یک پژوهش جدید نشان داده است، در صورتی که مخمرها و کرم‌ها ابتدا در معرض محرومیت شدید اکسیژن قرار بگیرند، می‌توانند در دمای پایین زنده بمانند.
 
به گفته‌ی دانشمندان نتایج این مطالعه می‌تواند این معمای دیرینه را شرح دهد که انسان‌ها پس از منجمد شدن تا حد مرگ، چگونه احیاء می‌شوند و دو باره به زندگی بر می‌گردند.
 
این تحقیق همچنین نشان داد ارگانیسم‌ها یا موجودات زنده می‌توانند از طریق کند نمودن موقتی فرآیندهای زیستی که برای ادامه‌ی حیات ضروری است، در برابر سرمای کشنده مقاومت کنند و به زندگی ادامه دهند.
 
به گفته‌ی مارک روث پژوهشگری از مرکز تحقیقاتی سرطان هوچکین در آمریکا، آن‌ها توانسته‌اند از طریق کاهش مصرف اکسیژن توانایی زنده ماندن موجودات در سرما را افزایش دهند.
 
یک شکل از خواب اجباری، که به نام ایست موقت فعالیت‌های حیاتی نیز شناخته می‌شود، به این صورت است که با کمبود اکسیژن واکنش‌های شیمیایی بدن ناگهان متوقف می‌گردد. ویدئویی 10 ساعته از جنین کرم باغی در حال رشد، نشان داد با حذف اکسیژن محیط در حضور سرما فرآیند تقسیم سلولی به سرعت متوقف می‌شود. اثر محافظتی محرومیت از اکسیژن به این دلیل است که کمبود اکسیژن باعث توقف فرآیندهای زیستی پیش از ایجاد شرایط خطرناک در بدن می‌گردد. هنگامی که فرد دوباره احیاء می‌شود، این فرآیندها از همان جایی که متوقف شده است، دوباره ادامه پیدا می‌کنند. پس از این که جریان اکسیژن مجدداً برقرار شد، تقسیم سلولی به مدت دو ساعت و نیم مانند قبل ادامه یافت.

محققان دریافته‌اند که جنین مخمرها و کرم‌های باغی در دمای انجماد قادر به ادامه‌ی حیات نیستند. 99 درصد این موجودات 24 ساعت پس از این که در معرض دمای نزدیک به انجماد قرار گرفتند، از بین رفتند.
 
اما هنگامی که این موجودات زنده ابتدا در معرض محرومیت از اکسیژن قرار گرفتند، 66 درصد مخمرها و 97 درصد کرم‌های باغی زنده ماندند. دانشمندان ذکر کردند پس از گرم کردن مجدد و برقراری جریان اکسیژن، این دو گونه‌ی کاملاً متفاوت دوباره احیا شدند و طول عمر طبیعی داشتند.
 
روث می‌گوید با درک بیشتر ارتباط بین اکسیژن کم و دمای پایین می‌توان از این روش برای افزایش طول عمر اعضای بدن انسان به منظور استفاده از آن در پیوند اعضای بدن، بهره گرفت.
 
با این نظریه می‌توان معمای حل نشده‌ی موارد گزارش شده‌ از انسان‌هایی که پس از قرار گرفتن در معرض دمای پایین به زندگی بازگردانده شدند، را توضیح و شرح داد.
 
دمای مرکزی بدن انسان معمولاً در حد 98.6 درجه‌ی فارنهایت (37 درجه‌ی سانتی گراد) است. هایپوترمی یا کاهش دمای بدن زمانی رخ می‌دهد که دمای مرکزی بدن به 95 درجه‌ی فارنهایت (35 درجه‌ی سانتی گراد) یا پایین‌تر برسد.
 
کاهش دمای بدن مانع از فعالیت ارگان‌های حیاتی بدن شامل مغز و قلب می‌شود، حیات انسان را به حالت تعلیق در می‌آورد و میزان سوخت و ساز بدن را کاهش می‌دهد. در نتیجه در این حالت بدن نیاز به اکسیژن و انرژی کمتری برای ادامه‌ی حیات دارد.
 
روث می‌گوید در متون و منابع علمی نمونه‌های زیادی از انسان‌هایی است که تا حد مرگ منجمد شدند. آن‌ها ضربان قلب ندارند و از نظر بالینی مرده به حساب می‌آیند اما می‌توانند دوباره احیا شوند و به زندگی بازگردند. به همین روش موجودات زنده در آزمایشگاه را می‌توان با استفاده از محرومیت اکسیژن و ایجاد سرما، دچار مرگ و توقف حیات بازگشت پذیر نمود. آن‌ها به نظر مرده می‌رسند اما در واقع مرده نیستند و می‌توان آن‌ها را به زندگی برگرداند.
 
موارد مستند از انسان‌هایی که پس از سپری کردن چند ساعت یا چند روز در دمایی بسیار سرد و بدون ضربان قلب، به صورت موفق دو باره زنده و احیاء شدند، الهام بخش روث برای مطالعه‌ی ارتباط بین کاهش دمای بدن انسان و تحقیق خود او در ایجاد خواب زمستانی اجباری بود.
 
در زمستان سال 2001، یک کودک نوپای کانادایی به نام اریکا نوربای به دنبال بیرون رفتن در حالی که تنها یک پوشک پوشیده بود، ساعت‌ها در هوای بسیار سرد در دمای 61 درجه‌ی فارنهایت (9- درجه‌ی سانتی گراد) قرار گرفت. این کودک ظاهراً فوت شده به نظر می‌رسید اما پس از احیاء و گرم شدن دو باره، کاملاً بهبود یافت.

میتسوتاکا یوچیکوشی کوهنورد کوهستانی ژاپنی پس از 23 روز خوابیدن بر روی کوه برفی، در حالی پیدا شد که دمای اصلی بدن
او 71 درجه‌ی فارنهایت (22 درجه‌ی سانتی گراد) بود.
 
روث می‌گوید: "برای ما سؤال پیش آمد آیا اتفاقی که برای موجودات زنده در آزمایشگاه رخ داد همان اتفاقی است که در کودک نوپا و کوهنورد کوهستانی ژاپنی افتاده است؟ آیا آن‌ها قبل از یخ زدن، به گونه‌ای میزان اکسیژن مصرفی خود را کاهش دادند؟ آیا این کاهش مصرف اکسیژن آن‌ها را محافظت کرده است؟"
 
پژوهش روث و همکاران او بر روی کرم‌ها و مخمرها نشان داد ممکن است راز زنده ماندن در سرما همین محرومیت ابتدایی از اکسیژن باشد و به این ترتیب ما یک قدم به کشف این معما نزدیک می‌شویم و متوجه می‌شویم چگونه افرادی که تا حد مرگ سرد شده‌اند، می‌توانند دوباره احیاء ‌شوند به زندگی باز گردند.
 
اثر محافظتی محرومیت از اکسیژن به این دلیل است که کمبود اکسیژن باعث توقف فرآیندهای زیستی پیش از ایجاد شرایط خطرناک در بدن می‌گردد. هنگامی که فرد دوباره احیاء می‌شود، این فرآیندها از همان جایی که متوقف شده است، دوباره ادامه پیدا می‌کنند و هیچ گونه آثاری از تخریب سلولی در بدن فرد مشاهده نمی‌شود. هنگامی که در اثر سرمای شدید حیات یک موجود زنده تعلیق شده است، فرآیندهای زیستی متوقف شده‌اند و بنا بر این هیچ مشکلی در بدن پیش نمی‌آید.
 
به گفته‌ی دانشمندان هدف نهایی این تحقیق زمان دادن به بیمارانی است که دچار شوک جسمی شده‌اند. مثلاً بیماران پس از حمله‌ی قلبی یا خون ریزی شدید، در وضعیت شوک قرار دارند و میزان جریان خونی که به ارگان‌های حیاتی بدن می‌رسد، کاهش می‌یابد و حالتی شبیه کاهش دما در حد انجماد ایجاد می‌گردد. اگر بتوان از نتایج این تحقیق استفاده کرد می‌توان به بیماران  کمک نمود و با حفظ آن‌ها از این طریق، شانس زنده‌ ماندن آن‌ها را تا زمان دسترسی به مراقبت پزشکی افزایش داد.
 
یکی از روش‌های ایجاد حالت خواب زمستانی اجباری، استفاده از مواد شیمیایی مانند هیدروژن سولفید است. سولفید هیدروژن (همان گاز ایجاد شده در تخم مرغ گندیده) حالتی شبیه خواب زمستانی ایجاد می‌کند بدون آن که سطح اکسیژن در خون کاهش یابد. همچنین میزان سوخت و ساز بدن، مانند مصرف اکسیژن و تولید دی اکسید کربن، ده دقیقه بعد از تنفس سولفید هیدروژن کاهش پیدا می‌کند.
 
منبع: Zoё Macintosh – Live Science