Adormecer por décadas: homem e hibernação

Na tela, há uma lista: "Biólogo", "Piloto", "Capitão" - as fileiras sobem e nas cápsulas pessoais próximas, semelhantes aos caixões de cristal de um conto de fadas, o aquecimento é ativado. Os eletrodos começam a estimular os músculos, as seringas robóticas fazem injeções, a temperatura do astronauta começa a voltar ao normal. Poucos dias depois, a expedição acorda de um sonho que durou várias décadas, enquanto um navio inteligente levou as pessoas a uma nova estrela ...

Agora, isso soa como o começo de um romance de ficção científica - e, de fato, a idéia de "hibernação" foi dublada pelos escritores de ficção científica. Em seus trabalhos, a desaceleração artificial do metabolismo, com a capacidade de reiniciar todos os processos biológicos no momento certo, tornou-se uma das principais tecnologias para longas expedições tripuladas ao espaço profundo. No universo ficcional do "Alien", o período de seu aparecimento é chamado exatamente - 20 de maio de 2028. Esta data parece bastante provável para o nosso mundo real: o trabalho já está em andamento.

No inverno e no espaço

Mesmo que esporos bacterianos e sementes de plantas não sejam levados em consideração, a animação suspensa é generalizada na natureza. Muitos mamíferos e aves são capazes de baixar a temperatura corporal e desacelerar o metabolismo, caindo em um estado de torpor. Como regra, isso lhes permite sobreviver a períodos desfavoráveis, seja calor durante o dia, escuridão noturna ou frio no inverno. Pequenos roedores e quase uma centena de espécies de pássaros, de beija-flores e andorinhas a grandes pescadores de kookabar, “desligam” por 4-16 horas por dia, na maioria das vezes à noite.

Animais maiores, que variam de ouriços a ursos, mergulham na hibernação por um ou vários meses de inverno (hibernação) ou verão (estivação). Isso geralmente ocorre devido à falta de recursos alimentares, no entanto, certas espécies caem no torpor para outros fins. Assim, alguns morcegos acasalam no outono e depois congelam em transe em uma caverna fria. Somente na primavera, quando a ovulação começa nas fêmeas, os espermatozóides que passaram no inverno as fertilizam e os bebês nascem. A hibernação é o tipo mais famoso de animação suspensa e, aparentemente, é por isso que a ficção científica chamou de "animação suspensa no espaço".

Na realidade, até muito recentemente, acreditava-se que os primatas, incluindo os humanos, eram incapazes de tal hibernação. Somente em 2004, foi descoberto que os lêmures de cauda grossa de Madagascar podem permanecer em animação suspensa por até sete meses por ano. Isso (assim como o fato de que animais grandes como ursos dominam a hibernação) sugere que as pessoas também podem ser introduzidas no torpor. Felizmente, a história da medicina conhece vários desses casos. O exemplo mais impressionante é a história de Mitsutaki Utikoshi, que, enquanto passava algum tempo com amigos nas montanhas, ficou para trás da empresa.

O pobre coitado se perdeu rapidamente, sofreu uma fratura pélvica e se desconectou da dor insuportável. Somente após 24 dias, o alpinista descobriu seu corpo ainda inconsciente: a temperatura caiu para 22 ° C, o pulso quase não foi rastreado, o metabolismo estava praticamente em zero. No entanto, Utikoshi sobreviveu e subsequentemente se recuperou totalmente. Esse incidente causou uma discussão acalorada entre especialistas, que também foi acompanhada de perto pelo fundador da startup americana SpaceWorks Enterprises John Bradford.


John Bradford

Educação: Instituto de Tecnologia da Geórgia

Empregos: SpaceWorks Enterprises, Inc., Presidente e CEO

“Sou um grande fã de ficção científica e sempre estou interessado na perspectiva de transformá-la em realidade. Mas, antes de tudo, sou um engenheiro espacial, ocupado com o problema de vôos tripulados para Marte e outros corpos do sistema solar. De ambos os pontos de vista, a hibernação da tripulação é uma opção adequada. ”

Estando envolvido em tecnologias de vôos espaciais tripulados para outros planetas e corpos do sistema Solar, o desenvolvedor estava ciente de que a duração de tais expedições continua sendo um dos problemas mais sérios. A sonda Cassini alcançou Saturno sete anos, a New Horizons alcançou Plutão em 9, 5. Se precisássemos fornecer à tripulação água, oxigênio e alimentos durante todo esse período, esses voos dificilmente teriam ocorrido. E se realmente vamos enviar pessoas para outros planetas, dificilmente podemos ficar sem hibernação.

Roda dos sonhos

Os engenheiros da SpaceWorks Enterprises apresentaram o projeto técnico do "sistema space torpor" em 2014. Ao contrário de naves espaciais fantásticas com fileiras retas de cápsulas individuais, o conceito usa uma única câmara cilíndrica, projetada para acomodar vários membros da tripulação. Os manipuladores robóticos localizados no centro executam automaticamente as injeções necessárias, instalam cateteres e tubos de respiração e monitoram o status de suas alas. Supõe-se que a câmera gire, criando gravidade artificial, necessária para manter o tom do sistema músculo-esquelético, vasos sanguíneos e outros sistemas corporais.

No entanto, durante períodos tão longos, mesmo a ação da atração artificial pode não ser suficiente. Portanto, os músculos dos astronautas serão adicionalmente estimulados por eletricidade fraca - uma vez que essa terapia já foi desenvolvida na Terra e é usada para evitar atrofia muscular em pacientes paralisados. Além disso, quando você precisar remover a tripulação da hibernação, poderá contrair os músculos com maior atividade, facilitando o aquecimento do corpo e o despertar.

Dormir em um módulo branco

Mas, para começar, a animação suspensa precisará ser induzida, e isso pode ser feito de duas maneiras: térmica e química. A hipotermia terapêutica é usada na medicina, por exemplo, para uma parada cardíaca: um forte resfriamento e uma desaceleração do metabolismo podem, em certa medida, proteger o cérebro de danos rápidos e irreversíveis causados ​​pela falta de oxigênio.

Ao introduzir um cateter na grande artéria femoral, o sangue é bombeado pela geladeira, diminuindo a temperatura do corpo para 32 a 34 ° C por um dia ou até vários. Para vôos futuros, essa operação pode ser realizada de maneira mais suave, usando tapetes de gel para remoção de calor e um spray de resfriamento, que pode ser fornecido através de tubos de respiração fornecidos à nasofaringe. Mas a nutrição, como nos pacientes, terá que ser administrada por via intravenosa, juntamente com medicamentos para evitar tremores de frio naturais.

Frio e injeções

Nesse ambiente, os riscos médicos são mais inesperados. Digamos, para evitar coágulos sanguíneos, os astronautas precisarão injetar heparina - mas qualquer manipulação descuidada de cateteres ou agulhas pode resultar em sangramento perigoso. Além disso, a hipotermia contribui para o desenvolvimento de doenças infecciosas; portanto, a equipe terá que administrar antibióticos e medicamentos antivirais de tempos em tempos, e a nutrição parenteral (intravenosa) completa a longo prazo pode levar à insuficiência hepática. Esses problemas podem ser chamados de mais de uma dúzia e ainda não há soluções para eles.

No entanto, os métodos químicos para induzir animação suspensa são ainda piores que os térmicos. O resfriamento permite que os pesquisadores mergulhem grandes animais, como cães e porcos, no torpor - e sem consequências para voltar à vida. O uso de vapores de sulfeto de hidrogênio e outros produtos químicos é limitado a roedores, ratos e esquilos muito menores. No entanto, ninguém nunca enviou pessoas para dormir por meses ou anos. As mais de três semanas que Mitsutaka Utikoshi passou "fora" permanecem um recorde. Mesmo na natureza, os mamíferos permanecem nesse estado por mais de 8 a 9 meses, e ainda não está claro se é possível contar com as datas necessárias para os voos.

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