[dot]

الكثير من الحيوانات تتمكن من عبور مرحلة الشتاء القاسي من خلال السبات الشتوي، مما يعطيها الفرصة لعبور مرحلة حرجة وينقذ حياتها.هل انتقلت هذه الخاصية في الانسان منذ انفصاله عن الحيوان ويمكن إعادة ايقاظها فيه، ام انه يجب نقلها اليه بالتمام ؟

عام 1999 سقطت الدكتورة السويدية Anna Elisabeth Bågenholm, في بحيرة متجمدة خارج مدينة نارفيك النرويجية. بقي رأسها تحت الماء لمدة تزيد عن الساعة، قبل ان يأتي المنقذين وينتشلوها. عندها كانت حرارة جسمها قد وصلت الى 13,7 درجة مئوية، وقلبها كان قد توقف عن الخفقان، ولم تكن تتنفس وبؤبؤ العين لم يكن يتفاعل مع الضوء. بمعنى اخر كانت ميتة كلينيكياً. ومع ذلك بدأ الاطباء بعملية إعادة الاحياء البطيئة واعطوها غاز الاوكسجين. بعد حوالي الساعة بدأ قلبها بالخفقان من جديد. وبالرغم من ان الدماغ كان بدون اوكسجين لمدة تزيد عن الساعة لم يحدث لدماغ المصابة اي اضرار.
في الكثير من الجوانب تذكرنا حادثة انا اليزابيت بالسبات الشتوي عند الحيوان والنبات، وهو الاسلوب الذي يساعدهم في إنقاذ حياتهم، بدون استخدام الاوكسجين وبدون التعرض للاضرار الحيوية.

الان يبحث العلماء في إمكانية وجود او نقل السبات الشتوي الى الجسم الانساني. بالدرجة الاولى يحاولون خلق السبات الشتوي في اعضاء فردية عند الانسان، وعند اتقان هذا التكنيك سيمكن وضع الانسان بكامله في السبات الشتوي.


بدون الاوكسجين يمكن كبح الموت
عند الحيوان والانسان نجد ان كل خلية تعتمد اعتمادا كليا على الاوكسجين. إذا منعنا تدفق الدم من اجل تقليل الحاجة الى الاوكسجين يؤدي الى موت الخلايا خلال بضعة دقائق، لعدم قدرتهم على انتاج مايكفي من الطاقة لإبقاء انفسهم على قيد الحياة. لذلك نجد ان واجب المنقذين الاول هو تأمين وصول الاوكسجين والدورة الدموية.

المعطيات الجديدة تشير بوضوح الى انه ليس الفقدان التام للاوكسجين هو الذي يقتل الخلايا وانما وصوله بدرجة محدودة. إذا قطعنا الاوكسجين عن الخلايا تماما، تتوقف كافة التفاعلات البيوكيميائية الحيوية، وليس فقط تفاعلات الحياة، اي ان تفاعلات الموت تتوقف ايضا.

الدودو المدورة المسماة Caenorhabditis elegans تستطيع البقاء على قيد الحياة في مناطق ينخفض فيها مستوى الاوكسجين الى 0,001%. في مثل هذه البيئة الخالية من الاوكسجين يتحول الدود الى حالة تشابه السبات الشتوي، ولايبدو عليه فيها انه من الاحياء. وفورا عند ارتفاع نسبة الاوكسجين في المحيط الى اعلى من 0,5% تعود الدودة الى حياتها الطبيعية، وكأن شيئا لم يكن. غير ان تعدي الحدود الشفافة بين الحالتين يمكن ان يؤدي الى الموت.

العلماء على ثقة بأن الانسان يمكنه ان يصبح كالدودة في قدرته على السبات الشتوي. إذا تم ذلك سيكون له تداعيات طبية هامة. اغلب الاعضاء لايمكن ابقاءها على قيد الحياة لمدة طويلة بعد وفاة صاحبها، الامر الذي يعيق عملية النقل والزرع. افضل النتائج في ابقاء القلب على قيد الحياة خارج الجسم نحصل عليها بفضل ماكينة تسمى Portable Organ Preservation, والتي تقوم بتزويد القلب بالدم الحار وبالتالي ابقاءه في حالة الخفقان، لمدة وصلت الى 12 ساعة قام الاطباء بعدها بإغلاق الماكينة.
ايضا تمكنت هذه الماكينة من ابقاء الكلاوي على قيد "الحياة" لمدة 24 ساعة. عند الحاجة الى نقل وزرع الاعضاء يوجد القليل من الوقت لإيجاد المريض المناسب، مما يؤدي الى إهدار الكثير من الاعضاء. إذا تمكنا من تحويل المريض الى حالة السبات الشتوي يمكن المحافظة على الاعضاء لفترة طويلة.


الغازات السامة يمكنها إنقاذ الحياة
العالمين Mark Roth and Todd Nystul من جامعة سيتله الامريكية اثبتوا عام 2004 ان الدود المدور الذي كان في طريقه للموت امكن انقاذه بواسطة غاز اوكسيد الكربون
عادة يكون غاز اوكسيد الكربون خطر على الحياة لكونه يتحد مع الكريات الحمر عوضا عن الاوكسجين، ولكنه اصبح منقذ للدود، لانه سلب الدم القدرة على الاتحاد بالقليل الباقي من الاوكسجين واجبر الجسم على الدخول في حالة السبات الشتوي. غير ان اوكسيد الكربون غير مناسب لخلق السبات الشتوي عند الحيوانات اللبونة والانسان، لكونه يتحد بقوة بالكريات الحمر الى درجة يصعب إزالته عندما يصحى الانسان.

التجارب التي قام بها العالمين Mark Roth and Todd Nystul على بقية انواع الغازات اعطت نتائج مدهشة. عام 2005 وضع العالمين احد الفئران في وعاء مغلق واطلقوا في داخلها غاز له رائحة مقززة هو غاز الكبريت الهيدروجيني. الفأر سقط بدون علامة على الحياة، وتوقف عن التنفس ودرجة حرارة الجسم هبطت. تماما كما هو الامر عند الحيوانات في السبات الشتوي اصبحت درجة حرارة جسم الفأر تتغير حسب تغير درجة حرارة الغرفة، وهبطت درجة حرارة جسم الفأر تبعا لذلك الى ادناها وهي 15 درجة مئوية. بعد ستة ساعات اعيد الاوكسجين ليصحى الفأر سريعا، فيستعيد درجة حرارة الجسم الطبيعية والتنفس عاد الى طبيعته، ولم يحصل للفأر اي ضرر.

من الغريب ان يموت الحيوان من قلة الاوكسجين ولكنه يعيش إذا كان الاوكسجين معدوما تماما. وبالرغم عدم وجود ايضاحات مقنعة حتى الان، إلا انه يوجد بعض المحاولات الجيدة للتوضيح. احدى هذه المحاولات تقول بأن حرق الطاقة في الخلايا ليس نموذجي عندما يكون هناك نقص في الاوكسجين ولذلك ينتج منتجات ثانوية مضرة. في خلايا الانسان وبقية الحيوانات ينتج عند الاحتراق الغير كامل راديكال حر.
المنتجات التي تطلقها الخلية المصابة والتي في طريقها الى الموت تلحق الضرر بالخلية المجاورة ايضا. بهذا الشكل تتمكن خلية واحدة من اطلاق سلسلة مترابطة من التفاعلات يؤدي الى تهديم قسم كبير من النسيج الحيوي. التجارب التي اجريت على السنجاب القطبي اظهرت ان مثل هذه الاضرار محدودة للغاية عند السبات الشتوي، على الاغلب بسبب ان الخلايا لاتملك مايكفي من الطاقة من اجل تغذية هذه السلسلة من التفاعلات.

في السنوات الاخيرة توصل العلماء الى ان السبات الشتوي ليس فقط نتيجة توقف الخلايا عن احراق الاوكسجين من اجل منع دخول الاوكسجين ولكن نوع من الميكانيزم الحيوي في الصراع من اجل البقاء، تقوم الخلايا بإطلاقه في اللحظات الحرجة.


الاطباء يشترون الوقت
لانعلم بشكل اكيد فيما إذا كان الانسان لديه القابلية على السبات الشتوي، ولكن الكثير من المؤشرات تدل على ذلك، منها قدرة الفأر على السبات الشتوي، تحت عوامل اصطناعية، بالرغم من انه لايعرف عنه ان يستخدم السبات الشتوي في حياته الطبيعية.

في جامعة بيتسبورغ الاميكية قام العلماء عام 2004 بتجارب على الكلاب. لقد جرحوا ثمانية من الكلاب في بطنهم، في تمثيل لحدوث حادثة مفجعة، وجعلوهم ينزفون حتى توقف القلب عن الخفقان، وكان الكلاب فاقدين لكل دلائل الحياة. من اجل ان تكون التجربة مماثلة للحوادث الحقيقية قدر الامكان، تركوا الكلاب دقيقتين بعد " الموت" قبل ان يضعوهم على طاولة العمليات. بعد ذلك خلقوا لديهم حالة من السبات الشتوي من خلال حقنهم بأبرة من الماء المالح والبارد، في الوريد. بعد ذلك فتحوا ثقب في صدر الكلاب واخرجوا من خلاله الطحال. فقط بعد ساعة من المعاناة وفقدان الدم وتوقف القلب وعمليات واسعة المدى، اعيد الى الكلاب تدفق الدم. وبالرغم ذلك عادت الحياة الى الكلاب الثمانية جميعهم. نصفهم اصبحوا بحالة جيدة تماما، في حين النصف الثاني كانت لهم عوارض تشير الى مشاكل في الدماغ وبعض الاعضاء الاخرى.

وبالرغم تأكيد بعض الاطباء إمكانية إحالة الانسان الى السبات الشتوي، من الصعب إثبات ذلك، بسبب خطورة التجارب. الطبيبة السويدية وبعض الامثلة الاخرى من روسيا تشير الى ان الانسان يمكنه ان الوصول الى السبات الشتوي ولكن لازلنا لانعرف لماذا. ولذلك لايجرؤ الاطباء من ممارسة تجاربهم على الانسان ويكتفون بإجراءها على الاعضاء.


مصادر:
Drowned doc thanks team that saved her
Anna Elisabeth Bågenholm
Nematode tempo
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2002
Welcome to the Roth Lab Home Page
ЖИЗНЬ В "ПОДВЕШЕННОМ" СОСТОЯНИИ
Hibernation on demand