Povedati komu na kosilu, da delate na področju krionike, in prva stvar, ki jo boste skoraj zagotovo slišali, je nekakšna različica: "Pozor, zmrzujete ljudi?". To je najpogostejše prepričanje o tej področju, in je napačno na način, ki ima pomembne posledice. Krionika ljudi ne zmrzuje. Zmrzovanje je namreč v resnici skoraj najhujša stvar, ki bi jo lahko storili možganom, ki jih želimo ohraniti. Kar se v resnici dogaja, se imenujevitrifikacija, in razlika med tema dvema je razlika med razbitjem strukture in njenim nežnim postavljanjem v steklo.
Da razumete, zakaj je ta razlika ključna, morate pogledati, kaj hladnoća v resnici naredi z vodo, ker je človek v glavnem sestavljen iz vode, možgani pa približno 73% te vode po teži, in voda je tisti, ki povzroča težave.
Kar zmrzovanje v resnici naredi
Voda ima čudno in, z našega vidika, sovražno lastnost: se razširi, ko zmrzne. Ko se tekoča voda ohladi na 0°C, se njene molekule upočasnijo in zaklenejo v trdno kristalno mrežo, in ta mreža zavzame približno 9% več prostora kot tekoča voda prej. To je razlog, zakaj pozabljena steklenica počne v zamrzovalniku. Prav tako je razlog, zakaj je zmrzovanje tako uničujoče za živo tkivo.
Ko se veliko tkivo zmrzne, se večina ledu oblikuje v prostorih med celicami namesto znotraj njih, inse zgodijo dve hudi stvari hkrati. Naraščajoči led stiska celice v vedno manjše prostore in deformira tkivo okoli njih. Hkrati pa, ko se čista voda izloči iz raztopine, da oblikuje led, se vse, kar je bilo raztopljeno v tej vodi, soli in drugi snovi, skoncentrira v vedno manjših kapljicah tekočine, ki ostanejo, dokler kemija tam ne postane strupena. Mehansko stiskanje in kemično zastrupljanje, ki se dogajata istočasno.
Rezultat ste videli na majhnem primeru. Zmrznite jagodo, jo odtajnite, in bo mehka in ohlapna, ker so ledeni kristali raztrgali njene celične stene in struktura ni mogla več ohraniti svojega oblika. Zdaj si predstavljajte isto škodo, ki je nanesena enemu organu, kjer je strukturapomen samega. V možganih, kjer prebivajo identiteta in spomin v natančni ožičitvi, opisani vspomin, identiteta in možgani, je takšna škoda s kristali natančno tisto, kar si ne moremo privoščiti.
Vitrifikacija: trdno brez ledu
Vitrifikacija je rešitev. Beseda izvira iz latinskegavitrum, steklo, in to je natančno, kar proizvede. Vitrificirano snov je trdna in zelo hladna, vendar se nikoli ne kristalizira. Njene molekule se upočasnijo in zaklenejo na mestu v isti neurejeni razporeditvi, kot so bile v tekočem stanju, zato ni kristalov, ni razširitve, ni ostrih robov, ničesar, kar bi raztrgalo tkivo. Struktura je ohranjena natanko tako, kot je bila, zamrznjena v času namesto zamrznjena v led.
Človeško telo doseči vitrifikacijo namesto zmrzovanja zahteva kemijo. Večina vode v telesu je zamenjana zzaščitna sredstva za krioprezervacijo, vrsta zdravniško odobrenih sredstev proti zmrzovanju, skozi postopek, imenovan perfuzija. Ta sredstva znižajo temperaturo, pri kateri bi preostala tekočina kristalizirala, in omogočijo prehod v steklasto stanje. Teleso se strdi, ko se ohlaja skozi steklasto prehodno temperaturo, ki je nekje med -120°C in -130°C, in od tega trenutka naprej je vitrificirano: biološko ustavljeno, strukturno ohranjeno, vsa kemija propadanja upočasnjena do praktično neopaznega stanja.
Kako izgleda vitrifikacija v praksi
To ni en sam potop v hladno. Gre za pazljivo, fazno zdravniško postopek, ki se začne takoj, ko je to potrebno. Po uradni smrti je vsaka minuta pomembna za ohranitev strukturne integritete, zato je prvi cilj hitrost,tek proti propadanju celic , ki je osrednji element tega področja.ekipa na pripravljenosti deluje tako, da stabilizira bolnika, obnovi cirkulacijo in začne hitro hlajenje, hkrati pa ohranja telo nad temperaturo zmrzovanja, da se pred vnosom zaščitnih sredstev ne tvorijo kristali ledu.
Nato slediperfuzija: krioprotektant se v krvni obtok vnese pri počasi naraščajoči koncentraciji, kar postopoma nadomesti vodo v telesu, medtem ko se temperatura znižuje. Le ko je tkivo nasičeno, se pacient ohladi do konca, kar nazadnje doseže-196°C za dolgoročno shranjevanje vdewarjevem posodju. Vsak korak obstaja, da izpolni eno obljubo: steklo, ne led.
Zato, ko vas naslednjič kdo vpraša, ali »zamrzujemo mrtve ljudi«, imate natančen odgovor. Ne. Delamo ravno nasprotno od zamrzovanja, namerno, ker bi zamrzovanje uničilo prav tisto, kar poskušamo rešiti.
Krajše: Zamrzovanje ustvarja ledene kristale, ki poškodujejo tkivo. Vitrifikacija uporablja krioprotektante in nadzorovano ohlajanje, da doseže steklasto stanje z veliko manj ledom.
Raziščite to praktično orodje
Uporabite interaktivno orodje za raziskovanje vprašanja v tem članku.
Nalaganje interaktivnega orodja...
Dodatno branje