Биологическое действие замораживания и переохлаждения - Сміт, О.; Неговский, В.А. (М.: Изд-во иностранной литературы, 1963)
Монография посвящена одной из актуальных проблем современной медицины и биологии - возможности использования низких температур для сохранения физиологической активности отдельных клеток, тканей и даже целого организма. В ней на основании работ самого автора и новейших литературных данных описаны методы переохлаждения различных тканей и жидкостей организма, после которого их жизнеспособность может быть восстановлена. Предназначена для научных работников в области медицины, биологии и зоотехнике. Введение Жизнеспособность замороженных сперматозоидов Эритроциты Влияние замораживания и оттаивания на микроорганизмы Яйца, эмбрионы и тканевые культуры Жизнеспособность замороженной ткани яичника Жизнеспособность замороженных тканей различных органов и тканей млекопитающих Действие глицерина и замораживания на органы млекопитающих Действие низких температур на пойкилотермных животных Оживление млекопитающих после охлаждения их до температуры тела ниже нуля Действие низких температур на воду и на физиологические среды Действие низких температур на животные клетки и ткани Работа «Биологическое действие замораживания и переохлаждения» написана видным английским биологом Одри Смит, отдельные работы которой уже печатались в советских журналах. О. Смит принадлежит заслуга выявления защитных свойств глицерина при консервации живых клеток и тканей с помощью очень низких температур. Эти защитные свойства глицерина она с успехом использует в своих опытах по замораживанию и длительному хранению эритроцитов, бычьих сперматозоидов и других клеток, применяя при этом разработанную ею совместно с К. Полджем методику охлаждения и оттаивания. Работы автора в значительной степени перекликаются с исследованиями, проводимыми в различных научно-исследовательских учреждениях нашей страны (Центральном институте переливания крови, Всесоюзном институте животноводства, Всесоюзном институте экспериментальной биологии. Институте глазных болезней и тканевой терапии им. В. П. Филатова и многих других). Результаты этих исследований уже нашли широкое практическое применение. Переливание крови, консервированной в условиях низких температур, использование замороженной спермы в целях искусственного осеменения сельскохозяйственных животных, пересадка консервированных тканей — все эти мероприятия приняты на вооружение современной медициной и биологией. Опубликовано уже немало работ, в которых сообщается об успешной разработке и применении в Советском Союзе метода длительного хранения замороженной спермы в содержащей глицерин среде при температуре —78°, о поисках способов увеличения продолжительности хранения и выборе оптимальных сред, способствующих выживанию клеток и т. п. В частности, разрабатывается методика консервации сперматозоидов сельскохозяйственных животных в жидком азоте при температуре —196°. Большое внимание уделяют советские исследователи и вопросу консервации крови. Еще до начала Великой Отечественной войны в 1938 г. в Ленинградском институте переливания крови был организован «кабинет трупной крови». Тогда же в этом институте была создана установка для лиофилизации плазмы крови и проводились опыты по лиофилизации кожи. В настоящее время в этой области достигнуты большие успехи. Однако дальнейшее усовершенствование указанных методов и расширение сферы их применения ставят перед исследователями труднейшие задачи. Если в отношении пересадки роговицы глаза благодаря работам академика В. П. Филатова и его учеников удалось добиться блестящих результатов и вернуть зрение многим тысячам людей, если больших успехов добилась медицина в области гомотрансплантации кожной и костной ткани, кровеносных сосудов и т. п., то очень далека еще от разрешения сложная и увлекательная проблема пересадки и замены целых органов. Здесь в первую очередь необходимо преодолеть такую преграду, как тканевая несовместимость, и ключ к решению этой задачи, по-видимому, может быть найден лишь совместными усилиями ученых многих стран. Вместе с тем и в данной области имеются определенные успехи. Представляют интерес работы советского исследователя В. П. Демихова, которому удалось подсадить и приживить собаке второе сердце. Недалеко, возможно, то время, когда благодаря успешному разрешению проблемы тканевой несовместимости замена «вышедших из строя» органов будет зависеть только от наличия какого-то запаса (банка) законсервированных, хорошо сохранившихся органов— трансплантатов. Отсюда огромное значение приобретает выбор наиболее рационального способа хранения предназначенных для трансплантации клеток, тканей, органов. С этой точки зрения работа Одри Смит представляет большой интерес для советского читателя. Автор не только знакомит нас с применяемыми ею методиками замораживания и оттаивания клеток и полученными результатами. Она приводит огромное количество работ других исследователей (главы о замораживании рыб, насекомых, дрожжевых клеток и др.), обобщая полученные ими данные в области биологического действия охлаждения на живые организмы и на различные водные и физиологические среды. Остается лишь пожалеть, что среди этой обширной литературы не цитируются многие работы советских авторов, сыгравших важную роль в развитии проблемы использования низких температур (Л. К. Лозино-Лозинский, А. Н. Филатов, К. Н. Шамов, С. С. Юдин, В. К. Милованов, Б. И. Бланков, X. Хабибуллин и др.). Очень интересны работы автора по оживлению млекопитающих, перенесших клиническую смерть, вызванную глубоким охлаждением. Здесь уместно сказать, что нам кажутся не совсем точными цитированные в книге высказывания английского биолога Паркса: «Смерть представляет собой такое состояние, при котором оживление целого организма существующими в настоящее время средствами невозможно». Смерть, понимая под этим биологическую смерть, всегда будет представлять собой необратимое явление. Ни в настоящее время, ни в будущем человек не будет обладать такими средствами, которые позволят ему «воскрешать» мертвый организм. Следовательно, речь идет о продлении сроков наступившей клинической смерти, т. е. о поисках средств, тормозящих гибель тканей в этот период и увеличивающих продолжительность переходного состояния между жизнью и смертью. В опытах на крысах, проведенных совместно с югославским ученым Р. Анджусом, а затем в опытах на хомячках О. Смит охлаждала животных на длительный срок до температур, близких к нулю (когда у них полностью прекращались сердечная деятельность и дыхание) и согревала с помощью диатермии или лампы, добиваясь полного восстановления жизненных функций. Эти работы являются как бы одним из звеньев в целой цепи исследований по восстановлению организма, все функции которого были временно прекращены под влиянием глубокого охлаждения. Книга О. Смит дает новый богатый фактический материал для дальнейшего углубления наших представлений об анабиозе, что имеет не только теоретическое значение — для познания сущности жизни,— но и прямое практическое значение, и прежде всего для оживления и анестезиологии. К сожалению следует отметить, что хотя автор в ряде мест и цитирует работы русского ученого П. П. Бахметьева, в книге не показана в полной мере его роль как основоположника учения об анабиозе, который еще в конце XIX и в начале XX века проводил опыты по оживлению летучих мышей, подвергшихся глубокому охлаждению. Не упоминается также положение П. П. Бахметьева о значении углекислоты при охлаждении. Между тем именно это положение было использовано впоследствии в ряде исследований по глубокому охлаждению и оживлению млекопитающих как в нашей стране, так и за рубежом. К числу недостатков книги, нам кажется, следует отнести ограниченное использование автором огромной научной литературы, изданной в Советском Союзе за многие годы изучения затронутой в книге проблемы. Применение низких температур в целях снижения интенсивности происходящих в живых тканях обменных процессов, по-видимому, открывает огромные перспективы для дальнейшего развития ряда отраслей науки. Имеющиеся в настоящее время методики глубокого охлаждения, а также лиофилизации, предназначенные для сохранения исходной жизнеспособности охлаждаемых тканей, еще далеки от совершенства. Как добиться устранения губительного действия внутриклеточной кристаллизации льда, наступающей в процессе замораживания? Какой метод охлаждения и согревания способствует более длительной консервации живых клеток? Такие и многие подобные вопросы возникают при чтении этой интересной книги. Если даже по вполне понятным причинам мы не находим в монографии О. Смит какого-то готового «рецепта» наиболее эффективных методов, то сама постановка и детальное исследование этих вопросов несомненно представляют собой весьма полезный вклад в изучение проблемы биологического действия замораживания и переохлаждения на живые клетки и ткани.
Смит О. Биологическое действие замораживания и переохлаждения. Монография. — Под редакцией и с предисловием проф. Неговского В.А. — М.: Изд-во иностранной литературы, 1963. — 568 с.
Keywords: низкие температуры; замораживание; глицерин