Řekněte někomu na večeři, že pracujete v oblasti kryoniky, a první věc, kterou téměř bez výjimky uslyšíte, bude nějaká varianta: "Takže zmrazujete lidi?". Je to nejčastější představa o tomto oboru, a přitom je mylná způsobem, který má význam. Kryonika nezmrazuje lidi. Zmrazení je ve skutečnosti téměř to nejhorší, co byste mohli udělat mozku, který se snažíte uchovat. Co se skutečně děje, se nazývávitrifikace, a rozdíl mezi těmito dvěma procesy je rozdílem mezi rozbitím struktury a jejím jemným usazením do skla.
Abychom pochopili, proč je toto rozlišení celou hrou, musíme se podívat na to, co chlad vlastně dělá s vodou, protože člověk je z velké části tvořen vodou, mozek zhruba 73% z ní hmotnostně, a voda je problémová složka.
Co zmrazení skutečně způsobuje
Voda má podivnou a, z našeho hlediska, nepřátelskou vlastnost: při zmrznutí se roztahuje. Jak kapalná voda chladne na 0°C, její molekuly zpomalují a uzamykají se do tuhé krystalové mřížky, a tato mřížka zabírá asi 9% více prostoru než kapalina předtím. Proto praskne zapomenutá láhev v mrazáku. Proto je zmrazení tak destruktivní pro živou tkáň.
Když se velká tkáň zmrazí, většina ledu vzniká v prostorech mezi buňkami spíše než uvnitř nich, adějí se dvě špatné věci najednou. Rostoucí led tlačí buňky do stále menších prostorů a deformuje tkáň kolem nich. Zároveň se, jak se čistá voda odděluje a tvoří led, vše, co bylo rozpuštěno v této vodě, soli a další rozpuštěné látky, koncentruje do stále se zmenšujících kapének kapaliny, které zůstávají, až chemie v nich získá toxické účinky. Mechanické drcení a chemické otrávení, přicházející současně.
Viděli jste výsledek v malém měřítku. Zamrazte jahodu, rozmrazte ji, a vrátí se rozměklá a ochablá, protože ledové krystaly protrhly její buněčné stěny a struktura již nedokázala udržet svůj tvar. Nyní si představte, že stejná škoda postihne jediný orgán, kde je strukturaje podstatná. V mozku, kde sídlí identita a paměť v přesném zapojení popsaném vpaměť, identita a mozek, právě takové poškození krystaly by bylo naprosto nepřijatelné.
Vitrifikace: pevné bez ledu
Vitrifikace je východisko. Slovo pochází z latinskéhovitrum, sklo, a přesně to také vytváří. Vitrifikovaná látka je pevná a velmi studená, avšak nikdy nekrystalizuje. Její molekuly zpomalí a zafixují se v téže neuspořádané struktuře, kterou měly v kapalném stavu, takže nevznikají žádné krystaly, žádné rozpínání, žádné ostré hrany, nic, co by trhalo tkáň. Struktura zůstává přesně taková, jaká byla, zmrazená v čase spíše než zmrazená v ledu.
Aby se lidské tělo vitrifikovalo místo aby zmrzlo, je zapotřebí chemie. Většina vody v těle je nahrazena pomocíkryoprotektivní látky, tedy druh lékařsky schválených nemrznoucích směsí, prostřednictvím procesu zvaného perfuze. Tyto látky snižují teplotu, při níž by zbylá tekutina krystalizovala, a umožňují jí místo toho přejít do sklovitého stavu. Tělo tuhne, jak se ochlazuje prostřednictvím sklovitého přechodu teploty, která se pohybuje kolem -120°C až -130°C, a od tohoto okamžiku je vitrifikováno: biologicky zastaveno, strukturálně zachováno, přičemž veškerá chemie rozkladu se zpomaluje téměř k nule.
Jak vypadá vitrifikace v praxi
Nejedná se o jednorázové ponoření do chladu. Jde o pečlivý, stupňovitý lékařský zákrok, který začíná ve chvíli, kdy musí. Po právním prohlášení smrti každá minuta snižuje strukturální věrnost, takže prvním úkolem je rychlost, a tozávod proti buněčnému rozkladu kolem kterého je celá tato oblast organizována. Týmpohotovostní sestava pracuje na stabilizaci pacienta, obnově oběhu a zahájení rychlého ochlazování, přičemž udržuje tělo nad bodem mrazu, aby před aplikací ochranných látek nevznikl led.
Následujeperfuze: kryoprotektant se do oběhu zavádí při pomalu stoupající koncentraci, čímž postupně nahrazuje vodu v těle, zatímco se snižuje teplota. Teprve až je tkáň nasycena, je pacient ochlazen zbytek cesty, až nakonec dosáhne-196°C pro dlouhodobé uskladnění vdewarově nádobě. Každý krok existuje, aby splnil jedno slib: sklo, nikoli led.
Takže až se vás někdo příště zeptá, zda „mrazíme mrtvé lidi“, máte přesnou odpověď. Ne. Děláme přesný opak mražení záměrně, protože zmrazení by zničilo přesně to, co se snažíme zachránit.
TL;DR: Zmrazení vytváří ledové krystaly, které poškozují tkáň. Vitrifikace používá kryoprotektanty a řízené ochlazování k dosažení sklovitého stavu s mnohem menší tvorbou ledu.
Prozkoumejte tento praktický nástroj
Použijte interaktivní nástroj k prozkoumání otázky v tomto článku.
Načítání interaktivního nástroje...
Další četba