„Vlna smrti“: Tak možno vnímať fenomenálne „Cunami“ v mozgu, ktorým sa začína biofyzikálny proces umierania, ktorý vrcholí v momente, keď nastane smrť: Pohľad na neurobiológiu umierania

Smrť je koniec existencie každého človeka v jeho organickom tele, ktoré sa navždy rozpadne a všetky jeho zložky sa vrátia tam, odkiaľ prišli – do zeme. Zomieranie je fáza, ktorú takmer všetci zažívajú pri vedomí (s výnimkou tých, ktorých život bol ukončený násilne a okamžite, napr. odseknutím hlavy). Zomieranie pri vedomí môže byť krátke, ale naopak aj dlhé (podrobne som to analyzoval v inej publikácii).

Tesne predtým, ako človek zomrie, zaniká iónový a napäťový gradient medzi vnútrom neurónov a ich okolím.

Niektoré podrobnosti o tom, čo presne sa deje v mozgu počas zomierania, zostávajú nejasné (ja som k tomu uviedol moju vlastnú fyzikálno-psychologickú hypotézu).

 Dokonca aj mozgová smrť – predpoklad pre darcovstvo orgánov – je predmetom diskusií. Dlho boli pokusy na zvieratách jediným spoľahlivým spôsobom, ako zblízka sledovať mozgové procesy počas umierania – a to z pochopiteľných dôvodov: zdravotníci sa totiž snažia smrti predchádzať, a nie ju pozorovať. Takéto údaje zo štúdií na zvieratách boli v najlepšom prípade doplnené výpoveďami resuscitovaných pacientov, ktorí neskôr opísali svoje zážitky z blízkosti smrti.

„Úsporný režim“ a po ňom „cunami“

Výskum na pokusných zvieratách odhalil nasledovné: keď mozog trpí akútnym nedostatkom kyslíka – napríklad v dôsledku zástavy srdca a následného zastavenia prietoku krvi –, v mozgu zrejme dochádza v priebehu približne desiatich minút k rozsiahlemu poškodeniu, ktoré sa šíri tkanivom v podobe vlny. Tento proces sa začína akýmsi „úsporným režimom“, do ktorého sa mozog prepne do 20 až 40 sekúnd od vzniku nedostatku kyslíka. Následne sa stáva elektricky neaktívnym a neuróny medzi sebou úplne prestávajú komunikovať.

Vedomie ale existuje naďalej (v mojej publikácii o nesmrteľnom vedomí sa o.i. odvolávam aj na skvelého fyzika, už zosnulého Jeana Charona).

Keď sa o niekoľko minút neskôr vyčerpajú posledné energetické zásoby, nastáva definitívny kolaps: zaniká energeticky náročný iónový a napäťový gradient medzi vnútrom nervových buniek a ich okolím. Táto dramatická udalosť – známa ako „šíriaca sa depolarizácia“ alebo výstižnejšie ako „cunami“ – sa prejavuje ako mohutná vlna elektrochemického výboja, ktorá sa preženie mozgovou kôrou a ďalšími oblasťami mozgu a spôsobuje okamžité a nezvratné poškodenie mozgu.

„Vlna smrti“ u ľudí

Aspoň taký bol prevládajúci názor, kým medzinárodný tím výskumníkov pred tromi rokmi nezverejnil prelomovú štúdiu.

Vedcom pod vedením neurológa Jensa Dreiera z berlínskej nemocnice Charité – Universitätsmedizin sa po prvýkrát podarilo detegovať túto predpokladanú „vlnu smrti“ v ľudskom mozgu prostredníctvom monitorovania elektrickej aktivity mozgu.

Tieto procesy – predtým známe z pokusov na zvieratách – pozorovali u deviatich pacientov s vážnym poranením mozgu, ktorí v prípade smrti  neboli určení na resuscitáciu.

 Dreier a jeho kolegovia na svoje prekvapenie zistili – a informovali o tom v časopise Annals of Neurology –, že toto „cunami mozgovej smrti“ v skutočnosti nebolo také nezvratné, ako sa pôvodne predpokladalo.

Ukázalo sa však, že túto fatálnu vlnu možno do určitého bodu zastaviť, čo nervovým bunkám umožní úplné zotavenie – za predpokladu, že sa včas obnoví prietok krvi, a tým aj prísun kyslíka. Vedci tak mohli po prvýkrát preukázať, že terminálna šíriaca sa depolarizácia je u ľudí a zvierat porovnateľná.

Elektródy pod tvrdou plenou mozgovou

„Šíriaca sa depolarizácia je úplne reverzibilná a nespôsobuje poškodenie buniek, ak sa prísun kyslíka obnoví pred takzvaným ‚bodom nezvratnosti‘ (commitment point). 

„Ten sa definuje ako okamih, keď neuróny vystavené pretrvávajúcej depolarizácii začínajú odumierať,“ uvádzajú autori. Tento jav sa meria pomocou elektród, ktoré neurochirurgovia zavádzajú pod tvrdú plenu mozgovú (odolnú vonkajšiu blanu mozgu), čo mimoriadne sťažuje systematický výskum u pacientov.

Výskumníci teraz v dvoch štúdiách, ktoré vyšli v časopise Brain, po prvýkrát opisujú kompletný elektrofyziologický obraz smrti ľudského mozgu; táto forma smrti sa líši od procesu umierania po zástave srdca.

 Štúdie okrem iného opisujú dva prípady typickej krízy vnútrolebečného tlaku spôsobenej subarachnoidálnym krvácaním, po ktorej nasledovala smrť mozgu.

„Extrémny nárast vnútrolebečného tlaku môže spôsobiť smrť mozgu, hoci krvný obeh naďalej funguje,“ vysvetlil Dreier pre časopis Newsweek.

 Za týchto podmienok však treba dýchanie a krvný obeh udržiavať umelo na jednotke intenzívnej starostlivosti. Bez tejto podpory sa dýchanie zastaví a krátko nato zlyhá aj krvný obeh v dôsledku nedostatku kyslíka. Tento typ smrti mozgu je teda formou umierania, ku ktorej dochádza len na jednotke intenzívnej starostlivosti.

Vlny predchádzajúce smrti alebo zotaveniu

Šíriace sa depolarizácie sú spojené s masívnym prílevom vody do neurónov, čo spôsobuje ich opuch. Podľa Dreiera ide o kritický moment: „Šírenie depolarizácie signalizuje začiatok toxických zmien v bunkách, ktoré napokon vedie k ich odumretiu. Nie je to však signál samotnej smrti bunky, keďže depolarizácia je do určitej miery vratná. Mnohí to považujú za ‚vlnu smrti‘, no nie je to celkom presné. Ide o vlnu, ktorá môže viesť buď k smrti bunky, alebo k jej zotaveniu.“

Šírenie depolarizácie sa vyskytuje nielen u umierajúcich, ale môže slúžiť aj ako charakteristický elektrofyziologický podpis u pacientov trpiacich mozgovými príhodami a predovšetkým migrénovými záchvatmi. Výskumníci dokonca objavili súvislosť medzi tzv. aurickými fenoménmi sprevádzajúcimi migrény a zážitky blízke smrti.

Pre istým druhom smrti ešte existuje potenciálne „záchranné lano“

Ako ukázala štúdia z roku 2018, lekárske možnosti liečby mozgových príhod, mozgových krvácaní a podobných stavov zostávajú obmedzené; pacientov s šírením depolarizácie často nemožno zachrániť.

Hoci obnovenie krvného obehu je jednoznačne primárnym cieľom urgentnej liečby, výskumníci sa domnievajú, že nové poznatky o reakcii mozgu na energetickú depriváciu by mohli pomôcť predpovedať časové okno dostupné na resuscitáciu predtým, ako dôjde k nezvratnému poškodeniu mozgu.

Navyše, toto nové chápanie neurologických mechanizmov umierania by mohlo ovplyvniť budúce liečebné stratégie.

Neuroprotektívne opatrenia implementované počas šírenia depolarizácie by tak mohli predĺžiť okno prežitia.