مغز تا چه مدت می‌تواند بدون اکسیژن دوام بیاورد؟

مغز انسان اندامی فوق‌العاده پیچیده و شکننده است که حیات آن به تامین پیوسته‌ی خون غنی از اکسیژن وابستگی دارد. بدون اکسیژن، سلول‌های مغز به ویژه نورون‌های فرستنده‌ی سیگنال که امکان حس کردن و فکر کردن را برای ما فراهم می‌کنند، می‌میرند؛ اما مغز دقیقا تا چه مدت می‌تواند بدون اکسیژن دوام بیاورد؟

نمی‌توان با قاطعیت به پرسش بالا پاسخ داد. مغز انسان نسبت به دیگر اعضای بدن به انرژی بیشتر نیاز دارد. با وجود اینکه مغز تنها ۲ درصد از میانگین وزن یک فرد بزرگسال را تشکیل می‌دهد، ۲۰ درصد از خون اکسیژن‌دار و سرشار از سوخت را که از قلب پمپاژ می‌شود، مصرف می‌کند.

مغز ما به منبع زیادی از اکسیژن نیاز دارد تا توازن ظریف الکترولیت‌ها را حفظ کند. الکترولیت‌ها مواد معدنی حامل بار الکتریکی و کلید ایجاد تکانه‌های الکتریکی در سیستم عصبی هستند. عدم توازن این الکترولیت‌ها توانایی نورون‌ها برای ارسال پیام را مختل می‌کند زیرا سلول‌ها بر جریان ورودی و خروجی سدیم و پتاسیم در غشاهای خود وابسته هستند. این جریان تحت کنترل پمپاژها در غشای نورونی قرار دارند که بدون اکسیژن کافی مختل می‌شوند. اختلال پمپی به انباشته‌ شدن سریع سدیم و آب و تورم نورون‌ها می‌انجامد. البته هنوز مکانیزم دقیق این تورم به درستی درک نشده است.

زمان دقیق برای وارد شدن آسیب‌های جبران‌ناپذیر به مغز و مرگ ناشی از محرومیت اکسیژنی به معیارهای متعددی مثل شدت و مدت زمان از دست دادن اکسیژن وابسته است؛ زیرا وقفه در تأمین خون مغز می‌تواند مشابه سکته یا جراحت‌های مختلف سر، جزئی باشد یا مانند نمونه‌ی ایست قلبی به‌صورت کامل رخ دهد.

سکته باعث مرگ آنی سلول‌های مغزی نمی‌شود، بلکه هرچقدر نبود اکسیژن دوام پیدا کند، آسیب وارد شده به مغز بیشتر خواهد بود. اکسیژن پائین در مدت زمان کوتاه پنج دقیقه می‌تواند به کما، حمله یا مرگ نورونی منجر شود. خوشبختانه در صورت اقدام سریع می‌توان عملکرد درخورتوجهی از مغز را پس از سکته احیا کرد.

فقدان کامل اکسیژن در مغز باعث مرگ سلول‌ها در چند دقیقه می‌شود. در نمونه‌ی ایست قلبی، فعالیت الکتریکی خودانگیخته در سطح مغز در عرض ۱۰ تا ۳۰ ثانیه پس از توقف جریان خون ناپدید می‌شود. به‌نقل از کتابخانه‌ی ملی مدلاین‌پلاس، در صورتی که جریان خون فردی متوقف شود، آسیب دائمی به مغز می‌تواند در عرض فقط چهار دقیقه رخ دهد.

هرچند آسیب مغزی ناشی از کمبود اکسیژن در عرض چند دقیقه رخ می‌دهد، سرعت دقیق آسیب از شخصی به شخص دیگر متفاوت است. این مسئله کاملا به فرد و معیارهای ریسک مثل فشار خون، کلسترون و سیگار کشیدن وابسته است. سلامت قلبی عروقی ضعیف می‌تواند به تجمع پلاک‌های چربی بینجامد که عروق خونی را سخت و باریک می‌کنند و به نوبه‌ی خود باعث محدود شدن جریان خون به داخل بافت‌ها و اعضای بدن ازجمله مغز می‌شوند.

بااین‌حال، سلامت ضعیف قلبی عروقی ممکن است گاهی‌اوقات مزیتی غیرمنتظره در مورد کمبود اکسیژن در مغز ایجاد کند. فردی با سابقه‌ی طولانی عوامل خطر ممکن است شریان‌ها یا الگوهای جریان جبرانی را رشد بدهد تا وقتی بافت مغز شروع به از دست‌دادن اکسیژن می‌کند، به آن‌ها کمک کنند.

درمقابل، فردی جوان‌تر و سالم‌تر ممکن است نتواند کمبود اکسیژن را به همان میزان تحمل کند. با این‌حال، این مسئله از شخص به شخص متفاوت است و نمی‌تواند قاعده‌ی کلی محسوب شود.