Pasakykite asmeniui per vakarienės pokalbį, kad dirbate su krionika, ir pirmas dalykas, kurį išgirsite, beveik visada bus kažkokia tokio pobūdžio frazė: „Taigi, jūs užšaldote žmones?“. Tai dažniausias įsitikinimas šioje srityje, ir jis klaidingas būtent tuo, kas svarbu. Krionika neužšaldo žmonių. Užšaldymas iš tiesų yra beveik blogiausias dalykas, kurį galėtumėte padaryti smegenims, kurias stengiatės išsaugoti. Iš tiesų vyksta procesas, vadinamasvitrifikacija, ir skirtumas tarp šių dviejų procesų yra tas pats, kas tarp sudaužyto statinio ir to, kaip jis būtų švelniai įstatytas į stiklą.
Norėdami suprasti, kodėl šis skirtumas yra esminis, turite pažvelgti į tai, ką šaltis iš tiesų padaro vandeniui, nes žmogus daugiausia sudarytas iš vandens, o smegenys; maždaug 73% jo svorio, o vanduo yra pagrindinis kenkėjas.
Ką iš tiesų padaro užšaldymas
Vanduo turi keistą ir, mūsų tikslams, priešišką savybę: jis plečiasi užšaldamas. Kai skystas vanduo atvėsta iki 0°C, jo molekulės lėtėja ir įsistato į standžią kristalinę gardelę, o ši gardelė užima apie 9% daugiau vietos nei skystis. Štai kodėl pamiršta butelį sprogsta šaldytuve. Tai taip pat paaiškina, kodėl užšaldymas yra toks naikinantis gyvajam audiniui.
Kai didelis audinys užšąla, didžioji dalis ledo susidaro ląstelių tarpeliuose, o ne pačiose ląstelėse, irįvyksta du blogi dalykai vienu metu. Augantis ledas spaudžia ląsteles į vis mažesnius tarpus ir iškraipo aplinkinius audinius. Tuo pačiu metu, kai grynas vanduo traukiamas iš tirpalo, kad sudarytų ledą, viskas, kas buvo ištirpę tame vandenyje; druskos ir kiti tirpikliai; koncentruojasi mažėjančiose likusių skysčio kišenėse, kol ten cheminė sudėtis tampa toksiška. Mechaninis suspaudimas ir cheminis nuniokojimas, atlikti kartu.
Jūs esate matę tokį rezultatą mažesniu mastu. Užšaldykite braškę, atitirpinkite ją, ir ji grįš minkšta ir beformė, nes ledo kristalai pažeidė jos ląstelių sieneles, ir struktūra nebegalėjo išlaikyti savo formos. Dabar įsivaizduokite tą pačią žalą, taikomą vienam organui,kur struktūra yra esminė. Smegenyse, kur identitetas ir atmintis gyvena preciziškai sujungtoje struktūroje, aprašytojeatmintis, identitetas ir smegenys, toks kristalinis pažeidimas yra tai, ko negalime leisti.
Vitrifikacija: kietas be ledo
Vitrifikacija yra išeitis. Šis žodis kilęs iš lotynų kalbosvitrum, stiklas, ir tai tiksliai atspindi, ką ji sukuria. Vitrifikuotas medžiagas yra kietos ir labai šaltos, bet niekada nekristalizuojasi. Jos molekulės lėtėja ir įsistato į tą pačią netvarkingą struktūrą, kokią turėjo būdamos skystos, todėl nėra kristalų, nėra plėtimosi, nėra aštrių kraštų, nieko, kas plėšytų audinį. Struktūra išlieka tokia pati, sustingusi laike, o ne virtusi ledu.
Žmogaus kūną priversti vitrifikuotis, o ne užšalti, padeda chemija. Dauguma kūno vandens pakeičiamakrioprotekciniai agentai, tam tikra medicininio lygio antifrizo rūšis, per procesą, vadinamą perfuzija. Šie agentai žemina temperatūrą, kurioje likęs skystis kristalizuotųsi, ir leidžia jam pereiti į stiklišką būseną. Kūnas kietėja aušdamas per stiklišką būsenos pereinamąją temperatūrą, kuri yra maždaug tarp -120°C ir -130°C, o nuo to momento jis yra vitrifikuotas: biologiškai sustabdytas, struktūriškai išsaugotas, visi puvimo cheminiai procesai sulėtinti iki minimumo.
Kaip vitrifikacija atrodo praktikoje
Tai nėra vienas panardinimas į šaltį. Tai kruopštus, etapais vykdomas medicininis procedūras, kuris pradedamas tuo momentu, kai reikia. Po teisinio mirties paskelbimo kiekviena minutė kainuoja struktūrinį tikslumą, todėl pirmasis uždavinys; greitis, tai yralenktynės prieš ląstelinį puvimą, dėl kurių visa ši sritis ir organizuojama. Vykdomabudinčioji komanda darbuojasi stabilizuodama pacientą, atkurdama kraujotaką ir pradėdama greitą aušinimą, tuo pačiu palaikydama kūno temperatūrą virš užšalimo taško, kad prieš įvedant apsauginius agentus neatsirastų ledo.
Tada ateinaperfuzija: krioprotektantas įvedamas į kraujotaką palaipsniui didinant koncentraciją, pamažu pakeičiant kūno vandenį, tuo pačiu metu mažinant temperatūrą. Tik tada, kai audiniai yra prisotinti, pacientas aušinamas toliau, kol galiausiai pasiekiama-196°C temperatūra ilgalaikiam laikymuidevare. Kiekvienas etapas egzistuoja, kad įvykdytų vieną pažadą: stiklišką būseną, o ne ledą.
Taigi, kai kitą kartą kas nors paklaus, ar „užšaldome mirusiuosius“, turite tikslų atsakymą. Ne. Mes darome priešingai nei užšaldymas, tyčia, nes užšaldymas sugriautų tai, ką bandome išsaugoti.
Trumpai: Užšaldymas suformuoja ledo kristalus, kurie pažeidžia audinius. Vitrifikacija naudoja krioprotektantus ir kontroliuojamą aušinimą, kad pasiektų stiklišką būseną su daug mažiau ledo formavimosi.
Išbandykite šią praktinę priemonę
Naudokite interaktyvią priemonę, kad išnagrinėtumėte šiame straipsnyje keliamą klausimą.
Įkeliama interaktyvi priemonė...
Tolesni skaitymai