Hibernacja na polu bitwy

Nie tak dawno pisaliśmy o dobroczynnym wpływie siarkowodoru na zdrowie nicieni. Tym razem naukowcy udowadniają, że podawanie tego gazu, zarówno drogą dożylną, jak i wziewną, znacznie zwiększa szanse na przeżycie poważnego krwawienia u szczurów. 

Korzystne działanie siarkowodoru (wzór chemiczny: H₂S) polega na spowolnieniu metabolizmu, dzięki czemu organizm przez krótki czas zużywa mniej niezbędnego do przeżycia tlenu. Dzięki przeprowadzonemu w Stanach Zjednoczonych eksperymentowi badacze dowiedli, że podanie śladowych ilości H₂S, silnie toksycznego w wyższych dawkach, zwiększa kilkakrotnie przeżywalność intensywnych krwotoków. Główny autor badań, Dr Mark B. Roth, wyjaśnia istotę dokonanego odkrycia: Naszym celem jest opracowanie ratującej życia terapii dla osób cierpiących z powodu nagłej utraty krwi, która może mieć miejsce w trakcie wypadku samochodowego lub [odniesienia obrażeń] na polu bitwy. 

Projekt badawczy był sponsorowany przez organizacje należące do amerykańskiej armii. Jego celem było stworzenie zestawu, który mógłby zostać użyty przez samego rannego żołnierza i umożliwić utrzymanie go przy życiu do momentu interwencji lekarza. Zdaniem przedstawicieli sił zbrojnych, w większości przypadków krytyczne dla przeżycia są pierwsze trzy godziny od momentu postrzału czy dowolnego innego urazu.

Badanie dr. Rotha objęło 56 szczurów, u których zasymulowano taką sytuację. Każde ze zwierząt zostało celowo zranione i pozbawione 60% krążącej w jego organizmie krwi, a następnie pozostawione w takim stanie na trzy godziny. Po tym czasie zwierzętom podano dożylnie tzw. wzbogacany mleczanem roztwór Ringera, czyli płyn podawany w celu wypełnienia brakującej objętości cieczy w naczyniach krwionośnych, lecz pozbawiony zdolności do wydajnego przenoszenia tlenu. 

Badane szczury podzielono na dwie grupy. W pierwszej oceniano skuteczność aplikacji siarkowodoru drogą wziewną. W tym celu gryzonie umieszczono w komorze wypełnionej H₂S w stężeniu 300 cząsteczek na milion. Gaz podawano po dwudziestu minutach od rozpoczęcia krwawienia i dostarczano go aż do ustania wypływu krwi, czyli średnio przez kolejnych 20 minut. Druga grupa zwierząt otrzymała, także po dwudziestu minutach od zranienia, dożylną dawkę siarkowodoru.

Procedurę przeżyło 75% szczurów po aplikacji wziewnej i 67% z nich po przyjęciu gazu dożylnie. W grupie kontrolnej, której nie aplikowano gazu, aktywność metaboliczna gryzoni stopniowo słabła, aż do momentu śmierci większości (odpowiednio: 77 i 84 procent) zwierząt.

Szczury, które przeżyły "terapię", zostały po dwóch tygodniach przebadane pod kątem zachowania oraz parametrów fizjologicznych. Wyniki analiz nie wskazywały na negatywne konsekwencje zastosownia procedury. Nie zaobserwowano także problemów z rozrodem - zwierzęta były zdolne do spłodzenia zdrowego potomstwa, a wielkość pojedynczego miotu była identyczna z obserwowaną normalnie u szczurów.

Na razie nie jest dokładnie znany mechanizm spowalniający metabolizm zwierząt. Istnieją na ten temat dwie hipotezy. Pierwsza z nich mówi o bezpośrednim wpływie siarkowodoru na metabolizm komórek - zgodnie z nią, obecność gazu powodowała zmniejszenie aktywności metabolicznej organizmu i zapotrzeowania na tlen. Inne wytłumaczenie, proponowane przez badaczy, wynika z założenia, że siarkowodór, obecny w śladowych ilościach w osoczu krwi, jest potrzebny dla utrzymania organizmu przy życiu. Jego utrata wraz z krwią powoduje pogorszenie stanu zwierzęcia i w konsekwencji jego śmierć.

Dr Roth już wcześniej prowadził interesujące badania nad wpływem siarkowodoru na organizm zwierząt. W kwietniu 2005 roku jego zespół doniósł o możliwości wywołania stanu hibernacji poprzez podawanie gazu myszom. Kolejne eksperymenty Amerykanina dowodziły, że odpowiednio dobrane dawki H₂S mogą być pomocne w zapobieganiu konsekwencjom niedokrwienia wynikającego m.in. z intensywnego krwawienia, hipotermii (wychłodzenia organizmu) czy zawału serca lub udaru mózgu.

O wynikach swoich badań badacz poinformował środowisko naukowe na łamach czaopisma The Journal of Trauma Injury, Infection, and Critical Care.

krwawienie siarkowodór krwotok żołnierz