Что такое криогенная заморозка
О крионике
Крионика это практика замораживания только что умерших людей (в идеале — еще находящихся в живом состоянии, но умирающих) при сверхнизких температурах и их хранения в жидком азоте. Крионика (заморозка людей) позволяет сохранять криопациентов до тех пор, пока уже зарождающиеся технологии медицины будущего не сделают реальным восстановление клеток, тканей, органов и как результат — всех функций организма.
Крионика (заморозка человека) — это научно обоснованная практика, соединяющая криобиологию, криогенную инженерию и практику клинической медицины.
Чтобы понять суть и возможности крионики надо внимательно рассмотреть следующие вопросы, которые сперва кажутcя простыми, но на самом деле, они требуют вдумчивого подхода.
1. Что такое жизнь?
1.1 Жизнь, клетки и тело человека.
Жизнь организма обеспечивается работой его органов: мозга, сердца, легких, печени и т.д. Органы состоят из тканей (нервной, мышечной, соединительной и т. п.), содержащих нервные, мышечные, кровяные и другие клетки. Так что жизнь это, прежде всего, жизнь клеток организма.
Согласно положениям современной биологии, жизнь не что иное как вид клеточной деятельности. Жизнеспособность организма в целом зависит от жизнеспособности его клеток. Клетка это главная единица, через которую происходит накопление, хранение и использование материи и энергии и сохранение, изменение и передача биологической информации. Эти биохимические функции клеток реализуются благодаря особым структурам, определяющим клеточное поведение.
1.2. Способ функционирования клетки.
Клетка состоит из клеточной мембраны, защищающей клетку от воздействия окружающей среды, внутриклеточных элементов (органелл), клеточного ядра, митохондрий и т.д. Мембрана состоит из двойного жирового слоя, покрытого молекулами белка. Органеллы состоят из белковых молекул, нуклеиновых кислот, жиров и т. п..
Строительные и питательные вещества и кислород проникают в клетку через ее мембрану, пронизывая своеобразные «поры», представляющие собой молекулы протеина. Внутри клетки протеиновые молекулы катализируют окислительные реакции, вырабатывая энергию, излишки которой откладываются в специальных молекулах. Затем белки используют полученную энергию в реакциях синтеза и распада молекул и других белков, включая белки, поддерживающие структуру клетки, нуклеиновые кислоты и др.
Обобщая, можно утверждать, что жизнь клетки это работа, прежде всего, молекул протеина по превращению поступающих извне питательных веществ и кислорода.
1.3. Разум и личность.
Согласно новейшим научным данным, существование индивида обеспечивается функционированием его мозга, в котором участвует множество церебральных структур, но в первую очередь — кора больших полушарий, управляющая сознанием и личностными особенностями индивида. Мозг это сложно структурированная совокупность нервных и других клеток мозга.
Процессы воспитания, образования, изменений личности отражаются на ее долговременной памяти. Следовательно, мозговая деятельность по сути — процесс записи и удаления информации, отложившейся в долговременной памяти.
1.4. Основы памяти.
Нейрон, главный элемент мозга и основная составляющая долговременной памяти, включает в себя тело клетки, дендриты, клеточные ответвления, специализирующиеся на приеме сигналов, исходящих от других нейронов или из внешней среды, и аксон, чье длинное и тонкое волокно, «вырастая» из тела клетки, делает нейрон самой длинной клеткой человеческого тела. Аксон, благодаря своей гибкой мембране, особо чутко воспринимает сигналы нейронов. Нейроны общаются посредством синаптических окончаний, своего рода отростков на краях аксонов. Бòльшая часть синапсов содержит специфическую химическую субстанцию, называемую нейромедиатором, вырабатывающуюся тогда, когда сигнал нейрона достигает синаптических окончаний. Нейромедиатор, достигнув синапса дендрита другого нейрона, стимулирует его продуцировать электрический импульс, посылаемый затем в клеточное тело другого нейрона. В результате подобной коммуникации структура нейронов и нейрональные связи постепенно меняются. В первую очередь, изменяется количество и расположение синапсов. Такая модификация составляет основу процесса обучения и долговременной памяти.
Итак, долговременная память определяется распределением синаптических связей между нейронами. То есть, чтобы сберечь информацию о личности, достаточно будет лишь сохранить информацию о нейронных связях в ее мозгу.
Смерть мозга, которая как раз и считается биологической смертью, наступает как только вышеописанный процесс подходит к концу и выявляется отсутствие рефлексов и биоэлектрической активности головного мозга. С помощью реанимационных мероприятий, проведенных в промежутке между клинической и биологической смертью, можно оживить человека.
Что касается клетки, обмен веществ в ней нарушается вследствие прекращения доступа кислорода и блокирования ее энергии в результате остановки окислительных процессов. Так клетка потихоньку начинает распадаться из-за воздействия тепла, изменения концентрации ионов по причине повреждения направляющих клетку протеинов, активности ферментов, склеивающих белки, запуска процессов саморазрушения клетки и т. д. Тем не менее, вышеозначенный процесс протекает довольно медленно и после прекращения работы организма в целом его клетки все еще живут, оставляя нам надежду, что однажды мы сможем вернуть организму каждую его клетку.
Смерть мозга ничем не отличается от смерти любого другого органа. Лишенные кислорода церебральные клетки начинают разрушаться. Но и после биологической смерти мозга, множество его клеток продолжают жить.Так, нервная клетка удерживает свою структуру в течение нескольких десятков часов после биологической смерти.
Смерть мозга ничем не отличается от смерти любого другого органа. Лишенные кислорода церебральные клетки начинают разрушаться. Но и после биологической смерти мозга, множество его клеток продолжают жить.Так, нервная клетка удерживает свою структуру в течение нескольких десятков часов после биологической смерти.
Итак, принципиальный вывод: стабилизация тонкой структуры (распределение нейронных связей) мозга в течение нескольких часов или даже нескольких десятков часов после биологической смерти дает нам надежду, что сохраненной информации будет достаточно, чтобы индивид возвратился к жизни при помощи медицины будущего.
2.4. Об относительности понятия «мертвый».
По мере развития реанимационных технологий все более и более возрастает вероятность того, что индивид, находящийся во второй фазе, вернется к жизни.
3. Что такое криостаз?
Криостаз это фиксация структуры тканей организма путем их заморозки при сверхнизких (криогенных) температурах. При проведении криостаза в тело человека через сердечно-сосудистую систему вводятся химические растворы, криопротекторы, призванные уменьшить повреждения тканей, полученные при замораживании. Затем постепенно охлажденное до температуры жидкого азота (-196 градусов по Цельсию) тело помещается в криостат (сосуд Дьюара), где может храниться без сколько-нибудь значимых изменений в течение сотен лет. Тем не менее, испарение жидкого азота время от времени требует его добавления в криостат, что делает криохранение криопациентов достаточно дорогостоящим.
4. Как будет проходить ревитализация?
Пока что мы не можем описать все технологии, которые в будущем будут применяться для реанимации криопациентов, однако научный прогресс позволяет конкретизировать наши представления об этих технологиях. Исходя из доступных нам на данный момент знаний, мы думаем, что возвращению к нам криопациентов послужат такие технологии как:
4.1. Нанотехнология и молекулярные роботы.
Молекулярные роботы размером с молекулу являются частью оборудования, разработанного нанотехнологами. Каждый такой бот снабжен миниатюрным вычислительным устройством и манипуляторами, способными производить операции на молекулярном уровне, сдвигая и меняя структуру молекул. Простейшим аналогом молекулярного робота является рибосома (клеточная органелла), строящая из аминокислот молекулу протеина, следуя программе, заданной молекулой РНК.
4.2. Возможный сценарий возрождения.
Возможный сценарий реанимации криопациентов, сегодня кажущийся наиболее вероятным, описан блестящими учеными Эриком Декслером и Марвином Мински в 9-ой главе их книги «Машины создания», называющейся «Дверь в будущее». Если вкратце, процесс воскрешения криопациентов в далеком будущем мы видим так:
В конце концов, нанороботы проведут лечение и омоложение клеток, возвращая к жизни молодый и здоровый организм.
Закончив свою работу, наноботы покинут возрожденное тело скажем по примеру вирусов, через кровеносную и дыхательную системы. Согласно последним научным данным, упомянутые выше процедуры могут занимать несколько месяцев, а технологии для их осуществления возможно будут разработаны через 50 лет. Это значит, что нужно сохранить криопациента в целости и сохранности по крайней мере в течение всего этого периода.
В случае нейрокриосохранения, перед тем как мозг криопациента будет реанимирован потребуется восстановить его тело, используя ДНК, к примеру, вырастив органы и ткани или же иным каким образом.
Количество научных публикаций, затрагивающих технические аспекты процесса ревитализации криопациентов, постоянно увеличивается. Выдающиеся нанотехнологи и американские популяризаторы крионики Ральф Меркль и Роберт Фрейтас составили список научных статей, посвященных вопросам оживления криопациентов.
Как работает единственная в России криофирма и есть ли смысл в заморозке людей
Среди клиентов компании «Криорус» не только россияне, но и пациенты из стран Западной Европы, Японии, Индии, Австралии и США. Недоверию официальной науки крионисты противопоставляют веру в прогресс и гиперболизированные идеи трансгуманизма.
«Я умирать не собираюсь», — радостно смеется заместитель генерального директора «Криорус» Иван Степин, встречающий нас в медицинском халате с закатанными по локоть рукавами и в кислотного цвета кроссовках. Иван похож на жизнерадостного популяризатора науки, готового продемонстрировать веселый фокус из занимательной физики. Однако его деятельность не ограничивается лабораторными опытами. Помимо технической работы он проводит «готовым» клиентам перфузию и занимается процессом охлаждения.
«Перфузия — процесс замены крови в теле незамерзающим составом —криопротектором, препятствующим повреждению клеток при заморозке, — наукоемко объясняет Иван. — Криопротекторы можно сравнить с антифризом для машин, который не дает образовываться кристаллам льда. Вещество вводится человеку сразу же после фиксации смерти, только после этого тело замораживают до температуры жидкого азота — минус 196 ˚ С — и помещают на хранение в сосуды Дьюара».
В криохранилище в Сергиевом Посаде, где мы находимся, их три — сосуды напоминают гигантские бидоны из-под молока. Из 62 пациентов «Криоруса» больше половины находятся здесь, еще часть — в другом подмосковном хранилище.
«Они что там, как кукурузные хлопья плавают?» — вырывается дурацкий вопрос.
«Нет, — обижается Иван. — Тела располагаются вниз головой… По окружности цилиндра, как патроны в барабане револьвера. — Иван рисует в воздухе воображаемый круг. — Свободное пространство между ними занимают крионированные животные, колбы с образцами ДНК, а также сторонники нейросохранения, пожелавшие заморозить только мозг. В один сосуд вмещается от 8 до 12 человек, в зависимости от комплекции людей».
В контексте сногсшибательного футуристического посыла о воскрешении рассказ звучит не столько жутко, сколько завораживающе. Однако проникнуться атмосферой будущего оказывается не так просто: криохранилище напоминает скорее помещение для технических нужд.
Создатели «Криорус» уверяют, что вся прибыль компании идет на оплату текущих расходов: содержание криохранилища и зарплата сотрудникам. Слушая Ивана, в это охотно веришь — голое предпринимательство вряд ли уживется с верой, что каждый клиент бессмертен и сохранять его нужно любой ценой.
В строгом понимании, крионика — не наука, а область практической деятельности. Она возникла из идей криобиологии, изучающей влияние низких температур на живые организмы. Опыты с замораживанием и размораживанием отдельных видов тканей, клеток, органов и эмбрионов позволили задуматься, а в дальнейшем и осуществить криоконсервацию человеческого мозга и человека.
«На современном этапе замораживаются стволовые клетки, кровь, сперма, эмбрионы, и все это может храниться неограниченно долго. Для сохранения криопациентов используется та же технология (с применением некоторых модификаций)», — объясняет директор по науке «Криорус» Игорь Артюхов. В отличие от других крионистов, экзальтированных и поспешных, он выступает в роли умиротворенного хранителя истины.
Впервые концепцию крионирования человека предложил американский физик и математик Роберт Эттинджер, опубликовавший в 1962 году книгу «Перспективы бессмертия». Он же в 1976-м создал Институт крионики (Cryonics Institute) в США. Это положило начало распространению крионического движения по всему миру. Однако компании по заморозке людей с тех пор появились только в России и не так давно в Китае (там пока заморожен один пациент). В остальных странах крионисты существуют в виде неформальных сообществ и работают как группы поддержки людей, которые помогают криопациентам оказаться в Америке или России.
«Да, были попытки зарегистрировать криофирмы в Великобритании, Германии, Нидерландах, но дело это очень тяжелое и нервное, еще и шарлатаном объявят, поэтому мало кто на это решается», — объясняет Артюхов.
Если с технологией заморозки криопациентов все относительно понятно (низкие температуры — идеальный способ сохранить все что угодно), то перспектива пока выглядит несколько сомнительно.
В строгом понимании, крионика — не наука, а область практической деятельности
Надежды на бессмертие крионисты связывают с «продолжительностью жизни» клеток головного мозга. Согласно некоторым исследованиям, после биологической смерти организма нейроны могут жить до десяти и более часов, а соответственно, и своевременная заморозка мозга позволит сохранить его нейронную «топологию».
«Мозг — это наша психика, вся наша личность. Если мы не кремируем, а крионируем, то получаем определенную степень вероятности, что через какое-то время можно оживить человека — в широком понимании. Неважно, как это будет: как в фантастическом фильме «Превосходство», где информацию загружают в компьютер, или это будет искусственно выращенное тело под оживленный мозг», — убежден Иван Степин.
Большинство представителей научного мейнстрима такую точку зрения не разделяют, сходясь во мнении, что для вероятности воскрешения замораживать нужно не мертвого, а живого человека, что по закону будет считаться убийством.
Тем не менее некоторый научный инфантилизм крионики к полной ее маргинализации не привел. Во-первых, последователи ничего не утверждают наверняка, используя в качестве доказательств косвенные научные свидетельства, например способность некоторых существ к анабиозу. Во-вторых, идеи бессмертия находятся в общем тренде с более реалистичными идеями продления жизни, что прибавляет им веса.
«Они просто считают, что у человека нет второго шанса и все должны умирать», — кричит в трубку клиент и по совместительству волонтер «Криорус» Алексей Самыкин. Ученых, оппонирующих идеям крионики, Алексей упрекает в признании смерти.
Алексей, один из первых клиентов «Криорус», крионировал маму, умершую от онкологии, а также заключил контракт на себя.
«Примитивное заблуждение», — биотехнолог Сергей Евфратов, пожелавший быть крионированным, не признает тезиса, что человек либо жив, либо мертв.
Кажется, приверженцами крионики руководит не страх смерти, а возмущение ею как досадным недоразумением.
При этом почти все клиенты криофирм так или иначе имеют отношение к науке: медики, биологи, биоинформатики, философы, математики. «Случайные люди, плохо знакомые с вопросом, к нам обращаются редко», — говорит Игорь Артюхов. Этот факт отчасти свидетельствует в пользу крионики.
Многие заключающие контракты на крионирование себя или близких помогают «Криорус» в качестве волонтеров, а также состоят в трансгуманистическом движении, частью которого, считают они, крионика и является.
Владельцев «Криорус» иногда называют мошенниками, «эксплуатирующими надежды людей с целью наживы». Хотя, справедливости ради, мошенническая схема предполагает обман одной стороны другой, тогда как владельцы криокомпании и их клиенты, кажется, искренне исповедуют общие ценности.
А растиражированное таблоидами утверждение, что эта услуга исключительно «для богатых», после общения с будущими пациентами вызывает сомнения.
«Нам это кажется непривычным, но любой американец может оплатить эти услуги через страховку, и не обязательно быть состоятельным человеком, — говорит Артюхов. — В Америке, кстати, как и в России, в основном это люди научного склада».
Среди американских селебрити контракт на крионирование иногда становится частью публичного имиджа. Например, договор с Институтом крионики на заморозку себя и двух собак заключила Пэрис Хилтон. Также среди желающих быть замороженными после смерти называют Бритни Спирс и Ларри Кинга.
Контракт на 100 лет
Деятельность криофирм, согласно законодательству, в России не запрещена. По закону, крионировать человека можно не только с его согласия, но и с согласия того, кто имеет право распоряжаться телом. Хотя, как правило, разрешение человека все-таки стараются получить при жизни.
Впрочем, собственноручно оформленное желание не гарантирует завещателю, что шансы на бессмертие будут реализованы.
«Набегает толпа родственников, встают стеной и не дают подойти к телу, а ведь успешность криосохранения зависит от скорости проведения перфузии», — переживает Сергей Евфратов.
Согласно закону, приступать к процедуре крионирования можно только после получения справки о смерти.
«После того как врач констатирует время смерти, справка должна быть выписана максимально быстро. В идеальной ситуации оформление занимает 15 минут», — говорит Степин.
Если человек находится в тяжелом состоянии, сотрудники «Криорус», как правило, дежурят в больницах и клиниках, чтобы «не упустить момент».
Срок действия контракта на криосохранение является отдельным юридическим феноменом: его действие пролонгируется до бесконечности — до тех пор пока не будут изобретены технологии, способные вернуть криопациента к жизни. Точка отсчета, с которой заканчивается основное время действия контракта, наступает через сто лет, и договор продлевается автоматически.
Сложно представить, какие чувства могут вызывать подобные сроки ожидания желаемого. Но визит «людей из будущего» — в белых комбинезонах, — в отличие от дежурной скорби сотрудников морга и ритуальных контор, по словам клиентов «Криорус», приносит близким умершего некоторое облегчение.
«У родственников криопациентов есть возможность посещать хранилище, и они приходят не на кладбище, а в место, откуда их близкие могут вернуться, — говорит Алексей Самыкин. — Лично я считаю, что в статусе криопациентов люди не мертвы, так как часть клеток их организма находится в сохранности. И решение крионировать маму казалось мне единственно правильным».
Визит «людей из будущего» — в белых комбинезонах — по словам клиентов «Криорус», приносит близким умершего некоторое облегчение
Крионика: как вернуть человека к жизни и обмануть смерть
Совсем недавно идеи о заморозке и воскрешении человека много лет спустя можно было встретить разве что в научно-фантастических книгах или фильмах. Сегодня такие услуги предлагают несколько компаний в разных странах, в числе которых и Россия. Процедура заморозки человеческого тела для последующего возвращения к жизни получила название «крионика».
Крионирование человека
Появление технологий заморозки тела человека дало надежду не только искателям долгой жизни, но и людям с неизлечимыми смертельными заболеваниями. Существует мнение, что развитие технологий в будущем позволит преодолевать любые, даже самые безнадежные болезни. Сомневаться в этой идее не приходится, ведь о тех медицинских технологиях, которыми владеет человечество сегодня, в прошлом веке люди не могли и догадываться.
Крионика – новое слово в реанимации?
На протяжении долгих лет ученые исследовали механизм наступления смерти. Многие выдвигали идею о том, что уход из жизни – поэтапный процесс, который продолжается некоторое время, и если остановить его течение, есть шанс вернуть человека к жизни. Замедлить наступление смерти ученые пытались при помощи заморозки, и некоторые опыты над клеточными организмами оказались весьма успешными.
Отметим, что на принципе о длительном характере смерти построена и процедура современной реанимации. Сегодня медикам удается возвращать в сознание даже тех людей, чье сердце перестает биться. Однако дарить новую жизнь пациентам с неизлечимыми заболеваниями медицина пока не научилась. Исследователи надеются, что крионика – процедура, которая позволит выжить тем, кто уже и не надеялся на такой шанс.
Как проводится крионика
Существует два основных вида крионирования. Большинство людей стремится сохранить все тело полностью, однако некоторые выбирают крионирование только головного мозга, в надежде на то, что технологии будущего позволят без затруднений подобрать синтетический организм.
Несмотря на тот факт, что крионика предполагает охлаждение тела до экстремальных температур, простой заморозкой останков назвать ее никак нельзя. Все дело в том, что при понижении температуры клетки и ткани могут быть повреждены и не поддаваться восстановлению. Заморозка организма происходит в строгом соответствии технологическому процессу.
Как замораживают человека: технологии крионирования
Процесс охлаждения организма при крионике является крайне сложным и требует постоянного присутствия специалистов. Он включает несколько этапов:
После остановки сердца в теле человека начинают появляться тромбы. Чтобы предотвратить посмертные изменения, сердце стимулируют искусственно, а для разжижения крови вводят специальные растворы. В это же время специальный аппарат проводит вентиляцию легких для обеспечения органов и тканей кислородом. Тело пациента опускают в специальный ледяной резервуар.
В соответствии с особенностями заморозки тела из артерий покойного полностью выкачивают кровь. Если этого не сделать, при понижении температуры жидкость кристаллизуется и может нарушить мембраны клеток, что приведет к необратимым последствиям. Аналогичным образом поступают и с другими жидкостями, удаляя около половины их объема, а недостаток восполняя специальными криозащищенными растворами.
После проведения всех процедур тело помещают в капсулу с жидким азотом. Затем контейнер отправляют в криохранилище.
Зачем при замораживании проводится витрификация?
Для восстановления тканей и органов человека в будущем необходимо, чтобы они сохраняли свою целостность. Поэтому простой заморозкой обойтись не удастся. Как известно, жидкости составляют около 80% тела человека, а при замерзании значительно увеличиваются в объемах.
Понять, почему нельзя охлаждать тело без предварительной подготовки можно, вспомнив, что происходит зимой с трубами, если не спустить из них воду перед приходом холодов. По законам физики объем замерзшей жидкости значительно увеличивается и оказывает давление на стенки трубы, после чего она лопается. Такая же участь может ждать клетки организма, если провести крионику с отступлениями от правил.
Жизнь после крионики: опыты над животными
Как показали проведенные исследования, возвращение к жизни после заморозки возможно. Эксперименты проводили как над отдельными органами млекопитающих, так и над самими животными. Первыми успешными опытами стали восстановление функций крионированной печени кролика, а впоследствии и возвращение к жизни самого животного. Особое внимания исследователи уделяли восстановлений основных функций коры головного мозга. Опыт показал, что заморозка прошла без серьезных изменений и нарушений в работе органов.
Оживление людей после крионики
На данный момент опытов по оживлению людей после крионики проведено не было. С уверенностью утверждать о том, что человек после процедуры оживет, невозможно, ведь тело замораживают уже после наступления смерти. Технологии полной реабилитации после крионирования современной медицине пока недоступны.
Тем не менее, процедура уже начала пользоваться спросом и некоторые люди решились заключить контракт с компаниями, предоставляющими услугу крионики.
Появление крионики: зарубежные компании
Первой организацией, которая воплотила идеи о заморозке тела, стала американская компания Alcor Life Extension Foundation. Первые опыты были проведены еще в конце 70-х годов. На сегодняшний день в хранилище компании своего часа дожидаются около двух сотен крионированных клиентов, а списки желающих воспользоваться услугами организации насчитывают тысячи человек, несмотря на то, что процедура отнюдь не является дешевой. Средняя стоимость крионики в США составляет около 200 тысяч долларов, не считая регулярные членские взносы. Далеко не вся сумма денежных средств идет на проведение самой процедуры. Значительная часть расходов связана с последующим хранением тела, а также отчислениями в трастовый фонд, чтобы обезопасить клиентов в случае банкротства предприятия.
Наибольшее распространение крионика получила именно в Соединенных Штатах. Сейчас, помимо компании Alcor, в стране действуют еще две организации аналогичного профиля: American Cryonics Society и Cryonics Institute. Услуги посмертной заморозки оказывают и в Китае – в компании Yinfeng Life Science Foundation.
Крионика в России
Россия – одна из немногих стран, где проводят крионику. Компанией-флагманом отечественного рынка стала «КриоРус». Первую процедуру по заморозке человека в нашей стране провели в 2003 году. Сегодня на сохранении в «КриоРус» находятся тела 61 человека и 28 животных. Согласно опросам населения популярность новой процедуры с каждым годом возрастает.
Крионика в Санкт-Петербурге
Помимо компании «КриоРус», офис и лаборатория которой расположены в Москве, а криохранилище – в Московской области, услуги заморозки тел предоставляет также Группа компаний «Крионик Групп». Центральный офис организации расположен в Санкт-Петербурге.
В «Крионик Групп» проводят крионирование мозга, тела или ДНК человека, а также сохранение животных.
Стоимость услуг криосохранения
Окончательная цена на проведение крионики будет зависеть от того, какой метод заморозки был выбран. Сохранение генетической информации (ДНК) обойдется примерно в 65 тысяч рублей, тогда как крионирование мозга и тела полностью будут стоить от 1 150 000 и 2 450 000 рублей соответственно.