Dlaczego Hipotermia pomaga ludziom przetrwać w niektórych sytuacjach?

2024 Autor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 09:39

Stella jest jedną z niezliczonych osób, które przeżyły dłuższy okres bez tlenu. A co z hipotermią, która to umożliwia? Po prostu - hipotermia zmniejsza twój metabolizm, jednocześnie redukując kilka innych destrukcyjnych procesów, które pojawiają się, gdy twój mózg przechodzi bez tlenu, a następnie nagle zostaje poddany ponownej perfuzji.

Aby uzyskać dłuższą, bardziej szczegółową odpowiedź na pytanie, co się tutaj dzieje, zobaczmy, jakie efekty neuroprotekcyjne spowolnią metabolizm w obecności hipotermii na twoim mózgu i gdzie zaczęła się praktyka obniżania temperatury ciała jako formy leczenia.

Leczenie schorzeń z hipotermią to nic nowego. W rzeczywistości zalecono to w starożytnym egipskim tekście medycznym sprzed 5000 lat, zwanym Edwin Smith Papyrus. Sam Hipokrates był znany z używania hipotermii w celu zmniejszenia krwawienia u rannych. W IV i V wieku używano go również do leczenia tężca.

Wraz z leczeniem chorych i rannych, energiczna ochrona hipotermii pozwala ludziom przetrwać w niesamowitych sytuacjach. W 1650 roku 22-letnia kobieta o imieniu Anne Greene została powieszona w grudniowy chłodny dzień. Po około 30 minutach została odcięta. Później zaczęła okazywać oznaki życia i ostatecznie w pełni wyzdrowiała. Ułaskawiona, wyszła za mąż, urodziła dzieci i przeżyła pełne życie.

Niedawno, w 2002 r., W dwóch prospektywnych, randomizowanych kontrolowanych badaniach oceniano łagodną hipotermię u osób, które doznały urazów mózgu spowodowanych brakiem tlenu po zatrzymaniu krążenia. Okazało się, że 49% osób leczonych z łagodną hipotermią przeżyło, w porównaniu do 26% tych, którzy nie byli. Pacjenci z hipotermią mieli również lepsze wyniki neurologiczne i niższą śmiertelność po sześciu miesiącach. Po tych dwóch badaniach hipotermia została dodana do większości wytycznych leczenia po resuscytacji. Lekarze wprowadzą Cię w łagodny stan hipotermii, zwykle w zakresie 90-93 stopni Fahrenheita (32,2-33,9 ° C); trzymając cię tam przez około 24 godziny, pozwolą twojemu ciału powoli się rozgrzać.

Więc co tu się dzieje? Ciało musi utrzymywać określoną temperaturę, aby wszystkie procesy komórkowe mogły normalnie reagować. Znana jako homeostaza, każda fluktuacja temperatury, albo zbyt wysoka albo zbyt niska, spowoduje nienormalne procesy, które mają miejsce, często prowadząc do niepożądanych efektów ubocznych, takich jak napady padania, przechodząc na śmierć. (W tym przypadku hipotermia, w ogólnym przypadku, jest złą rzeczą, jeśli amputacja twoich mroźnych palców u nóg nie wystarczy, aby powstrzymać cię od uniknięcia tego, problemy systemowe, takie jak zmniejszenie funkcji mózgu i zaburzenia rytmu serca prowadzą do śmierci, mam nadzieję, że.)

Jak wszyscy wiedzą, normalna temperatura ciała ludzkiego wynosi około 98,6 ° F (37 ° C), dawać lub brać. Hipotermia zaczyna się około 95 ° F (35 ° C) i ma cztery etapy.

Etap 1 obejmuje temperaturę ciała w zakresie 89,6-95 ° F (32 ° -35 ° C). Zwykle powoduje to irytująco powszechny objaw dreszczy, który zwiększa normalną produkcję ciepła przez organizm.

Jeśli to nie zadziała, a ciało będzie nadal schładzać, przejdzie ono do etapu 2, z 82,4-89,6 ° F (28 ° -32 ° C). W tych temperaturach organizm przestaje się trząść, a aktywność elektryczna twojego mózgu staje się nienormalna. Nieprawidłowa funkcja mózgu powoduje dezorientację, dezorientację i waleczność. Czasami staniesz się tak szalony - zimny (kalambur przeznaczony), zaczniesz zdejmować ubrania w procesie znanym jako paradoksalne rozbieranie się. To, oczywiście, zwiększa tempo, w którym ulegniesz twemu lodowatemu stanowi. Może to również spowodować, że staniesz się tak senny, że po prostu zwiniesz się w śniegu i bez interwencji umrzesz.

Prowadzi to do hipotermii stopnia 3., która charakteryzuje się temperaturą rdzenia około 68 ° do 82,4 ° F (20 ° -28 ° C). Ten etap zwykle powoduje, że osoba jest nieprzytomna. Ich serce zaczyna zwalniać z powodu spadku zdolności metabolizowania elektrolitów. Rezultatem jest obniżona produkcja krwi i ciśnienie krwi, przechodząc do bezobjawowych zaburzeń rytmu serca, takich jak migotanie komór. Wkrótce serce zaprzestanie wszelkiej aktywności elektrycznej, a ty będziesz martwy.

Ostatecznie etap 4 ma wartość poniżej 68 ° F (20 ° C). W tym momencie nie ma żadnych objawów życiowych. Serce jest całkowicie zatrzymane, a aktywność elektryczna w mózgu wydaje się zgodna ze śmiercią mózgu.

Wszystko to powiedziawszy, gdyby hipotermia spowodowała tę śmierć lub wywołała łagodną hipotermię po odrodzeniu kogoś cierpiącego na jakąś inną kwestię, może mieć działanie ochronne, pozwalając funkcjonalnie na przedłużenie czasu, w którym twój mózg może przejść bez tlenu.Jak słynne powiedzenie na temat zatrzymania akcji serca brzmi: "Nie jesteś martwy, dopóki nie poczujesz się ciepło i nie żyjesz!"

Kiedy mózg działa normalnie, wewnątrzkomórkowe organelle znane jako mitochondria przyjmują substancje odżywcze, takie jak węgiel, tlen, wodór i fosfor. Dzięki kilku procesom chemicznym, takim jak cykl Krebsa, albo rozkłada składniki odżywcze, albo łączy je w użyteczne cząsteczki. Cząsteczki te z kolei pozwalają na wiele procesów związanych z funkcjami komórkowymi - takich jak tworzenie cząsteczki zwanej ATP (trifosforan adenozyny). ATP, znane jako główne źródło energii komórek, odpowiada za wiele funkcji komórkowych, takich jak transport białek, tłuszczów i elektrolitów do iz komórki.

Kiedy przepływ krwi do mózgu ustanie, zaczyna się dziać kilka niepożądanych procesów. Rozerwanie błony komórkowej spowodowane przez mitochondria, które nie produkują wystarczającej ilości ATP, powoduje nadmierny napływ wapnia. Prowadzi to do kaskadowego wpływu, dodatkowo zakłócając mitochondria. Rezultatem jest zmiana ładunku elektrycznego w komórce, zwana depolaryzacją. Konsekwencją jest nadmiar glutaminianu w przestrzeni pozakomórkowej.

W przypadku przedłużonej ekspozycji na nadmiar glutaminianu płyn pozakomórkowy zaczyna być bardziej kwaśny. Pobudzi on inne białka (aminokwasy) do produkcji jeszcze większej ilości kwasu, co spowoduje śmierć komórki, zwaną apoptozą. Idź za długo bez przepływu krwi do mózgu, a te procesy zabiją wszystkie twoje komórki mózgowe i umrzesz. Dobrze znana w środowisku medycznym, na każdą minutę bez tlenu zmniejszasz szansę na przeżycie o około 10%.

Jeśli komórki przejdą tylko kilka minut bez tlenu, pozostawiając niektóre żywe komórki, a twoje serce zacznie znowu bić, ponowne wprowadzenie krwi do mózgu może również mieć negatywne skutki. Ciało reaguje na uraz w kilka destrukcyjnych sposobów, w tym nadmierną reakcję receptorów komórek (tzw. Ekscytotoksyczność), zapalenie neuronów, wytwarzanie szkodliwych wolnych rodników i wyciek naczyń krwionośnych. Wszystko to może prowadzić do drgawek, termo-pulsowania mózgu i niezliczonych innych śmiercionośnych reperkusji. Nasilenie tych reakcji będzie decydować o tym, czy twoje komórki mózgowe żyją lub umierają w tym scenariuszu.

Hipotermia chroni Cię przed tymi szkodliwymi procesami na kilka sposobów. Metabolizm neuronów zmniejsza się o 6% -7% na każdy spadek temperatury ciała o 1,8 ° F (1 ° C). Gdy wzrasta hipotermia, przepływ krwi zmniejsza się do mózgu. Zmniejsza to zapotrzebowanie na tlen wewnątrz komórek i zachowuje proces zwany autoregulacją - zasadniczo, utrzymując dostępne związki fosforanowe i zasoby energii (glukozę) do wykorzystania w komórce, jeśli masz tyle szczęścia, że przywrócono przepływ krwi. Zapobiega również wytwarzaniu kwasu mlekowego, zmniejszając w ten sposób kwasicę i zapobiegając apoptozie.

Po przywróceniu przepływu krwi, skutek obniżenia tempa metabolicznego obniżenia temperatury pomaga zmniejszyć liczbę wolnych rodników i ilość kwasu krwi z docierających do mitochondriów. Uważa się również, że niższe temperatury poprawiają wykorzystanie glukozy w mózgu. Hipotermia zmniejsza również ilość pobudzających białek powodujących ekscytotoksyczność.

Ponowne wprowadzenie krwi do mózgu również promuje wtórne mechanizmy uszkodzenia, takie jak zapalenie. Znany jako obrzęk mózgu, jest wywołany przez uwolnienie komórek układu odpornościowego, zwanych cytokinami - konkretnie interleukiną 1, 6, 10 i 18. Otrzymana odpowiedź immunologiczna od dawna jest znana z pogorszenia ostrego uszkodzenia mózgu. Hipotermia łagodzi tę odpowiedź, pomagając utrzymać przy życiu komórki mózgu.

Wraz z ochroną mózgu po zatrzymaniu krążenia istnieje niezliczona ilość chorób, które naukowcy mogą odczuwać dzięki hipotermii. Prawie wszystkie z nich koncentrują się wokół wspomnianych mechanizmów, których używa mózg, aby zachować swoją funkcjonalność. Do tych stanów należą obrażenia mózgu spowodowane urazem; ciśnienie śródczaszkowe wywołane licznymi problemami medycznymi; krwawienia mózgu, znane jako krwotok podpajęczynówkowy; uderzenie; uszkodzenia rdzenia kręgowego; i zaburzenia psychiczne spowodowane zaburzeniami czynności wątroby, znane jako encefalopatia wątrobowa.

Na koniec, jeśli twój mózg będzie zbyt długi bez tlenu, lub przywrócenie przepływu krwi spowoduje jego kaskadę śmierci, twój mózg nie będzie w stanie utrzymać cię przy życiu. Jeśli znajdziesz się w takiej sytuacji, miej nadzieję, że twoi lekarze wywołają stan hipotermii, dając ci większą szansę na przeżycie. Jeśli nie, podszewka srebrna jest, jeśli inne organy przetrwają, stajesz się dawcą narządów, a niezliczone inne żyją lub mają lepszą jakość życia, ponieważ umierasz. Coś jak bycie bohaterem! Zostań dawcą narządów!