Почему Гипотермия помогает людям выжить в некоторых ситуациях?

2024 Автор: Sherilyn Boyd | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 09:37

Стелла - один из бесчисленных людей, которые выжили в течение длительного периода времени без кислорода. Что относительно гипотермии делает это возможным? Проще говоря, гипотермия снижает скорость метаболизма, одновременно уменьшая несколько других деструктивных процессов, которые происходят, когда ваш мозг идет без кислорода, а затем внезапно получает перфузию.

Для более продолжительного, более подробного ответа на то, что здесь происходит, давайте посмотрим, какие нейропротективные эффекты замедляют метаболизм при наличии гипотермии у вашего мозга и где началась практика снижения температуры тела как формы лечения.

Лечение заболеваний с гипотермией не является чем-то новым. Фактически, это было рекомендовано в древнем египетском медицинском тексте, датированном 5000 годами, называемом Эдвин Смит Папирус, Известно, что сам Гиппократ использовал гипотермию, чтобы уменьшить кровотечение у раненых. В четвертом и пятом веках он также использовался для лечения столбняка.

Наряду с лечением больных и раненых, защита от ожогового мозга гипотермии позволяет людям выживать в некоторых удивительных ситуациях. В 1650 году 22-летняя женщина по имени Энн Грин была повешена в холодный день в декабре. Примерно через 30 минут ее срубили. Позднее она начала демонстрировать признаки жизни и в итоге полностью восстановилась. Помилованная, она вышла замуж, родила детей и продолжила жить полноценной жизнью.

Совсем недавно, в 2002 году, два предполагаемых рандомизированных контролируемых исследования рассматривали индуцирование легкой гипотермии у людей, у которых были повреждения головного мозга, вызванные нехваткой кислорода после остановки сердца. Они обнаружили, что 49% людей, получавших умеренную гипотермию, выжили по сравнению с 26% из тех, кто этого не сделал. У пациентов с гипотермией также наблюдались лучшие неврологические исходы и более низкие показатели смертности после шести месяцев. После этих двух исследований гипотермия была добавлена к большинству рекомендаций по пострезистентной терапии. Ваши врачи поставят вас в мягкое гипотермическое состояние, обычно между 90-93 градусами по Фаренгейту (32,2 ° -33,9 ° C); удерживая вас там около 24 часов, они затем позволят вашему телу медленно прогреваться.

Так что здесь происходит? Тело должно поддерживать определенную температуру, чтобы все ее клеточные процессы реагировали нормально. Известный как гомеостаз, любое колебание температуры, слишком высокое или слишком низкое, вызовет аномальные процессы, часто приводящие к нежелательным побочным эффектам, таким как приступы, прогрессирующие до смерти. (В этом случае гипотермия в общем случае является плохим делом. Если ампутации ваших обмороженных пальцев ноги недостаточно для того, чтобы вас не избегать, системные проблемы, такие как снижение функции мозга и сердечная дисритмия, приводящие к смерти, мы надеемся,.)

Как известно, нормальная температура тела человека составляет около 98,6 ° F (37 ° C), давайте или принимайте. Гипотермия начинается около 95 ° F (35 ° C) и имеет четыре стадии.

Стадия 1 имеет температуру тела между 89,6-95 ° F (32 ° -35 ° C). Это обычно приводит к раздражающе распространенному симптому дрожания, что увеличивает нормальное производство тепла в организме.

Если это не работает, и организм продолжает остывать, он переходит на стадию 2, начиная с 82,4-89,6 ° F (28-32 ° C). При этих температурах ваше тело перестанет дрожать, а электрическая активность вашего мозга станет ненормальной. Известно, что аномальная функция мозга вызывает дезориентацию, спутанность сознания и бодрость. Иногда вы становитесь настолько сумасшедшим - холодным (каламбур), вы начнете снимать одежду в процессе, известном как парадоксальное раздевание. Это, очевидно, увеличивает скорость, с которой вы будете поддаваться вашему фригидному состоянию. Это также может привести к тому, что вы становитесь настолько сонным, что просто сверкаете на снегу и, без вмешательства, умираете.

Это приводит к гипотермии стадии 3, которая имеет температуру ядра от 68 до 82,4 ° F (20-28 ° C). Этот этап обычно находит человека бессознательным. Их сердце начинает замедляться из-за уменьшения его способности метаболизировать электролиты. Результатом является снижение выхода крови и артериального давления, прогрессирование до пульсационных дисритмий, таких как фибрилляция желудочков. Вскоре сердце прекратит всякую электрическую активность, и вы умрете.

Наконец, ступень 4 имеет значение ниже 68 ° F (20 ° C). На данный момент нет жизненно важных признаков. Сердце полностью остановлено, и электрическая активность в мозге кажется согласующейся с смертью мозга.

Все это говорит о том, должна ли гипотермия вызывать эту смерть, или вы вызываете мягкую гипотермию после оживления того, кто страдает от какой-либо другой проблемы, она может иметь защитный эффект, функционально позволяя вам продлить время, в течение которого ваш мозг может идти без кислорода.Как говорится в знаменитом заявлении о лечении сердечной аранжировки: «Ты не мертв, пока не согреешься и не погибнет!»

Когда мозг работает нормально, внутриклеточная органелла, известная как митохондрии, будет потреблять такие питательные вещества, как углерод, кислород, водород и фосфор. Через несколько химических процессов, таких как цикл Кребса, он либо разрушит питательные вещества, либо объединит их в пригодные для использования молекулы. Эти молекулы, в свою очередь, являются тем, что позволяет многим процессам, связанным с клеточными функциональными задачами, такими как продуцирование молекулы, называемой АТФ (аденозинтрифосфат). Известный как основной источник энергии клеток, АТФ отвечает за многие клеточные функции, такие как транспортировка белков, жиров и электролитов в клетку и из нее.

Как только поток крови к мозгу прекращается, начинается несколько нежелательных процессов. Нарушение клеточной мембраны, вызванное митохондриями, не вызывающими достаточного количества АТФ, приводит к избыточному притоку кальция. Это приводит к каскадному влиянию, дополнительно нарушающему митохондрии. Результатом является изменение электрического заряда внутри ячейки, называемое деполяризацией. Следствием этого является избыток глутамата во внеклеточном пространстве.

Если у вас длительное воздействие избыточного глутамата, внеклеточная жидкость начинает становиться более кислой. Он будет возбуждать другие белки (аминокислоты) для получения еще большего количества кислоты, что приводит к смерти клетки, называемой апоптозом. Идите слишком долго без кровотока в мозг, и эти процессы убьют все ваши клетки мозга, и вы умрете. Хорошо известно всему медицинскому сообществу, за каждые 1 минуту вы идете без кислорода, вы уменьшаете вероятность выживания примерно на 10%.

Если клетки проходят через несколько минут без кислорода, оставляя позади некоторые живые клетки, и ваше сердце снова начинает биться, повторное введение крови в мозг также может иметь негативные последствия. Тело реагирует на повреждение несколькими разрушительными способами, включая чрезмерную реакцию рецепторов клеток (называемую экситотоксичностью), воспаление ваших нейронов, производство повреждающих свободных радикалов и утечку кровеносных сосудов. Все это может привести к судорогам, церебральному термоуничтожению и бесчисленным другим смертельным последствиям. Тяжесть этих реакций будет определяться, если ваши мозговые клетки живут или умирают в этом сценарии.

Гипотермия защищает вас от этих вредных процессов несколькими способами. Скорость метаболизма нейронов снижается на 6-7% при каждом снижении температуры тела на 1,8 ° F (1 ° C). По мере увеличения гипотермии кровоток уменьшается в мозг. Это уменьшает потребность в кислороде внутри ваших клеток и сохраняет процесс, называемый авторегуляцией, в основном, поддерживая доступность фосфатных соединений и запасов энергии (глюкозы) для использования клеткой, если вам так повезло, что восстановлен кровоток. Он также предотвращает образование молочной кислоты, тем самым уменьшая ацидоз и предотвращая апоптоз.

Как только поток крови восстанавливается, результат снижения гипотермии в вашем метаболическом уровне помогает уменьшить количество свободных радикалов и количество кислотной крови до достижения ваших митохондрий. Также считается, что более холодные температуры улучшают использование глюкозы в мозге. Гипотермия также уменьшает количество возбуждающих белков, вызывающих экситотоксичность.

Повторное введение крови в мозг также способствует развитию механизмов вторичной травмы, таких как воспаление. Известный как отек головного мозга, это вызвано выпуском клеток иммунной системы, называемых цитокинами, в частности интерлейкином 1, 6, 10 и 18. Получающийся в результате иммунный ответ уже давно, как известно, ухудшает острую черепно-мозговую травму. Гипотермия смягчает этот ответ, помогая сохранить живые клетки мозга.

Наряду с защитой вашего мозга после остановки сердца, бесчисленное количество медицинских исследований, которые, по мнению исследователей, могут оказать гипотермия. Почти все они вращаются вокруг вышеупомянутых механизмов, которые мозг использует, чтобы продолжать функционировать. Эти условия включают травмы головного мозга, вызванные травмой; внутричерепное давление, вызванное многочисленными медицинскими проблемами; мозг кровоточит, известный как субарахноидальное кровоизлияние; Инсульт; травмы спинного мозга; и психические аномалии, вызванные дисфункцией печени, известной как печеночная энцефалопатия.

В конце концов, если ваш мозг будет слишком длинным без кислорода, или повторное введение кровотока вызовет его каскад смерти, ваш мозг больше не сможет поддерживать вас в живых. Если вы окажетесь в этом затруднительном положении, надеюсь, что ваши врачи вызывают гипотермическое состояние, давая вам больше шансов на выживание. Если нет, то серебряная подкладка будет, если ваши другие органы выживут, вы станете донором органов, а многие другие станут жить или иметь лучшее качество жизни, потому что вы умираете. Вроде как быть героем! Станьте донором органов!