Η κρυοσυντήρηση δεν είναι μια διαδικασία που μετατρέπει στιγμιαία τη ζωή σε συντήρηση. Είναι ένας αγώνας δρόμου που αρχίζει τη στιγμή που σταματά η καρδιά.
Από εκείνη τη στιγμή έως ότου η μοριακή κίνηση περιοριστεί σχεδόν πλήρως, εξελίσσεται μια καταστροφική αλληλουχία χημικών διεργασιών. Δεν σταματά ούτε στιγμή. Όλα τα υπόλοιπα στάδια της διαδικασίας καθορίζονται από αυτό το δεδομένο.
Τι μετρά στην πραγματικότητα το χρονόμετρο
Ο εγκέφαλος έχει πολύ υψηλές μεταβολικές απαιτήσεις. Αντιστοιχεί σε περίπου 2% του σωματικού βάρους, αλλά καταναλώνει περίπου το 20% του οξυγόνου.
Η ενέργεια αυτή δεν καταναλώνεται κυρίως για τη σκέψη. Το μεγαλύτερο μέρος της απαιτείται για να διατηρούνται τα κύτταρα λειτουργικά, μεταφέροντας ιόντα μέσω των μεμβρανών ενάντια στις βαθμίδες συγκέντρωσής τους.
Όταν σταματήσει η κυκλοφορία του αίματος, η παροχή οξυγόνου διακόπτεται μέσα σε δευτερόλεπτα. Οι νευρώνες εξαντλούν γρήγορα το διαθέσιμο οξυγόνο και παύουν σχεδόν αμέσως να μεταδίδουν ηλεκτρικά σήματα.
Μέσα σε λίγα λεπτά τα αποθέματα έχουν εξαντληθεί. Οι κυτταρικές αντλίες παύουν να λειτουργούν, η ηλεκτρική ισορροπία διαταράσσεται και νευροδιαβιβαστές απελευθερώνονται μαζικά στον γύρω ιστό.
Ο αναερόβιος μεταβολισμός προκαλεί οξίνιση του ιστού. Ιόντα ασβεστίου εισέρχονται στα κύτταρα σε παθολογικά υψηλές ποσότητες. Ένζυμα που διασπούν κυτταρικά συστατικά απελευθερώνονται από τα οργανίδια όπου βρίσκονταν περιορισμένα.
Μέσα σε δεκάδες λεπτά ή ώρες, ανάλογα κυρίως με τη θερμοκρασία, η οργανωμένη δομή του ιστού αποδιοργανώνεται σταδιακά.
Αυτή η αλυσιδωτή διαδικασία έχει ένα όνομα: ισχαιμία. Είναι ο βασικός κίνδυνος της πρώτης ώρας, επειδή καταστρέφει τις δομές στις οποίες στηρίζονται η μνήμη, η ταυτότητα και η λειτουργία του εγκεφάλου, όπως περιγράφεται στο μνήμη, ταυτότητα και εγκέφαλος.
Αυτό είναι το ουσιαστικό σημείο του προβλήματος. Δεν έχουμε να αντιμετωπίσουμε μια αφηρημένη έννοια, τον θάνατο. Παλεύουμε με μια συγκεκριμένη, μετρήσιμη και καλά τεκμηριωμένη ακολουθία γεγονότων.
Το ψύχος είναι το μόνο φρένο που έχουμε
Οι ρυθμοί πολλών χημικών αντιδράσεων περίπου διπλασιάζονται για κάθε αύξηση κατά 10 °C και περίπου υποδιπλασιάζονται για κάθε μείωση κατά 10 °C.
Όταν η θερμοκρασία μειωθεί αρκετά, η επιβράδυνση των αντιδράσεων γίνεται πολύ σημαντική. Στη θερμοκρασία του σώματος, η σοβαρή βλάβη μπορεί να συσσωρευτεί μέσα σε λίγα λεπτά.
Σε θερμοκρασία ψυγείου, η διαδικασία επιβραδύνεται για ώρες. Σε θερμοκρασία στερεού διοξειδίου του άνθρακα, για ημέρες. Στους -196 °C του υγρού αζώτου, επιβραδύνεται σε κλίμακα ουσιαστικά χιλιετιών.
Γι' αυτό κάθε πρωτόκολλο στοχεύει στην όσο το δυνατόν ταχύτερη ψύξη του εγκεφάλου, στο μέτρο που το επιτρέπουν οι συνθήκες. Η χαμηλή θερμοκρασία είναι ο βασικός παράγοντας που επιβραδύνει αυτή την αλληλουχία διεργασιών.
Η ψύξη δεν μπορεί να γίνεται απρόσεκτα. Αν η θερμοκρασία του ιστού μειωθεί πολύ απότομα, μπορεί να προκληθούν άλλες βλάβες, όπως ο σχηματισμός πάγου, τον οποίο η διαδικασία επιδιώκει να αποτρέψει.
Υπάρχει και δεύτερος λόγος για τον οποίο το ψύχος έχει σημασία. Οι κρυοπροστατευτικές ουσίες είναι τοξικές στις συγκεντρώσεις που απαιτεί η υαλοποίηση.
Η τοξικότητά τους μειώνεται απότομα όσο πέφτει η θερμοκρασία, για τον ίδιο λόγο που συμβαίνει αυτό με κάθε άλλη χημική διαδικασία. Γι' αυτό η έγχυση των κρυοπροστατευτικών ουσιών γίνεται σε θερμοκρασία κοντά στους 0 °C.
Αυτό μειώνει την τοξικότητα των ουσιών, αλλά έχει και κόστος. Η χαμηλή θερμοκρασία επιβραδύνει επίσης τη διάχυση των ουσιών στον ιστό. Επομένως, προκύπτει ένας δεύτερος χρονικός περιορισμός.
Η προστατευτική ουσία πρέπει να εισχωρήσει πριν προκληθεί υπερβολική βλάβη, αλλά με ρυθμό αρκετά αργό ώστε να μην προκαλέσει τοξική βλάβη στον ιστό που προορίζεται να προστατεύσει. Κανένας από τους δύο στόχους δεν μπορεί να επιτευχθεί πλήρως.
Ολόκληρη η διαδικασία, από την άφιξη έως την ψύξη σε κρυογονικές θερμοκρασίες, περιλαμβάνει διαδοχικούς συμβιβασμούς υπό αυστηρούς χρονικούς περιορισμούς.
Η διαχωριστική γραμμή ανάμεσα στη βλάβη που κρύβεται και στη βλάβη που σβήνει
Δεν είναι όλες οι βλάβες ίδιες, και αυτή είναι η σημαντικότερη ιδέα σε αυτό το κείμενο.
Από την άποψη της διατήρησης της πληροφορίας, υπάρχουν δύο κατηγορίες βλάβης. Η βλάβη μπορεί είτε να αποκρύπτει τη δομή είτε να την καταστρέφει.
Ένας νευρώνας μπορεί να είναι κατεστραμμένος και πλήρως ανενεργός. Αν οι συνδέσεις του παραμένουν αναγνωρίσιμες, η πληροφορία που μετέφερε εξακολουθεί, κατ' αρχήν, να είναι διατηρημένη.
Όταν ένα κύτταρο έχει διαρραγεί και οι συνδέσεις του έχουν διασκορπιστεί σε μη αναγνωρίσιμα υπολείμματα, η πληροφορία έχει χαθεί. Καμία μελλοντική τεχνολογία δεν μπορεί να ανακτήσει πληροφορία που έχει χαθεί λόγω της τυχαίας αποδιοργάνωσης του ιστού.
Επομένως, ο στόχος δεν είναι να αποφευχθεί κάθε μορφή βλάβης. Είναι αγώνας δρόμου με σκοπό να σταματήσει η διαδικασία πριν η βλάβη περάσει από την πρώτη κατηγορία στη δεύτερη.
Η διάκριση αυτή εξηγεί γιατί ακόμη και μια ατελής κρυοσυντήρηση μπορεί να έχει αξία και γιατί η ποιότητά της βρίσκεται σε ένα φάσμα, αντί να κρίνεται με ένα απλό ναι ή όχι.
Η έννοια αυτή έχει έναν καθιερωμένο όρο: πληροφοριοθεωρητικός θάνατος. Είναι το σημείο όπου η πληροφορία που καθορίζει ένα άτομο δεν μπορεί πλέον να ανακτηθεί ούτε καν καταρχήν.
Πρόκειται για όριο πολύ μεταγενέστερο από τον κλινικό θάνατο, δηλαδή το σημείο στο οποίο η καρδιά δεν επανεκκινεί πλέον από μόνη της.
Η κρυονική βασίζεται στην υπόθεση ότι το διάστημα ανάμεσα σε αυτά τα δύο όρια είναι πραγματικό και ότι ένα σώμα που ψύχεται εγκαίρως βρίσκεται ακόμη εντός αυτού του διαστήματος.
Αυτό θέτει επίσης το πρότυπο μέτρησης. Ο κλάδος επιχειρεί σήμερα να ποσοτικοποιήσει άμεσα την έκθεση στην ισχαιμία, με εργαλεία όπως ο δείκτης S-MIX.
Δεν είναι δυνατό να βελτιωθεί κάτι που δεν μετριέται συστηματικά. Ένας δείκτης που αποτυπώνει το επίπεδο ισχαιμίας σε μια περίπτωση είναι πιο χρήσιμος από μια γενική διαβεβαίωση ότι όλα πήγαν καλά.
Οι τριβές που δεν μπορούμε να εξαλείψουμε με τη μηχανική
Πέρα από τους βιολογικούς περιορισμούς, υπάρχουν και πρακτικά ή νομικά εμπόδια που πρέπει να αναγνωριστούν.
Το πρώτο είναι το παράδοξο του νομικού θανάτου. Η καλύτερη βιολογική στιγμή για να ξεκινήσει η διαδικασία θα ήταν πριν από τον νομικό θάνατο, όμως το να ξεκινήσει τότε θα συνιστούσε ανθρωποκτονία.
Γι' αυτό η διαδικασία πρέπει να περιμένει, παρότι η καθυστέρηση επιβαρύνει την ποιότητα της κρυοσυντήρησης. Ο περιορισμός αυτός είναι αναγκαίος και δικαιολογημένος. Αναλύεται σε ξεχωριστό άρθρο.
Το δεύτερο είναι το ζήτημα της νεκροψίας. Σε ορισμένους θανάτους απαιτείται από τον νόμο να προηγηθεί νεκροψία, γεγονός που καθυστερεί την κρυοσυντήρηση και μπορεί να προκαλέσει άμεση βλάβη στον εγκέφαλο.
Αυτές οι περιπτώσεις, καθώς και άλλες στις οποίες η κρυοσυντήρηση δεν μπορεί να προχωρήσει, αναλύονται στο άρθρο «Σε ποιες περιπτώσεις δεν μπορείτε να κρυοσυντηρηθείτε;».
Το τρίτο είναι η γεωγραφία. Κανένα χρηματικό ποσό δεν μπορεί να εξασφαλίσει την άμεση παρουσία μιας ομάδας οπουδήποτε. Επομένως, ο τόπος του θανάτου επηρεάζει την ποιότητα της κρυοσυντήρησης.
Όταν ο θάνατος αναμένεται σε πλαίσιο ανακουφιστικής φροντίδας, η ομάδα μπορεί να βρίσκεται σε επιφυλακή εγκαίρως. Μια ξαφνική καρδιακή ανακοπή μακριά από μια ομάδα προσθέτει ώρες.
Ελέγχονται όλοι οι παράγοντες που μπορούν να ελεγχθούν: η γεωγραφική ανάπτυξη των ομάδων, η εκπαίδευση των κλινικών ιατρών και η οργάνωση της μεταφοράς, η οποία καθορίζει πόσο γρήγορα φτάνει ο ασθενής στην εγκατάσταση.
Τίποτα από αυτά δεν συνιστά αποτυχία της επιστήμης. Πρόκειται για περιορισμούς που προκύπτουν από τη σύγκρουση της βιολογικής επείγουσας ανάγκης με τις πραγματικές συνθήκες. Γι' αυτό η ποιότητα της κρυοσυντήρησης διαφέρει από ασθενή σε ασθενή.
Γιατί, λοιπόν, να επιχειρηθεί η κρυοσυντήρηση υπό αυτούς τους περιορισμούς; Επειδή η εναλλακτική οδηγεί με βεβαιότητα στην απώλεια κάθε δυνατότητας, ενώ η προσπάθεια δεν αποκλείει ένα καλύτερο αποτέλεσμα.
Ακόμη και υπό δυσμενείς συνθήκες, η κρυοσυντήρηση μπορεί να διατηρεί περισσότερη πληροφορία από την ταφή ή την αποτέφρωση, οι οποίες δεν διατηρούν τη βιολογική δομή. Πρόκειται για τη λογική μιας μικρής πιθανότητας αντί του μηδενός, εφαρμοσμένη στις κρίσιμες πρώτες ώρες και όχι μόνο στο απώτερο μέλλον.
Με λίγα λόγια: Η κυτταρική βλάβη αρχίζει γρήγορα μετά τη διακοπή της κυκλοφορίας του αίματος. Η άμεση κινητοποίηση, η ψύξη και η σταθεροποίηση μπορούν να περιορίσουν τη βλάβη, ενώ οι καθυστερήσεις ενδέχεται να υποβαθμίσουν μόνιμα την ποιότητα της κρυοσυντήρησης.
Εξερευνήστε αυτό το πρακτικό εργαλείο
Χρησιμοποιήστε το διαδραστικό εργαλείο για να εξερευνήσετε το ερώτημα αυτού του άρθρου.
Φόρτωση διαδραστικού εργαλείου…
Περαιτέρω ανάγνωση