Egészség és a Betegség
1. Jégkristály képződéset :Az extrém hideg hatására a víz a sejtekben és az extracelluláris terekben megfagy, ami jégkristályok képződését eredményezi. Ezek az éles jégkristályok mechanikusan megzavarhatják a sejtszerkezeteket, beleértve a sejtmembránt, az organellumokat és a citoszkeletális komponenseket.
2. Kiszáradásot :Amikor a vízmolekulákat kihúzzák a sejtekből, hogy jégkristályokat képezzenek, a sejtek kiszáradnak. Ez a vízvesztés megzavarhatja a normál sejtfunkciókat, ami anyagcsere-egyensúlyzavarokhoz, enzimműködési zavarokhoz és fehérjedenaturációhoz vezethet. A kiszáradás az oldott anyagok koncentrációjának növekedését is okozza a sejtekben, ami ozmotikus egyensúlyhiányt hoz létre, amely tovább károsíthatja a sejtstruktúrákat.
3. Ischaemiát :A fagyás vérrögök kialakulásához és az erek összehúzódásához vezethet, csökkentve a véráramlást az érintett területen. Ez az ischaemia megfosztja a sejteket az oxigéntől és az alapvető tápanyagoktól, ami hipoxiához és energiakimerüléshez vezet. Az oxigénhiány oxidatív stresszt okozhat, szabad gyököket termelve, amelyek tovább károsítják a sejtösszetevőket.
4. Gyulladásos választ :A fagyás gyulladásos reakciót vált ki a szervezetben, melynek célja a sérült szövetek gyógyulása. A túlzott és hosszan tartó gyulladás azonban hozzájárulhat a szövetek pusztulásához. A gyulladásos mediátorok, például a citokinek és a reaktív oxigénfajták felszabadulása további károsodást okozhat a sejtekben és a környező szövetekben.
5. Apoptózis és nekrózist :Súlyos fagyás esetén a sejtek apoptózison (programozott sejthalál) vagy nekrózison (szabályozatlan sejthalál) menhetnek keresztül. Az apoptózis magában foglalja a specifikus sejtpályák aktiválását, amelyek a sejt szabályozott pusztulásához vezetnek. A nekrózist ezzel szemben a sejtek ellenőrizetlen szétesése és a sejttartalom kiszivárgása jellemzi, ami szövetkárosodáshoz és gyulladáshoz vezet.
6. Reperfúziós sérüléset :Ha a fagysérült terület vérellátása túl gyorsan helyreáll, az reperfúziós sérüléshez vezethet. Ez akkor fordul elő, amikor az oxigéndús vér hirtelen beáramlása az ischaemiás szövetekbe szabad gyökök és gyulladásos mediátorok robbanását idézi elő, ami további károsodást okoz a sejtekben.
A sejtkárosodás és a szövetveszteség mértéke fagyhalál esetén számos tényezőtől függ, beleértve a hidegnek való kitettség súlyosságát és időtartamát, valamint az egyén általános egészségi állapotát és az extrém hideg hőmérsékletek tolerálhatóságát.