Pasakykite per vakarienę, kad dirbate krionikos srityje, ir pirmas dalykas, kurį beveik neišvengiamai išgirsite, bus koks nors variantas klausimo: "Tai jūs šaldote žmones?" Tai pats dažniausias įsitikinimas apie šią sritį ir jis klaidingas taip, kad tai iš tikrųjų svarbu. Krionika žmonių nešaldo. Užšaldymas iš tiesų yra vienas blogiausių dalykų, kuriuos galima padaryti smegenims, kurias norite išsaugoti. Tai, kas vyksta iš tikrųjų, vadinasi vitrifikacija, o skirtumas tarp šių dviejų dalykų yra toks pat kaip skirtumas tarp struktūros sudaužymo ir švelnaus jos įstiklinimo.
Kad suprastumėte, kodėl šis skirtumas ir yra visa esmė, reikia pažiūrėti, ką šaltis iš tikrųjų daro vandeniui, nes žmogus daugiausia yra vanduo, o smegenys jo turi apie 73% masės, ir būtent vanduo čia kelia bėdą.
Ką iš tikrųjų daro užšaldymas
Vanduo turi keistą ir mums nepalankią savybę: užšaldamas jis plečiasi. Skystam vandeniui atvėstant iki 0°C, jo molekulės sulėtėja ir susirikiuoja į standžią kristalų gardelę, o ši gardelė užima maždaug 9% daugiau vietos nei skystis. Todėl pamirštas butelis šaldiklyje sprogsta. Ir todėl užšaldymas taip ardo gyvą audinį.
Kai užšąla didelis audinys, didžioji dalis ledo susidaro ne ląstelių viduje, o tarpuose tarp jų, ir vienu metu įvyksta du blogi dalykai. Augantis ledas spaudžia ląsteles į vis mažesnes erdves ir iškraipo aplinkinį audinį. Tuo pat metu, grynajam vandeniui pasitraukiant iš tirpalo ir virstant ledu, viskas, kas tame vandenyje buvo ištirpę, druskos ir kitos medžiagos, susikoncentruoja likusiuose mažėjančiuose skysčio lopinėliuose, kol tenykštė chemija tampa toksiška. Mechaninis traiškymas ir cheminis apnuodijimas iš karto kartu.
Rezultatą esate matę mažu masteliu. Užšaldykite braškę, atitirpdykite ją, ir ji sugrįš minkšta bei suglebusi, nes ledo kristalai suplėšė jos ląstelių sieneles ir struktūra nebegalėjo išlaikyti formos. O dabar įsivaizduokite tą pačią žalą tame viename organe, kuriame struktūra ir yra visa esmė. Smegenyse, kur tapatybė ir atmintis glūdi tiksliame sujungime, aprašytame skyriuje atmintis, tapatybė ir smegenys, tokia kristalų žala yra būtent tai, ko negalime leisti.
Vitrifikacija: kietas, bet be ledo
Vitrifikacija yra išeitis. Žodis kilęs iš lotyniško vitrum, stiklas, ir būtent tai ji ir sukuria. Vitrifikuota medžiaga yra kieta ir labai šalta, bet ji niekada nesikristalizuoja. Jos molekulės sulėtėja ir sustingsta toje pačioje netvarkingoje išsidėstymo tvarkoje, kurią turėjo skystyje, todėl nėra nei kristalų, nei plėtimosi, nei aštrių briaunų, nieko, kas plėšytų audinį. Struktūra išlieka tokia, kokia buvo, sustabdyta laike, o ne užšaldyta lede.
Kad žmogaus kūnas vitrifikuotųsi, o ne užšaltų, reikia chemijos. Didžioji kūno vandens dalis perfuzijos būdu pakeičiama krioprotektoriais, savotišku medicininės kokybės antifrizu. Šios medžiagos sumažina temperatūrą, kurioje likęs skystis kristalizuotųsi, ir leidžia jam pereiti į stiklo būseną. Kūnas sukietėja, kai atvėsta žemiau stiklo pavidalo būsenos virsmo temperatūros, esančios maždaug ties -120°C iki -130°C, ir nuo to momento jis yra vitrifikuotas: biologiškai sustabdytas, struktūriškai išsaugotas, o visos irimo reakcijos sulėtintos iki šliaužimo.
Kaip vitrifikacija atrodo praktikoje
Tai nėra vienas panardinimas į kažką šalto. Tai kruopšti, etapais suskirstyta medicininė procedūra, prasidedanti tą akimirką, kai privalo prasidėti. Paskelbus teisinę mirtį, kiekviena minutė kainuoja struktūros tikslumą, todėl pirmoji užduotis yra greitis, tos pačios lenktynės su ląstelių irimu, aplink kurias sutvarkyta visa ši sritis. Budėjimo komanda stengiasi stabilizuoti pacientą, atkurti kraujotaką ir pradėti spartų aušinimą, kartu išlaikydama kūno temperatūrą virš užšalimo taško, kad nesusidarytų ledas anksčiau, nei suleidžiamos apsauginės medžiagos.
Tada ateina perfuzija: krioprotektorius įvedamas į kraujotaką vis didesne koncentracija ir palaipsniui pakeičia kūno vandenį, tuo pat metu mažinant temperatūrą. Tik tada, kai audinys prisisotina, pacientas atšaldomas iki galo ir galiausiai pasiekia -196°C, kad būtų ilgai laikomas diuare. Kiekvienas žingsnis skirtas vienam pažadui ištesėti: stiklas, o ne ledas.
Tad kitą kartą, kai kas nors paklaus, ar jūs "šaldote mirusius žmones," turėsite tikslų atsakymą. Ne. Mes sąmoningai darome priešingą dalyką nei šaldymas, nes šaldymas sugadintų būtent tai, ką bandome išsaugoti.
Trumpai: Užšaldant susidaro ledo kristalai, kurie pažeidžia audinį. Vitrifikacija naudoja krioprotektorius ir kontroliuojamą aušinimą, kad būtų pasiekta stiklo pavidalo būsena, kurioje ledo susidaro daug mažiau.
Išbandykite šią praktinę priemonę
Naudokite interaktyvią priemonę, kad išnagrinėtumėte šiame straipsnyje keliamą klausimą.
Kraunamas interaktyvus įrankis...
Daugiau skaitinių