. Životinje su uspavali i kod njih uzrokovali obilno krvarenje, kako bi mogli oponašati učinak višestrukih prostrjelnih rana. Krv su im, nakon što je istekla, zamijenili ili hladnim kalijem ili slanom otopinom, a to je brzo ohladilo tijelo na oko 10°C. Nakon što su njihove ozljede izliječene, tijelo životinja se postupno zagrijavalo dok se krv vraćala u tijelo.
Vitalni znakovi
Srce svinje obično je samo počelo kucati, premda je nekim svinjama trebao poticaj. Nije bilo posljedica za fizičke ili kognitivne funkcije.
“Nakon što smo završili eksperimente, definicija “mrtvog” se promijenila”, kaže Rhee. “Svaki dan na poslu proglasim ljude mrtvim. Ne pokazuju znakove života, srce im ne kuca, nema moždanih aktivnosti. Potpišem papir, a u duši znam da nisu stvarno mrtvi. Mogao bih ih tu i tamo ostaviti u polumrtvom stanju. Ali, moram ih staviti u vreću za mrtvace. Ljuti me to što znam da postoji rješenje.”
To rješenje će se po prvi put isprobati na ljudima. Na posljednjem sastanku svi odgovorni će osigurati da je cijeli tim liječnika potpuno spreman da ga isproba. Sve što onda moraju učiniti jeste čekati dolazak pravog pacijenta.
Ta osoba će imati srčani zastoj poslije traumatske ozljede, i neće reagirati na pokušaje ponovnog pokretanja rada srca. Kada se ovo dogodi, svaki član Tishermanovog tima će biti hitno pozvan. “Pacijent će već tada vjerojatno izgubiti oko 50 posto krvi i grudni koš će mu biti otvoren”, kaže on. Tim tih liječnika svaki mjesec ima najmanje jedan ovakav slučaj. Inače je njihova mogućnost za preživljavanje manja od 7 %.
Prvi korak je pustiti hladnu otopinu kroz srce i sve do mozga – područja najranjivija pri niskoj razini kisika. Kako bi ovo uradili, niže područje njihovog srca mora biti čvrsto vezano sponom, a kateter mora biti smješten u aortu (najveću arteriju u tijelu) kako bi se otopina unijela u tijelo. Spona se kasnije otklanja kako bi se otopina na umjetan način raširila po cijelom tijelu. Potrebno je oko 15 minuta da bi se temperatura tijela pacijenta spustila na 10 °C. Tada pacijent u tijelu više nema krvi, ne diše a mozak ne radi. Klinički je mrtav.
U tom stanju, metaboličke se reakcije skoro i ne odvijaju u tijelu, tako da stanice ne mogu preživjeti bez kisika. Umjesto toga, mogu stvarati energiju zahvaljujući anaerobnoj glikolizi. Pri normalnoj temperaturi tijela to može održati stanice živim još dvije minute. Međutim, pri niskoj temperaturi, razina glikolize je toliko niska da stanice mogu preživjeti satima. Pacijent nije priključen za uređaje i liječnici ga odvode u operacijsku salu gdje kirurzi imaju najviše dva sata za liječenje ozljede. Liječnici tada, umjesto otopine, u tijelo pacijenta vraćaju krv. Ako srce samo ne počne kucati, kao što se to dogodilo na probnoj operaciji nad svinjama, pacijent se reanimira. Nova krv će polako zagrijati tijelo, a to bi trebalo spriječiti dalje reperfuzijske ozljede.
Kirurzi će tu tehniku testirati na 10 ljudi, a ishod će usporediti s ishodom operacija drugih 10 ljudi koji zadovoljavaju uvjete ali nisu liječeni tom metodom jer tim kirurga nije bio prisutan. Tehniku će usavršiti, a onda testirati na još 10 ljudi, kaže Tisherman, sve dok ne bude dovoljno rezultata za analiziranje.
“Uvijek smo pretpostavljali da možemo vratiti mrtve u život. Ali, pitanje je vremena kada ćete stanice staviti na čekanje”, kaže Rhee.
Nije lako uvesti tu tehniku u bolnice. Istraživanje će se provesti kada liječnici budu imali hitni slučaj, a ni pacijent ni njegova obitelj ne mogu dati pristanak da se postupak uradi. Istraživanje se može nastaviti samo jer FDA smatra da se u tom slučaju može napraviti iznimka za pravilo obaveznog pristanka na postupak. Razlog tome jeste to što se radi o ljudima čije će ozljede vrlo vjerojatno biti smrtonosne i nema drugog načina liječenja. Članovi tima su morali razgovarati s grupama u društvu i objaviti oglase u novinama u kojima su opisali istraživanje. Ljudi se mogu ograditi od toga na Internetu. Do sada još nitko nije.
Tisherman kaže da se on na kraju nada da će se ova tehnika proširiti i na druga područja medicine kako bi se liječili i ostali problemi. Za sada, polumrtvo stanje je ograničeno na par sati. Ali, to ne mora značiti da njegovo duže trajanje nije moguće.
“Pokušavamo spasiti živote, a ne poslati ljude na Mars”, kaže Tisherman. “Možemo li produžiti broj sati bez protoka krvi? Ne znam. Možda će u budućnosti netko otkriti način kako to učiniti, ali sigurno će trebati još vremena.”
Hoće li se “hibernacija” ljudi ikad ostvariti?
Je li dugotrajnije polumrtvo stanje moguće? Ljudi bi uskoro mogli stati na vrata smrti na nekoliko sati, ali što je s dugotrajnijom “hibernacijom” ljudi?
Rješenja bi mogli biti u našim genima. Jedini primat za kojeg je sigurno da spava zimski san je debelorepi patuljasti lemur. U njegovom mozgu nalaze se tragovi koji bi nas mogli dovesti do genetskih mehanizama koji stoje iza takve metaboličke fleksibilnosti. Kathrin Dausmann sa Sveučilišta u Hamburgu, u Njemačkoj, koja je sa suradnicima i došla do tog otkrića 2004. godine, priznaje kako ljudi možda imaju gene potrebne za “hibernaciju”, ali još uvijek ne znamo kako ih pokrenuti.
Kemikalije bi također mogle pomoći usporiti metabolizam. Mark Roth i njegovi suradnici u centru Fred Hutchinson Cancer Research Center, u Seattleu, koriste vodikov sulfid kako bi miševe doveli u polumrtvo stanje na 6 sati. Plin usporava metabolizam ograničavanjem dotoka kisika do stanica. Sada istražuju kemikalije koje usporavaju metabolizam, a koje se prirodno nalaze u tijelu.
Možda će se sve svesti na računanje, kaže Peter Rhee sa Sveučilišta u Arizoni. “Kada sam ja studirao medicinu, ako vam je mozak mrtav pet minuta i vi ste mrtvi. Sada to možemo produžiti na sate. Uz više vremena i novca, možda bismo mogli početi misliti o produžavanju polumrtvog stanja na mjesece i godine.”