RTS Découverte - Questions de nemu (18 éves) - Emberi test
Genfi Egyetemi Kórházak
Genfi Idegtudományi Központ
Erre a kérdésre nincs igazán pontos és egyszerű válasz.
Általánosan elfogadott, hogy normál körülmények között az átlagos emberi agy 3 percnél tovább nem képes megbirkózni az oxigén hiányával (anoxia) anélkül, hogy visszafordíthatatlan károsodást szenvedne. Változók sokasága van ebben a válaszban, amelyek rendkívüli módon befolyásolják az agy anoxiára való érzékenységét.
Először is feltehetjük magunknak az oxigénigény okát. Sok baktérium, sőt sejtjeink nagy része is képes oxigén nélkül működni. Az élet még 1,5 milliárd évig kezdődött és tartott oxigén nélkül. A legtöbb sejt nagyon kevés energiával élhet anaerob laktátképző módban. Az oxigén lehetővé teszi az oxidációt, a finom aprítást és a sok nagy energiájú elektron felszabadulását, ami körülbelül 18-szor több ATP-t képes előállítani, mint anaerob módban, és főleg CO2-t szabadít fel laktát helyett, így könnyebben kiüríthető. Kicsit olyan, mint a hibrid autók, az anaerob mód lehetővé teszi a sebesség és a kis gyorsulás fenntartását, míg az égésű motor lehetővé teszi az erő.
Könnyen érthető, hogy a működő idegsejteknek szükségük van a belső égésű motorra, de nem világos, hogy nyugalmi állapotban az idegsejtek miért nem képesek túlélni anaerob módban. Még érdekes megjegyezni, hogy néhány hibernált állat vagy néhány búvár béka akár több órán át oxigénhiány nélkül is megvédi agyát a károsodástól. Figyelemre méltó, hogy az emberi agy tövében található neuronok egy csoportja több órán keresztül is tökéletesen ellenáll az anoxiának. Az emberi agy egésze ezért oxigénhiányban szenved, de az azt alkotó idegsejtek nem szenvednek annyira.
Az agy oxigén éhezéskori munkakörülményei szintén nagyban befolyásolják annak törékenységét. A fent leírt tevékenység nagy mennyiségű energiát igényel. Az anaerob energiatermelés nagymértékben nem elegendő semmilyen neurológiai aktivitás fenntartásához. A védőmechanizmus ezért gyorsan minden idegsejtet pihenésre kényszerít, ezért gyorsan elveszítjük az eszméletünket, amikor az agy teljesítménye megszakad (ischaemia). Ez a mechanizmus néhány másodperc alatt beindul, és ez teszi lehetővé az energiafogyasztás drasztikus korlátozását csak a sejtfunkciókra, biztosítva a túléléshez nélkülözhetetlen struktúrák fenntartását. Sajnos ez a pihenés (nyugalom) csak néhány percig tartható fenn, és ez a képesség a lehető leghosszabb ideig történő fenntartása határozza meg az idegsejtek ellenállását az iszkémiával szemben. Egyes idegsejtek több tíz percig szunnyadhatnak, mások csak néhány másodpercig. Ezt a képességet nagymértékben javítja a hőmérséklet csökkentése, és ez megmagyarázza, hogy néhány vízbe fulladt ember életben maradt-e következmények nélkül