Ha egy vacsorán szóba kerül, hogy valaki krionikával foglalkozik, szinte biztosan elhangzik a kérdés: „Tehát maguk lefagyasztják az embereket?” Ez a témával kapcsolatos legelterjedtebb tévhit, ráadásul nem is jelentéktelen tévedés. A krionika nem fagyasztja az embereket. A fagyasztás az egyik legrosszabb dolog, amit egy megőrizni kívánt aggyal tehetünk. A tényleges eljárást úgy hívják: üvegesítés. A különbség aközött, hogy a szövet szerkezete roncsolódik, vagy épen megmarad, alapvető.
Ahhoz, hogy megértsük, miért ez a különbség a lényeg, azt kell megnéznünk, hogyan viselkedik a víz lehűtéskor. Az emberi test nagyrészt vízből áll, az agy tömegének mintegy 73%-át is víz teszi ki, és éppen ez okozza a problémát.
Mit csinál valójában a fagyasztás
A víznek van egy furcsa, a mi szempontunkból pedig kimondottan kártékony tulajdonsága: fagyás közben kitágul. Amikor a folyékony víz 0 °C-ra hűl és megfagy, molekulái merev kristályrácsba rendeződnek. Ez a szerkezet körülbelül 9%-kal nagyobb térfogatot foglal el, mint a folyékony víz. Ezért reped szét egy fagyasztóban felejtett üveg. És ugyanezért olyan romboló hatású a fagyasztás az élő szövetre.
Amikor egy nagyobb szövettömeg megfagy, a jég főként a sejtek közötti térben, nem pedig a sejtekben képződik, és egyszerre két káros folyamat indul el. A növekvő jég egyre kisebb helyre szorítja a sejteket, és eltorzítja a körülöttük lévő szövetet. Közben a kristályosodó tiszta víz kiválik az oldatból, ezért a sók és más oldott anyagok feldúsulnak a megmaradó folyadékban. Ennek következtében a helyi kémiai környezet végül mérgezővé válhat. A mechanikai roncsolás és a kémiai károsodás tehát egyszerre jelentkezik.
Ezt a hatást kicsiben mindenki látta már. Ha lefagyasztunk egy epret, majd felengedjük, puha és formátlan lesz, mert a jégkristályok roncsolják a sejtfalakat, így a szövet már nem tudja megtartani az alakját. Most képzeljük el ugyanezt a kárt azon a szerven, amelynél a szerkezet maga a lényeg. Az agyban az identitást és az emlékeket a pontos idegi kapcsolatrendszer hordozza, ahogyan azt a memória, identitás és az agy című cikk is ismerteti. Itt különösen fontos elkerülni az ilyen kristálykárosodást.
Üvegesítés: szilárd, jég nélkül
Az üvegesítés ennek a károsodásnak az elkerülésére szolgáló megoldás. A szó a latin vitrum, vagyis üveg szóból ered. Az eljárás során valóban üvegszerű állapot jön létre. Az üvegesített anyag szilárd és nagyon hideg, de soha nem kristályosodik. A molekulák mozgása lelassul, majd a folyadékra jellemző rendezetlen szerkezetben rögzülnek. Így nem képződnek kristályok, nincs térfogat-növekedés, és nem alakulnak ki a szövetet roncsoló éles kristályszerkezetek. A szövet szerkezete sokkal jobban megőrizhető, mintha egyszerűen megfagyna.
Ahhoz, hogy az emberi testben a fagyás helyett üvegesedés menjen végbe, krioprotektív anyagokra van szükség. A perfúzió során a test vizének egy részét krioprotektív anyagokkal váltják fel. Ezek az anyagok a gyógyászatban alkalmazott fagyásgátló vegyületekhez hasonlóan működnek. Ezek az anyagok csökkentik azt a hőmérsékletet, amelynél a megmaradt folyadék kristályosodna, és helyette üvegszerű állapotba kerül. A test az üvegesedési átmeneti hőmérséklet alatt válik szilárddá. Ez körülbelül -120 °C és -130 °C között van. Ettől kezdve a test üvegesített állapotban van: a biológiai folyamatok nagyrészt leállnak, a szerkezet megőrződik, és a bomlás kémiai folyamatai jelentősen lelassulnak.
Hogyan néz ki az üvegesítés a gyakorlatban
Az üvegesítés nem abból áll, hogy a testet egyszerűen valamilyen hideg közegbe merítik. Gondosan felépített, több szakaszból álló orvosi eljárásról van szó, amely szükség esetén azonnal megkezdődik. A halál jogi megállapítása után minden perc növeli a szerkezeti károsodás kockázatát, ezért kulcsfontosságú a gyors beavatkozás. A cél a sejtszintű bomlás minél hatékonyabb lassítása, amely köré ez az egész terület felépül. A készenléti csoport a személy állapotának stabilizálásán, a keringés mesterséges fenntartásán és a gyors hűtés megkezdésén dolgozik. Közben a test hőmérsékletét a fagyáspont felett tartják, hogy a védőanyagok bejuttatása előtt még ne képződjön jég.
Ezután következik a perfúzió: a krioprotektánst fokozatosan növekvő koncentrációban juttatják a keringésbe, miközben a test hőmérsékletét is csökkentik. Miután a szövet kellően átitatódott krioprotektánssal, a testet tovább hűtik, végül a hosszú távú tároláshoz szükséges -196 °C-ra. A tárolás egy Dewar-edényben történik. Minden lépés célja ugyanaz: a jégképződés elkerülése és az üvegszerű állapot elérése.
Ha legközelebb valaki azt kérdezi, hogy „lefagyasztják-e a halottakat”, erre pontos választ adhat. Nem. Éppen a fagyasztás elkerülésére törekszünk, mert az károsítaná azt, amit meg szeretnénk őrizni.
TL;DR: A fagyasztás olyan jégkristályokat képez, amelyek károsítják a szövetet. Az üvegesítés során krioprotektánsokat és szabályozott hűtést alkalmaznak, hogy a szövet üvegszerű állapotba kerüljön, miközben a jégképződést a lehető legnagyobb mértékben csökkentik.
Fedezze fel ezt a gyakorlati eszközt
Használja az interaktív eszközt a cikkben szereplő kérdés feltárásához.
Az interaktív eszköz betöltése...
További olvasmányok