Zaloguj
Reklama

Reakcja na niską temperaturę

Autor/autorzy opracowania:

Źródło tekstu:

  • Kaźmierowski M., Bowszyc-Dmochowska M.: Kriochirurgia w chorobach skóry. Wydawnictwo Czelej, Wydanie II, Lublin 2017; ss. 41-47

Adres www źródła:

Kategorie ICD:


Reakcja na niską temperaturę
Fot. medforum
(0)

Od wielu lat prowadzone są badania dotyczące możliwości jakie niesie za sobą przechowywanie tkanek i narządów w odpowiednio niskiej temperaturze w taki sposób, by zachowały one swoje funkcje. Ma to szczególne znaczenie dla medycyny w dziedzinach takich jak przeszczepy czy transfuzje. Z drugiej jednak strony, wykorzystanie niskich temperatur można również jest zasadne przy niszczeniu określonej tkanki czy określonego obszaru. Kriochirurgia – dziedzina chirurgii wykorzystująca niską temperaturę, pomaga w wielu przypadkach w różnych zakresach i dziedzinach medycyny.

Reklama

Wpływ niskich temperatur na strukturę i zachowanie funkcjonalności tkanek, jest przedmiotem wielu badań prowadzonych już od lat na gruncie transplantologii. By zachować właściwości tkanek oraz zawiesin komórkowych, konieczne jest przetrzymanie ich w odpowiednio niskiej temperaturze, by dany narząd/ płyn ustrojowy, mógł zostać przekazany innej osobie. Badania prowadzone w tej dziedzinie mają szeroką skalę i w ciąż dąży się do doskonalenia i optymalizacji procesu obniżania temperatur dla jak najlepszego zachowania właściwości danej struktury. Rozwój kriochirurgii stał się jednak bodźcem do podjęcia badań w odwrotnym kierunku – a mianowicie określenie jak najbardziej optymalnych warunków zniszczenia danej tkanki przy pomocy niskich temperatur.

Proces zamrażania

Z fizycznego punktu widzenia, proces zamrażania polega na usunięciu ciepła z danej tkanki czy struktury, wskutek czego dochodzi do krystalizacji wody, co jest początkiem wszelkich zjawisk morfologicznych, biochemicznych i fizjologicznych, związanych z zamrażaniem.

Początki badań nad zamrażaniem tkanek opierały się na tezie, że główną przyczyną śmierci komórki jest właśnie krystalizacja wody – kryształy lodu mechanicznie uszkadzały komórkę powodując jej śmierć. Kolejne próby wykazały jednak, że o ile kryształy lodu mogą powodować śmierć komórki powodując mechaniczne rozerwanie błony komórkowej, o tyle nie zawsze taki jest efekt krystalizacji. Powstające w wyniku zamarzania kryształy lodu, które formują się najpierw w środowisku zewnątrzkomórkowych, mogą przyczyniać się do ścieśniania komórek bez uszkadzania błon komórkowych.

Chłodzenie tkanki

Gdy dana tkanka poddawana jest procesowy stopniowego chłodzenia, w przedziale temperatury pomiędzy -5°C a -15°C, powstają wówczas duże kryształy lodu w przestrzeni zewnątrzkomórkowej, które jak wskazują badania, nie są wystarczające by mogły doprowadzić do śmierci komórki. Komórka rozpoczyna proces odwadniania. W jaki sposób? Powstające kryształy lodu powodują wzrost stężenia elektrolitów w pozostałej części komórki, co jest przyczyną odwodnienia i jednocześnie zmniejszenia jej objętości.

Granicą przechłodzenia komórki jest temperatura -22°C, gdyż wówczas rozpoczyna się proces krystalizacji wody w strukturach wewnątrzkomórkowych. Dla porównania – granica ta w przypadku komórek nowotworowych jest znacznie przesunięta i wynosi aż -35°C, co jest efektem zwiększonej ilości wody związanej w komórce.

Istnieją tezy, które mówią o tym, że zmiany stężeń elektrolitów w komórce, mogą powodować przerwanie ciągłości błon komórkowych. Co więcej, szybki przemieszczanie się elektrolitów może stać się przyczyną zmian białek, a co za tym idzie, może dojść do zahamowania syntezy DNA.

Szybkie zamrażanie

Jeśli proces zamrażania przebiega szybko, tzn. z prędkością około 60-100°C/ min, dochodzi do powstawania kryształków lodu jednocześnie w przestrzeni zewnątrzkomórkowej jak i wewnątrzkomórkowej. Jest to proces, w toku którego niemożliwa staje się wymiana roztworów przez błonę komórkową i uszkadzania jej. Innym obserwowanym zjawiskiem jest zmniejszone przewodnictwo cieplne tkanki, będące skutkiem pojawienia się mikropęknięć przestrzeni międzykomórkowych. Ze zjawiskiem tym spotykamy się w sytuacji, gdy prędkość chłodzenia komórki przekracza 60°C/ min. Powstające wówczas obszary o właściwościach próżni, gdzie przenoszenie energii jest znacznie zmniejszone, przyczyniają się do ograniczenia obszaru destrukcji komórki.

fot. panthermedia

Efekty działania niskiej temperatury na tkankę

W trakcie zabiegu z użyciem niskiej temperatury, dochodzi do skurczu naczyń co hamuje przepływ krwi w danym obszarze powodując jej zastój. Zatrzymanie krążenia jest niemal natychmiastowe w większości drobnych naczyń krwionośnych. Średnie i większe naczynia krwionośne (tj. te, których średnica przekracza 0,33 mm), utrzymują krążenie jeszcze prze okres kilku dni, jednak po tym czasie również krążenie ustaje. Naczynia o jeszcze większym przekroju praktycznie nie reagują na działanie niskich temperatur, zachowując przy tym swoje funkcje.

Powrót krążenia zauważalny jest po około 30 minutach od zamrożenia, a towarzyszy mu szybki wzrost temperatury oraz rozszerzenie kapilarów i drobnych naczyń żylnych. Krwawienie pojawiające się wówczas, tłumaczone jest otwieraniem się połączeń tętniczo - żylnych w zamrożonym, uszkodzonym obszarze.

W obszarze bezpośrednio otaczającym zamrożone miejsce obserwuje się wzrost przepływu naczyniowego, co wykazano za pomocą techniki dopplerowskiej.

Blizna po krioterapii

Zabieg kriochirurgiczny pozostawia na skórze znamię/ bliznę, której charakterystyczny obraz pod postacią pogrubionego naskórka, przejawia się zazwyczaj jedynie odbarwieniem. Częstą sytuacją, jako zaobserwowali specjaliści jest powrót pigmentacji skóry po upływie około 4 miesięcy od przeprowadzenia zabiegu. [1]

Reklama
(0)
Komentarze