Recite li netko na večernjoj zabavi da radite na krionici, prva će vam se stvar koju ćete gotovo uvijek čuti odnositi na neku varijaciju: "Dakle, vi smrzavate ljude?". To je najčešće uvjerenje o ovoj domeni, a ono je pogrešno na način koji ima značenje. Krionika ne smrzava ljude. Smrzavanje je, zapravo, blizu najgore stvari koju biste mogli učiniti mozgu koji pokušavate sačuvati. Ono što se zapravo događa naziva sevitrifikacija, a razlika između ta dva postupka jest razlika između razbijanja strukture i njezinog nježnog postavljanja u staklo.
Da biste shvatili zašto je ta razlika presudna, morate pogledati što hladnoća zapravo čini vodi, jer je čovjek uglavnom voda, a mozak otprilike 73% od toga po težini, a voda je problematičan element.
Što smrzavanje zapravo čini
Voda ima čudnu i, za naše potrebe, neprijateljsku osobinu: širi se kada se smrzava. Kako se tekuća voda hladi do 0°C, njezine molekule usporavaju i zaključavaju se u krutu kristalnu rešetku, a ta rešetka zauzima otprilike 9% više prostora nego što je tekućina zauzimala. Upravo je to razlog zašto zaboravljena boca puca u zamrzivaču. Također je to razlog zašto je smrzavanje tako razorno za živo tkivo.
Kada se veliko tkivo smrzava, većina leda formira se u prostorima između stanica umjesto unutar njih, idva loša događaja događaju se istovremeno. Rastući led pritiskom stavlja stanice u sve manje prostore i izobličuje tkivo oko njih. Istovremeno, kako se čista voda izdvaja iz otopine da bi stvorila led, sve što je bilo otopljeno u toj vodi, soli i drugi otopljeni sastojci, koncentrira se u sve manjim džepovima tekućine koji preostaju, sve dok kemija tamo ne postane toksična. Mehaničko drobljenje i kemijsko trovanje, primijenjeno zajedno.
Rezultat ste vidjeli na maloj razini. Smrznete li jagodu, odmrznete li je, ona postaje mekana i mlitava, jer su kristali leda rastrgali njezine stanične stijenke i struktura više nije mogla zadržati svoj oblik. Zamislite sada istu štetu primijenjenu na jedini organ gdje je strukturabitna. U mozgu, gdje identitet i sjećanja žive u preciznom ožičenju opisanom usjećanje, identitet i mozak, takva kristalna šteta je upravo ono što ne smijemo dopustiti.
Vitrifikacija: čvrsto bez leda
Vitrifikacija je izlaz. Riječ dolazi od latinskevitrum, staklo, i upravo to i proizvodi. Vitrificirana tvar je čvrsta i vrlo hladna, ali nikada ne kristalizira. Njezine molekule usporavaju i zaključavaju se u istom neuređenom rasporedu koji su imale kao tekućina, pa tako nema kristala, nema širenja, nema oštrih rubova, ničega što bi rastrgalo tkivo. Struktura je zadržana upravo onakva kakva je bila, smrznuta u vremenu umjesto smrznuta u ledu.
Dovesti ljudsko tijelo do vitrifikacije umjesto smrzavanja zahtijeva kemiju. Većina vode u tijelu zamjenjuje se skrioprotektivna sredstva, vrsta medicinski kvalitetnoga antifriza, putem procesa koji se naziva perfuzija. Ova sredstva snižavaju temperaturu pri kojoj bi se preostala tekućina kristalizirala i omogućuju joj umjesto toga prelazak u staklastu fazu. Tijelo se stvrdnjava kako se hladi kroz temperaturu prijelaza u staklastu fazu, negdje oko -120°C do -130°C, a od tog trenutka nadalje vitrificirano je: biološki zaustavljeno, strukturno očuvano, a sva kemija propadanja usporena do gotovo zaustavljanja.
Kako vitrifikacija izgleda u praksi
Ovo nije jednostavno uranjanje u nešto hladno. Radi se o pažljivoj, stupnjevitoj medicinskoj proceduri koja započinje u trenutku kada mora. Nakon što je proglašena pravna smrt, svaka minuta košta strukturnu vjernost, pa je prvi zadatak brzina, odnosnoutrka protiv staničnog propadanja oko koje je organizirano cijelo ovo područje. Jednapripremna ekipa radi na stabilizaciji pacijenta, obnavljanju cirkulacije i početnom bržem hlađenju, uz održavanje temperature tijela iznad ledišta kako se led ne bi formirao prije unošenja zaštitnih sredstava.
Zatim slijediperfuzija: krioprotektivno sredstvo uvodi se u cirkulaciju postupnim povećanjem koncentracije, postupno zamjenjujući vodu u tijelu dok se temperatura snižava. Tek kada je tkivo zasićeno, pacijent se hladi do kraja, eventualno dosežući-196°C za dugoročnu pohranu udewaru. Svaki korak postoji kako bi se održalo jedno obećanje: staklo, a ne led.
Dakle, sljedeći put kada vas netko upita jesu li vas "zamrzavali mrtve ljude", imate precizan odgovor. Ne. Namjerno činimo upravo suprotno od zamrzavanja, jer bi zamrzavanje uništilo upravo ono što pokušavamo spasiti.
Sažetak: Zamrzavanje stvara ledene kristale koji oštećuju tkivo. Vitrifikacija koristi krioprotektivna sredstva i kontrolirano hlađenje kako bi se postigla staklasta faza s mnogo manjom formacijom leda.
Istražite ovaj praktični alat
Upotrijebite interaktivni alat za istraživanje pitanja u ovom članku.
Učitavanje interaktivnog alata...
Daljnje čitanje