Криопрезервацията не е превключвател между живота и съхранението. Това е надпревара, която започва в момента на спиране на сърцето.
От този момент до достигането на температури, при които молекулното движение практически спира, протичат разрушителни химични процеси. Те не спират. Цялата последваща процедура е подчинена на този факт.
Какво всъщност отброява часовникът
Мозъкът е метаболитно скъп орган. Той представлява около 2% от телесната маса, но потребява около 20% от кислорода.
Тази енергия не се използва пряко за мисловна дейност. По-голямата част от нея се използва за поддържане на клетките, включително за пренос на йони през мембраните срещу концентрационните им градиенти.
Щом кръвообращението спре, притокът на кислород и хранителни вещества прекъсва за секунди. Невроните остават без кислород и спират да предават сигнали почти веднага.
За минути резервите се изчерпват. Йонните помпи престават да работят, електрическото равновесие се нарушава, а в околната тъкан се освобождават големи количества невротрансмитери.
Преминаването към анаеробен метаболизъм води до подкиселяване на тъканите. Калциеви йони навлизат в клетките в прекомерни количества. Ензими, разграждащи клетъчните компоненти, се освобождават от клетъчните структури, в които обичайно са изолирани.
В рамките на десетки минути или часове, според температурата, организираната структура на тъканта постепенно се разрушава.
Тази каскада има име: исхемия. Тя е основната заплаха през първия час и уврежда мозъчната структура, в която са закодирани паметта и личната идентичност.
Важно е да се разбере естеството на проблема. Не се борим с абстракция, наречена смърт. Борим се с конкретна, измерима и добре документирана последователност.
Студът е единствената спирачка, с която разполагаме
Скоростта на химичните реакции приблизително се удвоява при повишаване на температурата с 10 °C и приблизително намалява наполовина при понижаване с 10 °C.
При достатъчно последователни понижения на температурата ефектът вече не е просто постепенен. При телесна температура има само минути, преди да се натрупа сериозна вреда.
При температура в хладилник този срок е часове. При температурата на сухия лед този срок е дни. При −196 °C, температурата на течния азот, този срок на практика е хилядолетия.
Затова всеки протокол е изграден около охлаждането на мозъка колкото се може по-бързо. Студът е спирачката на цялата каскада.
Охлаждането не бива да бъде прекалено рязко. Ако температурата на тъканта се понижи твърде рязко, рискът от исхемично увреждане се заменя с други рискове, включително образуване на лед, което процедурата цели да предотврати.
Има и втора причина, поради която студът има значение. Криопротекторите са токсични в концентрациите, които изисква витрификацията.
Токсичността им спада рязко с понижаването на температурата, поради същата причина, поради която и цялата останала химия се забавя. Затова перфузията се провежда близо до 0 °C.
Така се повишава поносимостта към тези вещества, но това има своята цена. Студът обаче забавя и проникването им в тъканта, което създава второ трудно равновесие.
Криопротекторът трябва да проникне в тъканта, преди увреждането да стане прекомерно, но и достатъчно постепенно, за да не причини токсично увреждане на тъканта, която трябва да съхрани. Нито една от тези две цели не може да бъде постигната напълно.
Цялата процедура, от пристигането на екипа до охлаждането до криогенни температури, е поредица от компромиси, наложени от времето.
Границата между вреда, която прикрива, и вреда, която заличава
Не всяко увреждане има еднакви последствия. Това е най-важната идея в тази статия.
От гледна точка на съхранената информация уврежданията могат да се разделят на две категории. Вредата може да прикрие структурата или да я разруши.
Неврон може да бъде тежко увреден и напълно неработещ. Ако връзките му остават разпознаваеми, информацията, която е била кодирана в тях, по принцип все още е запазена.
Щом клетката се разкъса и връзките й се разпилеят в неразпознаваеми останки, информацията е изгубена. Бъдеща технология не би могла да възстанови информация, която е безвъзвратно унищожена.
Затова целта не е да се избегне всяко увреждане. Целта е процесът да бъде прекъснат, преди увреждането да премине от първата категория във втората.
Именно тази разлика означава, че дори несъвършеното съхранение може да има смисъл и че качеството на съхранението е въпрос на степен, а не окончателна присъда.
Тази идея има утвърдено название: информационно-теоретична смърт. Това е точката, в която информацията, определяща личността, вече не може да бъде възстановена дори на теория.
Тя настъпва много по-късно от клиничната смърт, при която сърцето не възстановява самостоятелно дейността си.
Според криониката разликата между тези две граници е реална и охладеното тяло може да се намира между тях, а не отвъд границата на възстановимата информация.
Това разграничение задава и критерия за измерване. Днес в областта се разработват начини за пряко измерване на степента на исхемичното увреждане чрез инструменти като метриката S-MIX.
Не може да се управлява процес, който не се измерва. Количествен показател за степента на исхемия в конкретен случай е по-надежден от уверение, че всичко е минало добре.
Пречки, които не могат да бъдат премахнати с добра организация
Наред с биологичните процеси съществуват и няколко практически ограничения, които трябва да бъдат ясно назовани.
Първото ограничение е свързано с юридическото констатиране на смъртта. От биологична гледна точка най-добрият момент за начало на процедурата би бил преди юридическото констатиране на смъртта, но това би било недопустимо и би представлявало убийство.
Затова се изчаква, макар че това влошава степента, в която мозъчната структура може да бъде съхранена. Това ограничение е неизбежно и основателно, а темата е разгледана подробно в отделна статия.
Второто ограничение е свързано с аутопсията. При някои смъртни случаи законът изисква съдебномедицинска аутопсия, която едновременно забавя съхранението и пряко уврежда мозъка.
Тези случаи, както и други ситуации, в които съхранението не е възможно, са описани в статията „Кога не може да бъдете криопрезервирани“.
Третото ограничение е географията. Никакви финансови средства не могат да осигурят присъствие на екип навсякъде и незабавно, затова мястото на смъртта силно влияе върху качеството на съхранението.
Очаквана смърт в хоспис позволява на екипа в готовност да започне работа своевременно. Внезапен сърдечен арест далеч от екип може да доведе до забавяне с часове.
Контролируемите фактори включват разполагането на екипите, обучението на медицинските специалисти и транспортната логистика, от която зависи колко бързо пациентът достига до лечебното заведение.
Нищо от това не е недостатък на науката. Това е сблъсък между биологичната неотложност и практическите ограничения на физическия свят, поради който качеството действително варира между пациентите.
Защо тогава процедурата изобщо да се извършва въпреки тези пречки? Защото алтернативата гарантира най-лошия изход, докато самият опит не го прави неизбежен.
Дори съхранението при неблагоприятни условия може да запази повече информация от погребението или кремацията, при които тя се унищожава. Това е сравнение между малък шанс и нулев шанс, отнесено към първия час след смъртта, а не към далечното бъдеще.
Резюме: Клетъчната вреда започва бързо след спирането на кръвообращението. Бързата намеса на екипа в готовност, охлаждането и стабилизацията ограничават това увреждане, но забавянето може трайно да влоши качеството на съхранението.
Разгледайте този практически инструмент
Използвайте интерактивния инструмент, за да разгледате въпроса в тази статия.
Зареждане на интерактивния инструмент...
Допълнително четене