Co dzieje się z komórkami podczas odmrożenia?

Podczas odmrożenia komórki przechodzą kilka szkodliwych procesów, które mogą prowadzić do śmierci i utraty tkanek:

1. Tworzenie się kryształków lodu :Ekstremalne zimno powoduje zamarzanie wody w komórkach i przestrzeniach pozakomórkowych, co powoduje powstawanie kryształków lodu. Te ostre kryształki lodu mogą mechanicznie zakłócać struktury komórkowe, w tym błonę komórkową, organelle i składniki cytoszkieletu.

2. Odwodnienie :Gdy cząsteczki wody są wyciągane z komórek, tworząc kryształki lodu, komórki ulegają odwodnieniu. Ta utrata wody może zakłócić normalne funkcje komórkowe, prowadząc do braku równowagi metabolicznej, dysfunkcji enzymów i denaturacji białek. Odwodnienie powoduje również wzrost stężenia substancji rozpuszczonych w komórkach, powodując brak równowagi osmotycznej, która może dodatkowo uszkodzić struktury komórkowe.

3. Niedokrwienie :Odmrożenie może prowadzić do tworzenia się skrzepów krwi i zwężania naczyń krwionośnych, zmniejszając przepływ krwi do dotkniętego obszaru. Niedokrwienie pozbawia komórki tlenu i niezbędnych składników odżywczych, co prowadzi do niedotlenienia i wyczerpania energii. Brak tlenu może powodować stres oksydacyjny, generujący wolne rodniki, które dodatkowo uszkadzają składniki komórkowe.

4. Odpowiedź zapalna :Odmrożenie wywołuje reakcję zapalną w organizmie, mającą na celu uzdrowienie uszkodzonej tkanki. Jednak nadmierny i długotrwały stan zapalny może przyczynić się do zniszczenia tkanek. Uwalnianie mediatorów stanu zapalnego, takich jak cytokiny i reaktywne formy tlenu, może powodować dalsze uszkodzenia komórek i otaczających tkanek.

5. Apoptoza i martwica :W przypadku ciężkiego odmrożenia komórki mogą ulec apoptozie (programowanej śmierci komórki) lub martwicy (nieuregulowanej śmierci komórki). Apoptoza obejmuje aktywację określonych szlaków komórkowych, które prowadzą do kontrolowanego zniszczenia komórki. Martwica natomiast charakteryzuje się niekontrolowanym rozpadem komórek i wyciekiem zawartości komórek, co prowadzi do uszkodzenia tkanek i stanu zapalnego.

6. Uraz reperfuzyjny :Jeżeli zbyt szybko zostanie przywrócony dopływ krwi do odmrożonego miejsca, może to prowadzić do urazu reperfuzyjnego. Dzieje się tak, gdy nagły napływ natlenionej krwi do niedokrwionych tkanek powoduje wybuch wolnych rodników i mediatorów stanu zapalnego, powodując dalsze uszkodzenia komórek.

Stopień uszkodzenia komórek i utraty tkanek w wyniku odmrożenia zależy od kilku czynników, w tym od ciężkości i czasu trwania narażenia na zimno, a także ogólnego stanu zdrowia danej osoby i jej zdolności do tolerowania ekstremalnie niskich temperatur.