Πες σε κάποιον σε ένα δείπνο ότι ασχολείσαι με την κρυονική και το πρώτο πράγμα που θα ακούσεις, σχεδόν πάντα, είναι κάποια εκδοχή του: «Δηλαδή καταψύχετε ανθρώπους;» Είναι η συνηθέστερη αντίληψη για την κρυονική, αλλά πρόκειται για μια παρανόηση με ουσιαστικές συνέπειες. Η κρυονική δεν καταψύχει ανθρώπους. Στην πραγματικότητα, η κατάψυξη είναι από τα χειρότερα πράγματα που μπορεί να συμβούν σε έναν εγκέφαλο τον οποίο προσπαθείς να διατηρήσεις. Η διαδικασία αυτή ονομάζεται υαλοποίηση. Η ουσία της διαφοράς είναι ότι η κατάψυξη μπορεί να καταστρέψει τη δομή του ιστού, ενώ η υαλοποίηση αποσκοπεί στη διατήρησή της.
Για να κατανοήσουμε γιατί η διάκριση αυτή είναι κρίσιμη, πρέπει να δούμε πώς επιδρά το ψύχος στο νερό: το ανθρώπινο σώμα αποτελείται κυρίως από νερό, ο εγκέφαλος είναι περίπου 73% νερό κατά βάρος και το νερό είναι εδώ ο καθοριστικός παράγοντας.
Τι κάνει στην πραγματικότητα η κατάψυξη
Το νερό έχει μια ιδιότητα ιδιαίτερα προβληματική για την κρυονική: διαστέλλεται όταν παγώνει. Καθώς το υγρό νερό ψύχεται στους 0 °C, τα μόριά του επιβραδύνονται και οργανώνονται σε ένα άκαμπτο κρυσταλλικό πλέγμα, το οποίο καταλαμβάνει περίπου 9% περισσότερο χώρο από το υγρό νερό. Γι' αυτό ένα ξεχασμένο μπουκάλι σκάει στην κατάψυξη. Γι' αυτό, επίσης, η κατάψυξη είναι τόσο καταστροφική για τον ζωντανό ιστό.
Όταν παγώνει μεγάλος όγκος ιστού, ο περισσότερος πάγος σχηματίζεται στα μεσοκυττάρια διαστήματα και όχι στο εσωτερικό των κυττάρων, προκαλώντας δύο προβλήματα ταυτόχρονα. Ο πάγος που μεγαλώνει πιέζει τα κύτταρα σε συνεχώς μικρότερους χώρους και παραμορφώνει τον ιστό γύρω τους. Ταυτόχρονα, καθώς το νερό απομακρύνεται από το διάλυμα για να σχηματίσει πάγο, τα άλατα και οι άλλες διαλυμένες ουσίες συγκεντρώνονται στους συρρικνούμενους θύλακες υγρού που απομένουν, ώσπου το διάλυμα αποκτά τοξικές συγκεντρώσεις. Έτσι, ο ιστός υφίσταται ταυτόχρονα μηχανική βλάβη και χημική επιβάρυνση.
Το αποτέλεσμα το έχεις δει σε μικρή κλίμακα. Αν καταψύξεις μια φράουλα και έπειτα την αφήσεις να ξεπαγώσει, θα γίνει μαλακή και μαραμένη, επειδή οι κρύσταλλοι πάγου έχουν καταστρέψει τα κυτταρικά τοιχώματα και η δομή της δεν μπορεί πλέον να διατηρήσει το σχήμα της. Σκέψου τώρα την ίδια βλάβη στον εγκέφαλο, όπου η διατήρηση της δομής είναι ζωτικής σημασίας. Στον εγκέφαλο, όπου η μνήμη και η ταυτότητα συνδέονται με την ακριβή νευρωνική συνδεσμολογία που περιγράφεται στο μνήμη, ταυτότητα και εγκέφαλος, η βλάβη που προκαλούν οι κρύσταλλοι πάγου είναι ακριβώς αυτό που πρέπει να αποφευχθεί.
Υαλοποίηση: στερεό χωρίς πάγο
Η υαλοποίηση είναι η λύση σε αυτό το πρόβλημα. Η λέξη προέρχεται από το λατινικό vitrum, δηλαδή «γυαλί», και περιγράφει ακριβώς το αποτέλεσμα της διαδικασίας. Μια υαλοποιημένη ουσία είναι στερεή και πολύ κρύα, αλλά δεν κρυσταλλοποιείται ποτέ. Τα μόριά της επιβραδύνονται και ακινητοποιούνται, διατηρώντας την άτακτη διάταξη που είχαν στην υγρή φάση. Έτσι δεν σχηματίζονται κρύσταλλοι, δεν προκαλείται διαστολή και δεν δημιουργούνται αιχμηρά κρυσταλλικά άκρα που θα μπορούσαν να τραυματίσουν τον ιστό. Η δομή διατηρείται όσο το δυνατόν πιο κοντά στην αρχική της κατάσταση, χωρίς να σχηματίζεται πάγος.
Για να υαλοποιηθεί ένα ανθρώπινο σώμα αντί να καταψυχθεί απαιτείται χημεία. Μεγάλο μέρος του νερού του σώματος αντικαθίσταται σταδιακά από κρυοπροστατευτικούς παράγοντες, δηλαδή ουσίες με δράση παρόμοια με εκείνη του αντιψυκτικού, μέσω μιας διαδικασίας αιμάτωσης (perfusion). Οι παράγοντες αυτοί μειώνουν τη θερμοκρασία στην οποία θα κρυσταλλωνόταν το υπόλοιπο υγρό και επιτρέπουν τη μετάβασή του σε υαλώδη κατάσταση. Καθώς το σώμα ψύχεται και περνά τη θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης, κάπου γύρω στους -120 °C έως -130 °C, εισέρχεται σε υαλώδη κατάσταση. Από εκεί και πέρα, η βιολογική δραστηριότητα βρίσκεται σε αναστολή, η δομή διατηρείται και οι χημικές διεργασίες φθοράς επιβραδύνονται δραστικά.
Πώς φαίνεται η υαλοποίηση στην πράξη
Δεν πρόκειται για απλή εμβάπτιση του σώματος σε ένα ψυχρό υγρό. Είναι μια προσεκτική και σταδιακή ιατρική διαδικασία, η οποία πρέπει να αρχίσει το συντομότερο δυνατόν μετά τον νομικό θάνατο. Μόλις διαπιστωθεί ο νομικός θάνατος, κάθε λεπτό αυξάνει τον κίνδυνο βλάβης της δομικής ακεραιότητας. Γι' αυτό προτεραιότητα έχει η ταχεία έναρξη των διαδικασιών που περιορίζουν την κυτταρική φθορά, ο αγώνας δρόμου κατά της κυτταρικής φθοράς γύρω από τον οποίο είναι οργανωμένος όλος αυτός ο χώρος. Μια ομάδα ετοιμότητας αναλαμβάνει να σταθεροποιήσει τον ασθενή, να αποκαταστήσει την κυκλοφορία και να αρχίσει την ταχεία ψύξη, διατηρώντας παράλληλα το σώμα σε θερμοκρασία πάνω από το σημείο πήξης, ώστε να μη σχηματιστεί πάγος πριν χορηγηθούν οι κρυοπροστατευτικοί παράγοντες.
Έπειτα ακολουθεί η αιμάτωση (perfusion): ο κρυοπροστατευτικός παράγοντας χορηγείται μέσω του κυκλοφορικού συστήματος σε σταδιακά αυξανόμενη συγκέντρωση, αντικαθιστώντας βαθμιαία το νερό του σώματος καθώς μειώνεται η θερμοκρασία. Μόνο όταν ο ιστός έχει κορεστεί με τον κρυοπροστατευτικό παράγοντα αρχίζει η περαιτέρω ψύξη του ασθενούς, έως ότου φτάσει στους -196 °C για μακροχρόνια αποθήκευση σε δεξαμενή (dewar). Κάθε βήμα αποσκοπεί στον ίδιο στόχο: υαλώδης κατάσταση, όχι σχηματισμός πάγου.
Έτσι, την επόμενη φορά που κάποιος θα σε ρωτήσει αν «καταψύχετε νεκρούς ανθρώπους», έχεις μια ακριβή απάντηση. Όχι. Επιδιώκουμε την αποφυγή της κατάψυξης, επειδή ο σχηματισμός πάγου θα μπορούσε να καταστρέψει ακριβώς αυτό που προσπαθούμε να διατηρήσουμε.
Με λίγα λόγια: Η κατάψυξη σχηματίζει κρυστάλλους πάγου που καταστρέφουν τον ιστό. Η υαλοποίηση χρησιμοποιεί κρυοπροστατευτικούς παράγοντες και ελεγχόμενη ψύξη, ώστε ο ιστός να αποκτήσει υαλώδη κατάσταση με πολύ περιορισμένο σχηματισμό πάγου.
Εξερευνήστε αυτό το πρακτικό εργαλείο
Χρησιμοποιήστε το διαδραστικό εργαλείο για να εξερευνήσετε το ερώτημα αυτού του άρθρου.
Φόρτωση του διαδραστικού εργαλείου...
Περαιτέρω ανάγνωση