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被液氮冷冻过的鱼放到水里又活了,人也能这样冷冻复活吗?

被液氮冰过的鱼马上放到水里又活了,还能活多久,器官破坏程度如何?

从表面上来看,这个冷冻后恢复似乎并没有什么大问题,但事实上这是一个复杂的过程,而生命必须的水在这个过程中起到作用是令人担忧的,我们不妨来简单分析下,会有一个怎么样的过程!

一、冷冻阶段

很明显这个实验操作过程首先是冷冻,将这条鱼丢入液氮,它结冰,但却又一个过程,因为于并不是一个薄片,而是有一个过程!

1、对于液氮来说,鱼是一个高温体,因此莱顿弗罗斯特效应会让液氮与鱼表面产生一层沸腾气泡,从而隔离低温对鱼的损伤,因此如果将鱼丢入液氮并且在短时间内捞起的话,我们可以肯定一点损伤都没有!

2、鱼表面温度下降,莱顿弗罗斯特效应逐渐消失,再无隔离气泡绝冷,鱼身降温,当然鱼还会有一个鱼鳃吞水以便水流中获取氧气的过程,尽管是徒劳,但这是本能,因此温度会下降更快!

3、即使如此,结冰仍然是一个有外而内的过程,最终完全结冰也许需要比较久的时间,但从表面上来看,它会很快结冰,因为我们简单分辨的标准就是鱼不游动硬邦邦的了!

二、解冻阶段

解冻也是由外而内逐渐解冻,因为水温慢慢传导入鱼体内也需要时间,但最终会解冻!

鱼似乎已经死亡?

不,没有,它又活过来了!

三、这两个过程中对鱼会有损伤吗?

当然这是过程中我们最关键部分,因为人体冷冻原理也大致如此,我们先看这样的操作有什么问题:

  • 鱼身在逐渐冷冻过程中会有一个非常严重的问题,因为是逐渐结冰,因此鱼细胞中的水会逐渐膨胀然后结冰,而水结冰膨胀比例大约1:1.1,尽管看起来可能不高,但终会有一个位置导致鱼的细胞破裂,当然此时已经结冰,即使破裂也已经成为固态!

  • 鱼身在解冻过程则是冰化成水的过程,没有破裂的细胞仍然保持活力,但破裂的细胞液外流将会失去活力,如果位于鱼身关键部位,比如各大重要脏器,那么鱼的生命就倒计时了,大出血或者神经损伤都会接踵而来,鱼会逐渐失去活力最终导致死亡!

因此短时间之内鱼重新活过来是没有问题的,但这并不会持续多久,因为经过一次折腾之后,鱼受到的损伤表面上并不明显,但会逐渐显现!

四、人体冷冻是怎么操作的?

很明显人肯定不能这样操作,毕竟这是非常明显的自杀行为,那么人体冷冻的步骤如何呢?

1、抽除血液,诸如甘油溶剂代替防止冻伤

2、将体温降至3℃

3、去除人体所有水分

4、操作完成后予以逐渐降温

如果要长时间储存人体细胞,那么需要-120℃的低温,当然液氮的-196℃则更好!但有一个问题,因为大部分的低温损伤会在0~-60℃这个区间发生,如何安全度过这个温区到达-120℃就是现代冷冻技术所要考虑的问题!

而在0~-60℃这个区间中,最难掌握的是细胞膜内外液体先后结冰的问题,速度与浓度掌握都非常关键!但很多低温抗冻的蛙类并没有真正结冰,因为它们体内有可以抗冻的化合物存在,比如包含了葡萄糖以及尿素混合的体液,足以让林蛙扛住-16℃的低温而捱过漫长的冬季!但体液不结冰仍然不足以支撑漫长的保存,因此我们必须找到一个能够冷冻并且不膨胀收缩的液体来代替体液,然后安然度过这个0~-60℃的危险区间!

五、更靠谱的可能是冬眠

毕竟这置换体液,液氮冷冻保存的仅仅是停留在科幻片中,事实上操作是比较困难的,而更靠谱的冬眠技术则没有那么大风险,即让人体温下降,处在新陈代谢极度缓慢的休眠状态,和冷冻相比,似乎要安全很多,但和冷冻一样,都有不可逾越的鸿沟,如何来实现?当然是一个新课题,而这对未来的长途星际旅行,或者在极端条件下暂时保存人体等等的意义都非常大!

但就现阶段来说,两种都不成熟,所以我们对于敢于第一个冷冻的那位老兄詹姆斯·贝德福德致以崇高的敬礼!不过嘴欠说一句第一位冷冻的老兄是去世之后操作的!

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