Криостаз

Криостаз - это фиксация структуры тканей человеческого организма путем замораживания до криогенных (ультранизких) температур.

Для осуществления криостаза в тело через кровеносную систему вводятся химические вещества (криопротекторы) уменьшающие повреждения тканей от замораживания. Затем тело постепенно охлаждают до температуры жидкого азота (-196 град.) и помещают в криостат (дьюар или большой термос) с жидким азотом. При такой температуре оно может храниться практически без изменений в течении сотен лет. Однако, из-за испарения жидкого азота из дьюара, его туда необходимо переодически добавлять, что делает процедуру хранения достаточно дорогой.

Существующие криобиологические методы позволяют замораживать до температуры жидкого азота микроскопических (длиной до нескольких миллиметров) животных, а также небольшие фрагменты биологических тканей с минимальными повреждениями, после которых возможно их размораживание и возврат к нормальному функционированию. До температур минус 5 - минус 50 градусов замораживаются и оживают при оттаивании некоторые насекомые (личинки и гусеницы полярных бабочек), земноводные (лягушки и углозубы) и пресмыкающиеся (черепахи). В медицинских целях замораживают до температуры жидкого азота для хранения и последующего оттаивания и использования кожу, роговицу, костный мозг, сперму и эмбрионы. В небольших кусочках мозговой ткани взрослого организма после замороживания и оттаивания наблюдается электрическая активность нейронов. Ведутся интенсивные исследования по замораживанию отдельных органов человека и ожидается, что в ближайшие 10-20 лет будут разработаны перспективные криобиологические методы, позволяющие безопасно замораживать и оживлять целый мозг. Это свидетельствует о том, что при замораживании в присутствии криопротекторов повреждения, получаемые биологическими объектами на молекулярном и клеточном уровнях не смертельны. Основные повреждения, из-за которых сейчас невозможно заморозить, а потом оттаить и оживить человека, возникают при замораживании больших биологических объектов на органном и тканевом уровнях по причине неоднородности структуры тканей и органов и их неравномерном и недостаточном насыщении криопротекторами. Из-за этого образуются градиенты концентраций химических веществ и механических напряжений, что ведет к разрыву клеточных мембран и появлению трещин в тканях и органах. Хотя все эти повреждения очень многочисленны, тем не менее они не приводят к необратимой потере информации о структуре организма, а значит сохраняется принципиальная возможность их исправления будущими медицинскими методами.