ในปี 1999 นักศึกษาแพทย์ชาวสวีเดนชื่อ Anna Bagenholmไฮโลออนไลน์ สูญเสียการควบคุมขณะเล่นสกีและลงจอดที่ศีรษะก่อนบนแผ่นน้ําแข็งบาง ๆ ที่ปกคลุมลําธารบนภูเขา พื้นผิวให้ทางและเธอถูกดึงเข้าไปในกระแสแช่แข็งด้านล่าง เมื่อเพื่อน ๆ ของเธอจับได้กับนาทีต่อมามีเพียงสกีและข้อเท้าของเธอเท่านั้นที่สามารถมองเห็นได้เหนือชั้นน้ําแข็งขนาด 8 นิ้ว
บาเกนโฮล์มพบช่องอากาศและดิ้นรนอยู่ใต้น้ําแข็งเป็นเวลา 40 นาทีขณะที่เพื่อนของเธอพยายามไล่เธอ
ออก จากนั้นหัวใจของเธอก็หยุดเต้นและเธอก็นิ่ง สี่สิบนาทีหลังจากนั้นทีมกู้ภัยมาถึงตัดเธอออกจากน้ําแข็งและทํา CPR ขณะที่พวกเขาพาเธอไปโรงพยาบาล เวลา 22:15 น. สามโมง 55 นาทีหลังจากการล่มสลายของเธอการเต้นของหัวใจครั้งแรกของเธอถูกบันทึกไว้ ตั้งแต่นั้นมาเธอก็ฟื้นตัวเกือบเต็มที่
Bagenholm เป็นคําจํากัดความของการเสียชีวิตทางคลินิก: ระบบไหลเวียนโลหิตและระบบทางเดินหายใจของเธอเงียบไปเพียงสามโมงก่อนที่เธอจะถูกนํากลับมามีชีวิตกครั้ง แต่สิ่งที่เกิดขึ้นในร่างกายของเธอในระดับเซลล์ในช่วงเวลาที่เธอไปโดยไม่มีการเต้นของหัวใจ? เนื้อเยื่อของเธอกําลังจะตายไปพร้อมกับจิตสํานึกของเธอหรือไม่? และเธอจะไปได้นานแค่ไหนโดยไม่มีการไหลเวียนโลหิต?
นักวิทยาศาสตร์สามารถเรียนรู้อะไรจากกรณีเช่นนี้ที่สามารถช่วยให้พวกเขาฟื้นคนที่ “ตาย” มาเป็นเวลานานได้หรือไม่?นี่คือคําถามประเภทหนึ่งที่หมกมุ่นอยู่กับเจ้าหน้าที่ของศูนย์วิทยาศาสตร์การช่วยชีวิต (CRS) ของมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนีย ซึ่งเป็นทีมนักวิทยาศาสตร์ แพทย์ และวิศวกรที่ปฏิวัติวิธีที่เราปฏิบัติต่อภาวะหัวใจหยุดเต้นและเขยิบไปข้างหน้าระหว่างชีวิตและความตาย ทุกอย่างเริ่มต้นด้วยการเรียนรู้ว่าเกิดอะไรขึ้นในระดับเซลล์ ตามที่ดร. Honglin Zhou ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านเวชศาสตร์ฉุกเฉินที่มหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียและรองผู้อํานวยการ CRS นักวิทยาศาสตร์โดยทั่วไปเห็นพ้องต้องกันว่าไม่เหมือนกับสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ที่พวกเขาแต่งขึ้นมีวิธีที่ชัดเจนว่าเซลล์มนุษย์แต่ละตัวตายหรือไม่ [หัวใจของคุณหยุดลงจริงหรือเมื่อคุณจาม?]
ทุกเซลล์มีเยื่อหุ้มชั้นนอกที่แน่นหนาซึ่งทําหน้าที่แยกเนื้อหาของตัวเองออกจากสภาพแวดล้อมและกรอง
โมเลกุลที่ไม่จําเป็นต่อการทํางานหรือการอยู่รอดของมัน เมื่อเซลล์ใกล้ถึงจุดสิ้นสุดของชีวิตเกราะป้องกันนี้จะเริ่มอ่อนตัวลงและขึ้นอยู่กับสถานการณ์การตายของเซลล์หนึ่งในสามสิ่งที่จะเกิดขึ้น: มันจะส่งสัญญาณ “กินฉัน” ไปยังเซลล์บํารุงรักษาพิเศษที่จะกินและรีไซเคิลเนื้อหาของเซลล์ที่ป่วย มันจะกักกันและบริโภคตัวเองในการฆ่าตัวตายด้วยความเห็นแก่ผู้อื่นที่ตั้งโปรแกรมไว้ หรือมันจะแตกทันทีและหกเนื้อหาลงในเนื้อเยื่อโดยรอบทําให้เกิดการอักเสบอย่างรุนแรงและความเสียหายของเนื้อเยื่อต่อไป
ในทุกกรณีเมื่อความสมบูรณ์ของเยื่อหุ้มชั้นนอกถูกบุกรุกชะตากรรมของเซลล์จะถูกปิดผนึก “เมื่อการซึมผ่านของเมมเบรนเพิ่มขึ้นจนถึงจุดที่เนื้อหาของเซลล์รั่วไหลออกมา คุณก็มาถึงจุดที่ไม่มีผลตอบแทน” โจวกล่าว เพราะแม้แต่นักวิทยาศาสตร์ที่บ้าคลั่งก็ไม่สามารถนําเซลล์ของ Humpty Dumpty กลับมารวมกันได้กประหลาดของแฟรงเกนสไตน์ในชีวิตจริงก็ไม่ใช่ความเป็นไปได้ในอนาคตอันใกล้ แต่ปรากฎว่าเซลล์บางตัวอาจใช้เวลาค่อนข้างนานในการตาย
เมื่อเซลล์ของมนุษย์ถูกตัดขาดอย่างกะทันหันจากการจัดหาออกซิเจนสารอาหารและบริการทําความสะอาดอย่างต่อเนื่องซึ่งการไหลเวียนของเลือดตามปกติให้พวกมันพวกมันสามารถจับในเยื่อหุ้มเซลล์ได้เป็นเวลานานอย่างน่าประหลาดใจ ในความเป็นจริงผู้รอดชีวิตที่แท้จริงในร่างกายของคุณอาจไม่ตายเป็นเวลาหลายวันหลังจากที่คุณสูญเสียการไหลเวียนสติและสิ่งอื่น ๆ ส่วนใหญ่ที่คนส่วนใหญ่คิดว่าเป็นส่วนสําคัญของการใช้ชีวิต หากแพทย์สามารถไปหาผู้ป่วยได้ก่อนที่เซลล์เหล่านี้จะพังภาพเคลื่อนไหวใหม่ยังคงเป็นไปได้
น่าเสียดายที่เซลล์ที่ไวต่อการกีดกันสารอาหารและออกซิเจนมากที่สุดคือเซลล์สมอง ภายในห้าถึง 10 นาทีของภาวะหัวใจหยุดเต้นเยื่อหุ้มเซลล์ประสาทจะเริ่มแตกและความเสียหายของสมองที่ไม่สามารถแก้ไขได้จะตามมา ทําให้ความพยายามในการฟื้นฟูยากขึ้นวิธีที่แน่นอนในการฆ่าเซลล์ที่ถูกตัดขาดจากออกซิเจนและสารอาหารเป็นระยะเวลานานคือการให้ออกซิเจนและสารอาหารแก่มัน ในปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการบาดเจ็บจาก reperfusion เซลล์ที่หิวโหยในเลือดซึ่งได้รับการแนะนําให้รู้จักกับแหล่งสารอาหารอย่างกะทันหันจะทําลายตัวเองอย่างรวดเร็ว
กลไกที่แน่นอนของกระบวนการนี้ยังไม่เป็นที่เข้าใจกันดี แต่โจวคาดการณ์ว่าเมื่อเซลล์สูญเสียปริมาณเลือดพวกเขาอาจเข้าสู่โหมดไฮเบอร์เนตเมตาบอลิซึมโดยมีเป้าหมายเพื่อรักษาตัวเอง เมื่อเซลล์ถูกปลุกเร้าจากสถานะนี้โดยการโจมตีของออกซิเจนและเซลล์เม็ดเลือดขาวที่ตื่นตระหนกในสภาพแวดล้อมที่มีไฮโลออนไลน์
