Kui mainite õhtusöögil, et tegelete krüonikaga, küsitakse peaaegu alati: „Ahaa, te külmutate inimesi?” See on krüonika kohta kõige levinum eksiarvamus ning oluline on mõista, miks see ei vasta tõele. Krüonika ei külmuta inimesi. Külmutamine on tegelikult peaaegu halvim, mida saab ajuga teha, kui soovitakse selle säilimist. Tegelikult kasutatakse vitrifikatsiooni. Erinevus seisneb selles, kas koe struktuur purustatakse või viiakse see õrnalt klaasitaolisse olekusse.
Et mõista, miks see erinevus on määrava tähtsusega, tuleb vaadata, mida külm veega teeb, sest inimkeha koosneb suuresti veest, aju massist moodustab vesi ligikaudu 73%, ning just vesi põhjustabki siin peamised probleemid.
Mida külmutamine tegelikult teeb
Veel on üks meie eesmärgi seisukohalt ebasoodne omadus: külmudes see paisub. Kui vedel vesi jahtub temperatuurini 0 °C, aeglustuvad selle molekulid ja moodustavad korrapärase kristallvõre, mis võtab umbes 9% rohkem ruumi kui sama kogus vedelat vett. Sellepärast lõhkeb sügavkülmikusse unustatud pudel. Ja sellepärast on külmutamine elusale koele nii hävitav.
Kui suurem koehulk külmub, tekib enamik jääst rakkudevahelistesse ruumidesse, mitte rakkude sisse, ning kaks kahjulikku protsessi toimuvad korraga. Kasvav jää surub rakud üha väiksematesse ruumidesse ja moondab neid ümbritsevat kudet. Samal ajal, kui puhas vesi lahkub lahusest jää tekitamiseks, koondub kõik selles vees lahustunu, soolad ja muud ühendid, allesjäänud vedeliku kahanevatesse taskutesse, kuni keemia seal muutub mürgiseks. Mehaaniline purustamine ja keemiline mürgitus toimuvad seega koos.
Sama tulemust on igaüks näinud väiksemas mõõtkavas. Külmutage maasikas ja sulatage see üles: mari muutub pehmeks ja lõtvaks, sest jääkristallid on rebinud selle rakuseinu ning struktuur ei suuda enam kuju hoida. Nüüd kujutage ette samalaadset kahjustust elundis, kus struktuur ongi kõik, mis loeb. Ajus, kus identiteet ja mälu elavad täpses närvivõrgustikus, mida kirjeldatakse artiklis „Mälu, identiteet ja aju”, ei tohi sedalaadi kristallkahjustust lubada.
Vitrifikatsioon: tahke, aga jääta
Vitrifikatsioon on väljapääs. Sõna tuleneb ladinakeelsest sõnast vitrum, mis tähendab klaasi, ning see ongi täpselt see, mis tulemuseks saadakse. Vitrifitseeritud aine on tahke ja väga külm, kuid see ei kristalliseeru kunagi. Selle molekulid aeglustuvad ja jäävad paika samas korratus paigutuses, mis neil oli vedelikuna, mistõttu kristalle, paisumist ega teravaid servi ei teki, miski ei rebi kude puruks. Struktuur säilib täpselt sellisena, nagu see oli, peatatuna ajas, mitte külmutatuna jäässe.
Selleks et inimkeha vitrifitseeruks külmumise asemel, on vaja keemiat. Suur osa keha veest asendatakse perfusiooni käigus krüoprotektantidega ehk meditsiinilise külmumiskaitseainega. Need ained alandavad temperatuuri, mille juures allesjäänud vedelik hakkaks kristalliseeruma, ning lasevad sel selle asemel siirduda klaasitaolisse olekusse. Keha muutub tahkeks, kui see jahtub läbi klaasisiirde temperatuuri, mis jääb umbes −120 °C kuni −130 °C vahemikku, ning sellest hetkest alates on see vitrifitseeritud: bioloogiliselt peatatud, struktuurselt säilinud, kõik lagunemise keemilised protsessid aeglustatud roomamiskiiruseni.
Milline vitrifikatsioon on praktikas
See ei ole lihtsalt keha kastmine külma vedelikku. See on hoolikalt kavandatud, mitmeetapiline meditsiiniline protseduur, mis algab kohe, kui see peab algama. Pärast juriidilise surma tuvastamist maksab iga minut struktuurses täpsuses, seega esmatähtis on kiirus ehk rakkude lagunemise vastu peetav võidujooks, mille peale on korraldatud kogu see valdkond. Valvebrigaad töötab patsiendi stabiliseerimise, vereringe taastamise ja kiire jahutamise alustamise nimel, hoides samal ajal keha temperatuuri külmumispunktist kõrgemal, et jää ei tekiks enne kaitseainete manustamist.
Seejärel toimub perfusioon: krüoprotektanti juhitakse vereringesse aeglaselt tõusvas kontsentratsioonis, asendades järk-järgult keha vett, samal ajal kui temperatuuri langetatakse. Alles pärast koe küllastumist jahutatakse patsienti edasi, jõudes lõpuks temperatuurini −196 °C pikaajaliseks säilitamiseks Dewari anumas. Iga etapp on olemas ühe lubaduse täitmiseks: klaas, mitte jää.
Nii et järgmine kord, kui keegi küsib, kas te „külmutate surnud inimesi”, on teil täpne vastus. Ei. Me teeme külmutamise vastupidist, meelega, sest külmutamine hävitaks just selle, mida me püüame päästa.
Kokkuvõtteks: Külmutamine tekitab jääkristalle, mis kahjustavad kudet. Vitrifikatsioonis kasutatakse krüoprotektante ja kontrollitud jahutust, et jõuda klaasitaolisse olekusse oluliselt väiksema jääteketa.
Uurige seda praktilist tööriista
Kasutage interaktiivset tööriista, et uurida selles artiklis käsitletud küsimust.
Interaktiivse tööriista laadimine...
Lisalugemist