Защо хипотермията помага на хората да оцелеят в някои ситуации?

2023 Автор: Sherilyn Boyd | [email protected]. Последно модифициран: 2023-11-26 16:15

Стела е един от безбройните хора, които са преживели продължителни периоди от време без кислород. А хипотермията прави това възможно? Просто казано - хипотермията намалява скоростта на метаболизма ви, като едновременно с това намалява и няколко други разрушителни процеси, които се появяват, когато мозъкът ви излиза без кислород и след това изведнъж се възстановява.

За по-дългия и по-подробен отговор на точно това, което се случва тук, нека видим какви невропротективни ефекти може да има бавен метаболизъм в присъствието на хипотермия върху мозъка ви и къде започна практиката за понижаване на телесната температура като форма на лечение.

Лечението на медицински състояния с хипотермия не е нищо ново. Всъщност, тя се препоръчва в древен египетски медицински текст, датиращ отпреди 5000 години, наречен Едуин Смит Папирус, Самият Хипократ е известно, че използва хипотермия, за да намали кървенето в ранените. През четвърти и пети век тя също се използва за лечение на тетанус.

Заедно с лекуването на болните и ранените, защитата на хипотермията е благоприятна за мозъка, която позволява на хората да оцелеят в някои невероятни ситуации. През 1650 г., 22-годишна жена на име Ан Грийн е окачена на студен ден през декември. След приблизително 30 минути тя бе изсечена. По-късно започнала да показва признаци на живот и в крайна сметка се възстановявала напълно. Раздадена, тя се омъжила, имала деца и продължила да живее цял живот.

По-наскоро, през 2002 г. две проспективни, рандомизирани, контролирани проучвания са насочени към предизвикване на лека хипотермия при хора, които са получили мозъчни увреждания, причинени от липса на кислород след сърдечен арест. Те установяват, че 49% от хората лекувани с лека хипотермия са оцелели, в сравнение с 26% от тези, които не са били. Пациентите с хипотермия също имат по-добри неврологични резултати и по-ниска смъртност след шест месеца. След тези две проучвания, хипотермията е добавена към повечето насоки за лечение след повторната реанимация. Вашите лекари ще ви поставят в леко хипотермично състояние, обикновено между 90-93 градуса по Фаренхайт (32,2 ° -33,9 ° C); като ви държи там в продължение на около 24 часа, те ще позволят на тялото ви бавно да се затопли.

Какво става тук? Тялото трябва да поддържа определена температура за всичките си клетъчни процеси, за да реагира нормално. Известно като хомеостаза, всякакви температурни колебания, твърде високи или твърде ниски, ще причинят необичайни процеси, които често водят до нежелани странични ефекти като гърчове, прогресиращи до смърт. (В този случай, хипотермия, в общия случай, е лошо нещо.Ако ампутирането на измръзвания пръст не е достатъчно, за да ви предпази от избягването му, системни проблеми като намалена мозъчна функция и сърдечна дистония води до смърт, надявам се.)

Както всички знаят, нормалната температура на човешкото тяло е около 37 ° С (37 ° C), дават или приемат. Хипотермията започва около 95 ° F (35 ° C) и има четири етапа.

Етап 1 идва с телесна температура между 32 ° и 35 ° С. Това обикновено води до досадния симптом на треперене, което увеличава нормалното производство на топлина в организма.

Ако това не стане и тялото продължава да се охлажда, то навлиза в етап 2 от 28 ° С до 32 ° С. При тези температури тялото ви ще престане да трепери и електрическата Ви дейност на мозъка ви ще се промени. Известно е, че анормалната мозъчна функция предизвиква объркване и объркване. Понякога ще станете толкова луд - студено (смисъл на думи), ще започнете да сваляте дрехите си по процес, известен като парадоксално събличане. Това, очевидно, увеличава скоростта, с която ще се поддаде на вашето студено състояние. Това също може да ви накара да станете толкова сънлив, че просто се свивате в снега и без намеса умирате.

Това ни води до фаза 3 хипотермия, която има вътрешна температура около 68 ° до 82,4 ° F (20 ° -28 ° C). Този етап обикновено намира човек в безсъзнание. Сърцето им започва да се забавя поради намаляването на способността му да метаболизира електролитите. Резултатът е понижена кръвна продукция и кръвно налягане, прогресиращи до импулсивни диритми като вентрикуларна фибрилация. Скоро сърцето ще прекрати цялата електрическа дейност и ще бъдете мъртви.

Накрая етап 4 е всичко под 68 ° F (20 ° C). В този момент няма живи признаци. Сърцето е напълно спряно и електрическата активност в мозъка е в съответствие с мозъчната смърт.

Всичко това каза, ако хипотермията причини тази смърт или ако предизвикате лека хипотермия след съживяване на някой, страдащ от някакъв друг проблем, може да има защитен ефект, който функционално ви позволява да удължите времето, през което мозъкът ви може да стигне без кислород.Както се казва известната процедура за лечение на сърдечни арести: "Ти не си мъртъв, докато не бъдеш топъл и мъртъв!"

Когато мозъкът работи нормално, вътреклетъчен органел, известен като митохондриите, ще приема хранителни вещества като въглерод, кислород, водород и фосфор. Чрез няколко химични процеси, подобно на цикъла на Кребс, то или ще разруши хранителните вещества, или ще ги комбинира в използваеми молекули. Тези молекули, от своя страна, са това, което позволява многобройните процеси, свързани с клетъчната функция - задачи като производството на молекула, наречена АТР (аденозин трифосфат). Известен като основен източник на енергия за клетките, АТФ отговаря за много клетъчни функции, като транспортиране на протеини, мазнини и електролити във и извън клетката.

След като кръвният поток към мозъка се спре, няколко нежелани процеси започват да се случват. Нарушението в клетъчната мембрана, причинено от митохондриите, които не произвеждат достатъчно АТФ, води до излишък на калциев приток. Това води до каскадно засягане, което допълнително нарушава митохондриите. Резултатът е промяна в електрическото зареждане в клетката, наречена деполяризация. Последствието е излишък на глутамат в извънклетъчно пространство.

Ако имате продължително излагане на излишък от глутамат, извънклетъчната течност започва да става по-киселинна. Той ще възбуди други протеини (аминокиселини), за да произведе още повече киселина, което ще доведе до смъртта на клетката, наречена апоптоза. Прекарайте твърде дълго, без кръвта да стигне до мозъка и тези процеси ще убият всичките ви мозъчни клетки и ще умрете. Известно е в цялата медицинска общност, защото на всеки 1 минута без кислород намалявате шансовете си за оцеляване с около 10%.

Ако клетките стигат само за няколко минути без кислород, оставяйки зад себе си живи клетки и сърцето ви започва да бие отново, повторното въвеждане на кръв към мозъка също може да има отрицателни ефекти. Тялото реагира на нараняванията по няколко разрушителни начина, включително прекомерното реагиране на рецепторите на клетките (наречено възбудотоксичност), възпалението на вашите неврони, производството на увреждащи свободни радикали и изтичане на кръвоносни съдове. Всичко това може да доведе до гърчове, мозъчно термично обединяване и безброй други смъртоносни последици. Тежестта на тези реакции ще определи дали вашите мозъчни клетки живеят или умират в този сценарий.

Хипотермията ви предпазва от тези вредни процеси по няколко начина. Скоростта на метаболизма на невроните намалява с 6% -7% при всеки спад на телесната температура от 1.8 ° F (1 ° C). Тъй като хипотермията се увеличава, кръвният поток намалява до мозъка. Това намалява нуждата от кислород в клетките и запазва процес, наречен авторегулация - основно запазване на наличните за клетката фосфатни съединения и енергийни запаси (глюкоза), ако сте толкова щастливи, че да възстановите кръвния поток. Той също така предотвратява производството на млечна киселина, като по този начин намалява ацидозата и предотвратява апоптозата.

След като кръвният поток се възстанови, резултатът от понижаването на метаболизма ви по време на хипотермия помага да се намали броят на свободните радикали и количеството кисела кръв от достигането на вашите митохондрии. Също така се смята, че по-студените температури подобряват използването на глюкозата в мозъка. Хипотермията също така намалява количеството на възбуждащите протеини, причиняващи възбудотоксичност.

Повторното въвеждане на кръв към мозъка също така насърчава вторични механизми на нараняване като възпаление. Известен като церебрален оток, той се подтиква от освобождаването на имунните системи, наречени цитокини, по-специално интерлевкин 1, 6, 10 и 18. Полученият имунен отговор отдавна е известен като влошаване на острото увреждане на мозъка. Хипотермията намалява този отговор, като подпомага поддържането на жизнеспособността на мозъчните клетки.

Заедно с предпазването на мозъка след сърдечен арест, има безброй медицински състояния, които учените смятат, че могат да бъдат подпомогнати от хипотермия. Почти всички от тях се въртят около гореспоменатите механизми, които мозъкът използва, за да функционира. Тези състояния включват мозъчни наранявания, причинени от травма; вътречерепно налягане, причинено от множество медицински проблеми; кървене от мозъка, известно като субарахноиден кръвоизлив; удар; увреждания на гръбначния мозък; и психиатрични аномалии, причинени от чернодробна дисфункция, известна като чернодробна енцефалопатия.

В крайна сметка, ако мозъкът ви прекара твърде дълго без кислород, или реинтродукцията на притока на кръв причинява каскадата си на смърт, вашият мозък вече няма да може да ви държи жив. Ако се окажете в това затруднение, се надявайте, че вашите лекари ще предизвикат хипотермично състояние, което ви дава по-добри шансове за оцеляване. Ако не, сребърната облицовка е, ако другите ви органи оцелеят, ще станете донор на органи и безброй други хора ще живеят или ще имат по-добро качество на живот, защото умирате. Някакви като герой! Станете хора на донор на органи!