Как происходит процесс смерти

Плата за многоклеточность

Единственным гарантированным фактом биографии любого многоклеточного живого существа является только тот, что рано или поздно живое существо таковым быть перестанет: иными словами – умрёт.

Умирание как процесс – явление совершенно естественное, абсолютное большинство животных, не наделённых самосознанием, не осознают факта своей смертности, и просто растворяются в потоке реальности. Есть конечно «отщепенцы», которые способны ощущать свою или своих близких фатальную конечность, переживать по этому поводу или строить гипотезы различной степени фантастичности. Но разговор в этой заметке пойдёт именно о тех, кто умирает «по-нормальному» — без внешней ажитации и паники.

Явление смерти давно и пристально изучается биологами. В настоящее время наилучшим образом этот процесс исследован у млекопитающих. Тем не менее, удовлетворительного ответа на вопрос что такое смерть и для чего она нужна не существует. Одной из наиболее авторитетных гипотез считается та, согласно которой смерть является следствием старения. А старение, в свою очередь, результатом многоклеточности – т.е. того, что в организме присутствует большое количество высокоспециализированных клеток, не способных вернуться в митотический цикл.

Большинству из тех, кто содержал домашних животных или хотя бы смотрел документальные фильмы о дикой природе, знают, что животные, умирающие от старости, стараются остаться в одиночестве или покинуть стаю, так как будто чувствуют приближение своего финала. И тут нас поджидает первая ловушка – животные ни к чему не стремятся – это яркий пример антропоцентрического мышления. Иными словами, мы переносим человеческие чувства и переживания на животных. На самом деле природа этого поведения совершенно иная. Животное не понимает, что пришло его время умирать – в случае, если это одиночный хищник, он просто чувствует, что с его организмом что-то не так, и он не в силах больше охотиться и отбиваться от врагов. Единственным решением в данном случае, является найти укромное убежище, где может быть, получится отлежаться. Как правило, старое животное и погибает в таком «укромном месте» Это т.н. «рефлекторное» восприятие смерти. Со стайными животными всё ещё грустнее – в большинстве случаев они просто отстают от остальной стаи, не в силах поддерживать тем передвижения.

Вообще говоря, естественная смерть в природе – явление чрезвычайно редкое, и является атрибутом животных, стоящих на высоких ступенях пищевой цепи. Но даже господствующие хищники чаще всего гибнут не от естественных причин, а от голода или травм, полученных при столкновении с соперниками.

Но если зверю, внезапно, «повезло», и он удостоился смерти «безболезненной, мирной и непостыдной» — то происходит это не мгновенно (случаются, конечно, ситуации, при которых чувствительность дыхательного центра снижается настолько, что организм в прямом смысле «отключается» во время сна – но это самое невероятное везение). В большинстве случаев, прежде чем переселиться на «злачные пажити», организму придётся пройти через пять стадий умирания:

— предагонию;
— терминальную паузу;
— агонию;
— клиническую смерть;
— биологическую смерть.

Строго говоря это не совсем стадии смерти, вернее – это механизмы, призванные не обеспечить переход организма в мир иной, а наоборот – продлить его существование (иными словами являются компенсаторно-приспособительными реакциями). Именно поэтому первые четыре стадии являются обратимыми, чем с переменным успехом, и пользуется современная реаниматология.

На стадии предагонии развивается резкое торможение в высших отделах ЦНС – это проявляется спутанностью сознания, падением артериального давления, исчезновением пульса на периферических сосудах, учащением дыхания, побледнением или цианозом («посинением») кожных покровов. В этот период практически полностью выпадает болевая чувствительность и снижается количество сигналов от рецепторов. Те, кто помнят опубликованные ранее на странице видео, где один зверь ест другого, а поедаемый даже не старается убежать – это и есть настоящая предагония. С некоторой долей условности это состояние можно приравнять торпидной стадии шока. Предагония может длиться от нескольких десятков минут до нескольких часов. Эволюционный смысл этого процесса – перераспределить потоки энергии в организме и клетках таким образом, чтобы максимальное снабжение получали ткани, более всего страдающие от нехватки кислорода. Как ни странно, кора больших полушарий в их число не входит (ВНД – это скорее роскошь, чем необходимость).

Однако долго так продолжаться не может. И после предагонии наступает терминальная пауза. В этом периоде происходит остановка дыхания и резкое падение сердечной деятельности, вплоть до коротких эпизодов асистолии. Остановка дыхания носит временный характер и может продолжаться от нескольких секунд до 3 – 4 минут. Этот самый коротки период, заканчивается долгим самостоятельным вдохом, который знаменует наступление следующего периода умирания — агонии.

В переводе с греческого на русский «агония» означает «борьба», и действительно, это последний и самый решительный бой организма за возможность продолжить свое существование. Глубокое нарушение функции высших отделов полушарий мозга проявляется полной утратой сознания (впрочем, возможны короткие «просветления»), исчезают рефлексы и реакции на внешние раздражители. Одновременно нарастает возбуждением продолговатого мозга – именно там расположены центры, отвечающие за дыхание и сердцебиение.

Дыхание, вначале слабое, постепенно усиливается, и достигнув максимума, опять ослабевает, прекращаясь на некоторое время, после чего цикл повторяется. Это, т.н. патологическое дыхание Чейна-Стокса, его появление связано со снижением чувствительности дыхательного центра к концентрации двуокиси углерода в крови. В дыхании учувствует вспомогательная мускулатура – мышцы шеи, плечевого пояса, межрёберные мышцы – со стороны это выглядит так, как будто животное не столько дышит, сколько глотает воздух. Такой тип дыхания (его ещё называют Гаспинг-дыхание) совершенно не эффективен, и обеспечивает не более 20% от потребностей организма.

Сердечно-сосудистая система тоже принимает активное участие в борьбе за живучесть – после падения артериального давления в предагонии, наступает короткий промежуток повышения, с усилением силы и частоты сердечных сокращений. Однако это длиться не долго, и сердечная деятельность снова ослабевает.

Таких кратковременных «вспышек» жизнедеятельности может быть несколько, а сама агония может затягиваться на несколько часов.

Во время агонии катаболизм начинает преобладать над анаболизмом, иными словами, все доступные вещества расщепляются с высвобождением энергии. В первую очередь это касается АТФ и других макроэргических соединений. Например, у человека масса расщеплённых в период агонии макроэргических соединений может достигать 70 – 80 грамм (именно этому феномену мы обязаны легенде о «весе» души). В результате массивного распада АТФ в периоде агонии у умирающего организма может повышаться температура тела.

Однако даже активный катаболизм не способен длительно поддерживать функционирование основных систем организма. В совокупности с нарушением лёгочной вентиляции, это приводит к нарастанию ацидоза (смещению рН крови в кислую сторону). Закисление внутренней среды организма вызывает нарушение двигательной активности сосудов – их расслаблению. Давление падает окончательно и бесповоротно, даже централизация кровотока, теперь не способна обеспечить ткани жизненно важных органов кислородом и питательными веществами. Сердцебиение и дыхание останавливаются — наступает клиническая смерть.

По сути, для животного – клиническая смерть – это уже точка в его жизнедеятельности. Однако, не смотря на все признаки: отсутствие сознания, арефлексия, отсутствие дыхания и сердечных сокращений – организм ещё не умер. В клетках продолжаются метаболические процессы. Продолжительность клинической смерти определяет, в первую очередь, скорость гибели нейронов ЦНС. В среднем, у животных, этот процесс занимает 10 – 12 минут. Но на длительность жизни нейронов и продолжительность во многом влияют условия – в первую очередь, от температуры окружающей среды.

Спустя это время, клиническая смерть переходит в биологическую – из которой возврата уже нет. Температура тела постепенно начинает снижаться, до тех пор, пока не выровняется с окружающей средой. Кровь, под действием силы тяжести, стекает в нижележащие отделы тела образуя т.н. гипостазы – «трупные пятна». Мышцы коченеют, в результате выхода кальция из цистерн саркоплазматического ретикулюма непосредственно к моторным белкам.

Начинается разложение в результате действия собственных протеолитических ферментов и работы микроорганизмов. С этого момента начинается возвращение накопленных за жизнь элементов в биогеохимичекский круговорот.

Что ж, всем нам суждено когда-нибудь негативное царство бытия.

Список использованной литературы:

1. Биология. В 2 кн. Кн. 1: Учеб. для медиц. Спец. ВУЗов/ В.Н. Ярыгин, В.И. Васильева, И.Н. Волков, В.В. Синельщикова; под ред. В.Н, Ярыгина. – 10-е изд.. стер. – М.: Высш. шк., 2010
2. Большая медицинская энциклопедия. Т. XXX «Серотонин – Spina ventrosa»./ Под ред. А.Н. Бакулева. Изд. 2-е. – М.: Советская энциклопедия, 1963
3. Воспаление, Лихорадка, Патологическая физиология обмена веществ / под. Ред. А.Д. Адо, П.Н. Весёлкина. Многотомное руководство по патологической физиологии. – Медицина, 1966. Т.I
4. Кумар, В. Основы патологии заболеваний по Роббинсону и Котрану / Кумар В., Аббас А.К., Фаусто Н., Астер. Дж. К.; пер. с англ.; под ред. Е.А. Коган, Р.А. Серова, Е.А. Дубовой, К.А. Павлова. В 3 т. Том 1: главы 1 – 19. – М.: Логосфера, 2016
5. Пальцев М.А., Аничков Н.М. Паталогическая анатомия. Учебник. В 2-х т. Т. 1. – М.: Медицина, 2001
6. Патофизиология: учебник : в 2 т. / под ред. В.В. Новицкого, Е.Д. Гольдберга. О.И. Уразовой. 4-е изд., перераб. и доп. – ГЭОТАР-Медиа, 2010. – Т. 1.
7. Пиголкин Ю.И., Попов В.Л. Судебная медицина: Учебник. – М.: Медицина, 2003
8. Судебная медицина: Учебник/Под ред. В.Н. Крюкова. – Изд. 5-е, перраб и доп. – М.: ОАО «Издательство «Медицина»», 2006
9. Струков, А.И. Патологическая анатомия : учебник / А.И. Струков, В.В. Серов ; под ред. В.С. Паукова. – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2019

Взято «Биореактор»