Metoden för kraniocerebral hypotermi (CCH) innebär en minskning av temperaturen i hjärnan hos varmblodiga djur och människor på grund av övervägande värmeöverföring över värmeproduktion, det vill säga artificiell kylning av hjärnan genom det yttre integumentet av huvudet med hjälp av en speciell apparat. Namnet kommer från hypo... och grekiska. term - värme (kylning). Denna procedur leder till en minskning av kroppens vitala aktivitet, ökar dess motstånd mot syresvält och syftar till att öka hjärnans motstånd mot hypoxi (syresvält), samt att stoppa fenomenen med ödem och svullnad i hjärnan på grund av dess giftiga skador (alkohol, narkotika). Välkända improviserade medel hemma är gummi- eller plastbubblor fyllda med is eller kylblandningar (snö med salt, is med salt). Kliniken använder gummihjälmar med dubbla väggar, mellan vilka den kylda vätskan cirkulerar, och bandage - kåpor. Sådana bandage är moderna lufthypotermer med låg cirkulation av kyld luft. De är en betydande hjälp i kampen mot fenomenen hypoxi, ödem och svullnad i hjärnan och i lindring av de fruktansvärda psykiska störningar som är förknippade med dem.
Tanken på att frysa djur och människor före efterföljande operation har funnits länge. Så 1862 fann A. O. Walter att kaniner kan berövas känslighet genom att sänka sin kroppstemperatur till 20 ° C. 1847 bevisade Simpson möjligheten att kyla apors kropp till 25°C i kombination med eterbedövning . För första gången i världen användes konstgjord hypotermi av de amerikanska forskarna T. Fey och L. Smith 1940 för att behandla människor med cancer. Därefter skapade ett team av forskare under ledning av V. A. Bukov kliniska hypotermiska enheter där patientens huvud hälldes med vattenstrålar kylda till 1 ° C. År 1954 var den ryska kirurgen V. N. Shamov den första som framgångsrikt utförde en operation på bukhålan med hjälp av hypotermimetoden.
För närvarande används kraniocerebral hypotermi framgångsrikt inom medicin som en klinisk metod, genom vilken en minskning av ämnesomsättningsnivån uppnås vid akut förgiftning (inklusive alkohol och opiater ). Användningen av denna typ av kontrollerad hypotermi gör det möjligt att minska ämnesomsättningen i enlighet med graden av dysfunktion hos de viktigaste livsuppehållande systemen. Kontrollerad hypotermi är en nödvändig del av konstgjord hypobios som används inom medicin.
Individuella egenskaper hos beteende, bildandet av medvetande och själva existensen av var och en av oss är förknippade med den grå substansen i hjärnbarken . Det är därför som återställandet av alla funktioner i centrala nervsystemet till det normala är huvudvillkoret för efterföljande rehabilitering, till exempel av en patient eller en astronaut i slutet av en flygning, efter att ha lämnat tillståndet av avstängd animation .
Strukturen av den grå substansen i cortex beskrivs visuellt som en viss uppsättning celler som är sammankopplade på ett visst sätt, kallade neuroner . Deras huvuddrag är närvaron av två typer av processer som är synliga i ett konventionellt ljusmikroskop - dendriter och axoner ( neuriter ). Dendriter bildar vägar längs vilka ingående nervimpulser kommer från perifera ganglioner till kortikala neuroner. Och genom den enda axonen för varje enskild neuron (en cellprocess som förgrenar sig i slutet) skickas nervimpulser till periferin. Överföringen av impulser utförs genom synapser - formationer där cellprocesser ger kontakt av neuroner med varandra (interneuronal anslutning) eller med vävnader (organförbindelse), vilket bestämmer grunden för nervregleringen av kroppen (den kombineras med verkan av de endokrina körtlarna , vilket ger, under kontroll av cortex, en allmän neurohumoral reglering av kroppens vitala aktivitet). Fysiskt tillhandahålls kopplingen av mediatorer - högmolekylära organiska föreningar.
Vissa forskare definierar en persons personlighet, först och främst, som hans långtidsminne , och tror att det är dess förändringar i inlärningsprocessen och utvecklingen som formar en person som individ. I allmänhet betraktas all hjärnaktivitet av dem som en process för att mata in och radera information från minnet. Som ett resultat av sådan kumulativ aktivitet av neuroner sker gradvisa förändringar i deras struktur och arten av internuronala anslutningar (antalet och relativa positionen för synapser förändras). Dessa förändringar utgör grunden för inlärning och bildandet av långtidsminne, vilket tillhandahålls av fördelningen av synaptiska kopplingar mellan neuroner. Det finns till och med en åsikt att för att bevara information om en person, hans individuella mentala egenskaper och minne av det förflutna räcker det bara att bevara den rumsliga fördelningen av förbindelser mellan neuroner, dvs i princip att bevara det nuvarande tillståndet av de hjärnstrukturer som ger långtidsminne.
Det finns en åsikt att hjärnan som ett organ är en ganska homogen formation, så det är lättare för den att hitta förhållanden under vilka kryoskadan kommer att vara minimal. Det finns vetenskapliga arbeten där de försöker bevisa att hjärnvävnader har en tillräckligt hög motståndskraft mot kylning. Pionjären för forskning i denna riktning är den amerikanska privata forskningsorganisationen "Medicine of the 21st century", som studerar möjligheten till reversibilitet av djup cerebral hypotermi. I små bitar av hjärnvävnaden hos en vuxen organism, efter frysning och upptining, observerades den elektriska aktiviteten hos neuroner. I en av studierna som finansierats av Institute of Cryonics (USA) , utförd av en anställd vid Kharkov Institute of Problems of Cryobiology and Cryomedicine, visades att efter upptining, nervcellerna i hippocampus (en hjärnstruktur i hjärnan) hemisfärer associerade med memoreringsprocessen och känslor) visar funktionell aktivitet . Det är planerat att fortsätta denna utveckling inom ramen för ett gemensamt projekt mellan Institute of Neurokryobiology (USA) och University of California . Huvudindikationen för hypotermi är behovet av att minska intensiteten av ämnesomsättningen i hela kroppen eller i enskilda organ i händelse av ett hot om syresvält eller att förhindra det.
De tidigaste rationaliseringarna för rollen av hypotermi som ett neuroprotektivt medel tillskrevs av forskare till en avmattning av cellomsättningen som ett resultat av en minskning av kroppstemperaturen. Med ett fall i temperaturen för varje grad Celsius saktar cellmetabolismen ner med 5-7%. Följaktligen trodde de flesta av de tidiga hypoteserna att hypotermi minskar de skadliga effekterna av ischemi genom att minska kroppens behov av syre. Den initiala fokuseringen på cellulär omsättning förklarar att tidigare forskning nästan uteslutande har fokuserat på användningen av djup hypotermi, eftersom forskare trodde att den terapeutiska effekten av hypotermi var direkt relaterad till graden av temperatursänkning. Nyare bevis har visat att även en liten temperatursänkning kan fungera som ett neuroprotektivt medel, vilket tyder på att hypotermi kan verka på andra sätt än genom att minska cellomsättningen.
En rimlig hypotes är baserad på en sekvens av reaktioner som inträffar efter syrebrist, särskilt relaterad till jonisk homeostas. I det speciella fallet med spädbarn med perinatal asfyxi , verkar apoptos vara den främsta orsaken till celldöd, och hypotermibehandling av neonatal encefalopati avbryter apoptosvägen. I allmänhet är celldöd inte direkt relaterad till syrebrist, utan sker indirekt genom en kaskad av efterföljande händelser. Celler kräver syre för att producera ATP -molekylen som används av cellen för att lagra energi, och celler kräver ATP för att reglera intracellulära jonnivåer . ATP används både för att tillföra essentiella joner som behövs för cellulära funktioner och för att avlägsna joner som är skadliga för cellulära funktioner. Utan syre kan celler inte producera den nödvändiga ATP för att reglera jonnivåer och kan därför inte förhindra jonkoncentrationer i den cellulära miljön från att närma sig miljönivåer. Det är inte syrebrist i sig som leder till celldöd, utan snarare, utan syre, kan en cell inte producera den ATP som den behöver för att reglera jonkoncentrationen och upprätthålla homeostas . Det är anmärkningsvärt att även en liten temperatursänkning bidrar till cellmembranets stabilitet under perioder med syrebrist. Av denna anledning hjälper sänkning av kroppstemperaturen till att förhindra inflödet av oönskade joner vid ischemisk stroke . Genom att göra cellmembranet mer ogenomträngligt hjälper hypotermi till att förhindra kaskaden av reaktioner som kompenserar för bristen på syre. Även en måttlig temperaturminskning stärker cellmembranet och hjälper till att minimera eventuella störningar i cellmiljön. Det är bromsningen av processen för homeostas orsakad av cirkulationsblockad som många nu anser vara grunden för hypotermi förmåga att minimera trauma från ischemisk skada.
Hypotermibehandling kan också bidra till att minska reperfusionsskada orsakad av oxidativ stress när blodflödet till vävnaden återställs efter ischemi. Under reperfusion uppstår olika immuninflammatoriska reaktioner. Dessa inflammatoriska svar leder till ökat intrakraniellt tryck, vilket leder till cellskador och, i vissa situationer, celldöd. Hypotermi har visat sig hjälpa till att minska intrakraniellt tryck och därmed minimera den skadliga effekten av patientens inflammatoriska immunsvar under reperfusion. Oxidationen som sker vid reperfusion ökar också produktionen av fria radikaler. Eftersom hypotermi minskar både intrakraniellt tryck och produktion av fria radikaler kan detta fungera som ytterligare en mekanism för den terapeutiska effekten av hypotermi.
Kraniocerebral hypotermi, utförd med moderna anordningar, har ett antal otvivelaktiga fördelar jämfört med allmän kylning på grund av den primära minskningen av hjärnans temperatur (främst cortex, d.v.s. den struktur som är mest känslig för syresvält). För att uppnå en terapeutisk effekt sjunker temperaturen i de övre lagren av hjärnan intill kranialvalvet till 26-22 ° C (vid denna tidpunkt hålls temperaturen i matstrupen eller ändtarmen inom 32-30 ° C, dvs. gränserna, som inte nämnvärt påverkar hjärtat). CCH-proceduren i kombination med infusionsavgiftning och andra enkla åtgärder har en så uttalad terapeutisk effekt att den ofta eliminerar behovet av ytterligare långtidsintensivvård och kan hävda sig vara en av huvudmetoderna i processen att stoppa ganska komplexa tillstånd i narkologi och toxikologi , som konkurrerar med extrakorporeala avgiftningsmetoder ( hemosorption , plasmaferes ) och metoden för hyperbar syresättning (tryckkammare). Många års erfarenhet av intensivvård av abstinenssyndrom vid alkoholism och opiumberoende med den oumbärliga användningen av CCG-metoden gör att vi kan lämna de bästa recensionerna om denna metod. Med hjälp av dess direkta användning var det möjligt att stoppa de allvarligaste formerna av "abstinens" vid drogberoende och alkoholabstinenssyndrom .