Сердце человека можно научить работать без кислорода

06.07.2019

Некоторые виды черепах способны зимовать прямо в замерзших озерах, где единственным источником кислорода является вода с крохотными пузырьками воздуха. Замедлив свой обмен веществ, животные могут пребывать в состоянии сна до шести месяцев — при этом, по неизвестным ранее причинам, их сердца остаются здоровыми. Выяснить причину этого удивительного явления удалось исследователям из Университета Манчестера — по их словам, черепахи обладают такой живучестью благодаря генетическим изменениям, получаемым во время их пребывания в гнездах.

Когда черепахи находятся в эмбриональном, или начальном периоде развития, они получают минимальное количество кислорода — около 11% из всего доступного объема. Пребывая в экстремальных условиях, их сердечная структура и функции начинают кардинально меняться, обретая устойчивость к кислородному голоданию. После вырабатывания, это умение остается у черепах на всю жизнь.

Сердце может жить без кислорода

Ученые объяснили живучесть их сердец тем, что благодаря генетическим изменениям, их клетки меньше подвергаются окислению из-за токсичных, не обновляемых форм кислорода. Также изменения позволяют сердцам сокращаться в достаточном для жизни ритме.

Кислородное голодание во время развития эмбриона придает сердечным клеткам устойчивость к токсичным формам кислорода, которые приводят к окислению, — объяснили авторы исследования.

Где зимуют черепахи?

Будучи замурованными в толстом слое льда, черепахи могут пополнять запасы кислорода только благодаря сосудам на задней части тела, которую они оставляют в незамерзшей воде. Такой процесс поглощения кислорода называется клоачным дыханием, и он может длиться больше трех месяцев. Если зима затягивается и лед не дает им полностью выбраться на воздух, черепахи все-таки рискуют умереть из-за кислородного голодания.

Ученые надеются, что однажды этого открытие позволит им улучшить работу человеческих сердец при отсутствии достаточного количества воздуха. В теории, такая процедура могла бы быть полезна пожарным, подводным исследователям и, конечно же, космонавтам. Например, будет очень здорово, если первые колонизаторы Марса смогут ходить по неизведанной планете без какого-либо оборудования.