L'utilisation du froid dans le domaine médical n'est pas nouvelle. Hippocrate, vers 450 avant J.-C., recommandait de tasser de la neige sur les blessés de guerre. Il a remarqué que le taux de survie était plus élevé lorsque la chaleur corporelle était faible (mais il n'a probablement pas compris pourquoi). Au fil des ans, les scientifiques et les chercheurs ont étudié en profondeur les effets du froid sur le corps. Des engelures à l'hypothermie thérapeutique, de grands progrès ont été réalisés. Nous avons compris comment accueillir cet élément naturel et utiliser ses effets à notre avantage. Aujourd'hui, des vies sont sauvées chaque jour grâce à la régulation clinique de la température. Dans certains cas, il suffit de l'abaisser de quelques degrés. Dans d'autres, nous devons la faire descendre de plusieurs centaines de degrés en dessous de zéro. Dans cet article, nous allons nous intéresser à l'hypothermie et à son parent, la cryogénisation. Comment le froid nous aide-t-il dans les situations médicales d'urgence ? Et qu'est-ce que la cryogénisation ?

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L'hypothermie : Les effets de quelques degrés en moins

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L'hypothermie est une condition qui, si elle survient sans surveillance médicale, peut endommager un organisme. Dans les cas extrêmes, elle peut entraîner la mort, car les organes ne fonctionnent pas normalement lorsque la chaleur corporelle est réduite.

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Tu te demandes peut-être à quelle température le corps d'une personne entre en état d'hypothermie ? La température centrale du corps est incroyablement stable. Normalement, elle se situe autour de 37°C. Lorsqu'elle atteint 38,5°C ou plus, tu as de la fièvre. Lorsqu'elle chute de quelques degrés(en dessous de 35°C), c'est l'hypothermie. 

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Voyons ce qui se passe en détail. Lorsqu'il est exposé à des climats frais, le corps perd de la chaleur principalement par la peau (environ 90 %). Le reste s'échappe des poumons pendant l'expiration. Si le corps est immergé dans l'eau froide, sa température diminue 25 fois plus vite. Bien sûr, si la température ne baisse que légèrement, il n'y a pas de dommage grave. Le corps commence à frissonner pour augmenter la chaleur centrale et notre instinct de survie entre en jeu, nous poussant à trouver une source de chaleur. Dans certains cas, un bref frisson peut même avoir des effets bénéfiques sur l'organisme. Mais si les degrés continuent à baisser et qu'aucune solution rapide n'est trouvé, le corps commence lentement à s'effondrer. 

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Dans le but de préserver la chaleur, les vaisseaux sanguins se rétrécissent temporairement en raison d'un effet appelé vasoconstriction. Normalement, le cœur et le foie sont les organes qui produisent le plus de chaleur. Cependant, lorsque la température baisse, ils réduisent leur activité, jusqu'à s'arrêter complètement dans les cas extrêmes. Ils tentent ainsi de conserver leur énergie et de protéger le cerveau. Dès qu'il y a un arrêt cardiaque, le processus de la mort commence.

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Gestion ciblée de la température en médecine

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Il peut sembler contre-intuitif que les médecins provoquent délibérément des états hypothermiques. Pourtant, lorsqu'elle est effectuée de manière contrôlée et au bon moment, cette technique peut sauver des vies.

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Permettez-moi de te présenter la contrôle ciblé de la température(CCT), un système actuellement utilisé pour induire une hypothermie et, dans certains cas, prévenir la fièvre, ou maintenir une normothermie. Le neurologue américain Temple Fay a publié l'un des premiers articles scientifiques relatifs à cette technique en 1943. En testant le refroidissement systémique et focal, Fay a observé une amélioration des résultats après une lésion cérébrale traumatique (TBI) lorsque les températures étaient abaissées de 38,3°C à 32,7°C. Cependant, ce n'est qu'en 2002 que l'hypothermie thérapeutique a commencé à susciter une attention sérieuse après que deux essais contrôlés publiés dans le New England Journal of Medicine ont montré les avantages significatifs de l'abaissement de la température centrale chez les patients victimes d'un arrêt cardiaque[1][2].

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Aujourd'hui, le contrôle ciblé de la température est un protocole standard pour traiter les patients ayant subi un arrêt cardiaque. Elle vise à réduire la mortalité et à améliorer les résultats neurologiques chez les patients non réactifs qui parviennent à un retour de la circulation spontanée (ROSC) après un arrêt cardiaque. Une fois la circulation rétablie, le refroidissement est obtenu par deux méthodes principales: le refroidissement de surface et le refroidissement endovasculaire. 

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Le refroidissement de surface comprend les couvertures à air convectif, les matelas d'eau, les bains d'alcool, les vestes de refroidissement et les packs de glace. Le refroidissement endovasculaire se fait par perfusion de liquide isotonique froid et a l'avantage d'atteindre les températures cibles plus rapidement. L'objectif est d'atteindre une température centrale de 32°C à 34°C dès que possible, de maintenir cette température pendant 12 à 24 heures, puis de se réchauffer à un rythme contrôlé de 0,2 à 0,5 °C/heure[3]. 

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Quels sont les avantages à provoquer une hypothermie ?

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L'hypothermie agit sur trois principaux processus pathologiques dépendant de la température : les lésions cérébrales ischémiques, les lésions de reperfusion et les lésions cérébrales secondaires. Examinons le premier. 

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L'ischémie se définit comme un apport insuffisant de sang oxygéné à une ou plusieurs parties du corps. Lorsque les battements du cœur s'arrêtent, le sang ne circule plus. Les cellules manquent alors d'oxygène et passent d'un métabolisme aérobie à un métabolisme anaérobie. Elles produisent du lactate et d'autres déchets jusqu'au point où elles commencent à s'auto-régénérer et à mourir. Cela peut entraîner de graves lésions cérébrales.

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L'hypothermie induite peut avoir un impact profondément positif sur la réduction de l'ischémie en raison de son effet de ralentissement métabolique. Lorsque la température est abaissée de 1°C, l'activité métabolique diminue de 5 à 7%. Cela se traduit par un besoin d'oxygène nettement inférieur. Si les cellules ont besoin de moins d'oxygène, il reste plus de temps pour réanimer le patient tout en causant moins de dommages au cerveau.

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En outre, la régulation de la température empêche l'apparition de la pyrexie, c'est-à-dire de la fièvre. Il s'agit d'un effet assez courant du syndrome postarrêt cardiaque. En plus d'être néfaste pour un organisme déjà affaibli, la fièvre est liée à des résultats négatifs dans tous les types de lésions neurologiques.

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Cryogénisation : Du froid doux au très froid

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Dans le cas de l'hypothermie, la température du corps diminue de quelques degrés. Mais que se passe-t-il si celle-ci est abaissée de plusieurs dizaines, voire centaines de degrés ? C'est là tout l'enjeu de la cryogénisation, la science qui étudie le comportement des substances à des températures très basses (ou cryogéniques). Nous parlons d'une gamme allant de -150°C au zéro absolu (-273°C) ! Les températures ultra-basses modifient les attributs chimiques, ce qui ouvre la voie à toute une série de nouvelles applications. 

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Il existe deux applications médicales principales : la cryothérapie et la cryopréservation. 

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• La cryothérapie était utilisée dans le passé pour soigner les blessures et soulager la douleur. Aujourd'hui, elle est utilisée pour traiter diverses affections cutanées (y compris les verrues et les étiquettes cutanées) et certains cancers, notamment ceux de la prostate, du col de l'utérus et du foie. 

• La cryopréservation est le processus de conservation des cellules, des tissus, du sperme, des embryons, des organes et des êtres humains à des températures extrêmement basses. Cela réduit le taux métabolique à un point tel que l'activité biologique est complètement interrompue. Les matériaux organiques cryopréservés sont généralement stockés dans de l'azote liquide et peuvent rester dans cet état indéfiniment. L'idée derrière cette technologie est de préserver des matériaux organiques qui pourront être réchauffés et utilisés ultérieurement (ou réanimés dans le cas de la cryopréservation humaine).

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Ces dernières années, une tendance s'est développée, qui porte également le nom de cryothérapie du corps entier. La personne qui reçoit ce traitement s'assoit généralement dans une cabine cryogénique pendant 3 à 5 minutes, exposant son corps à des températures extrêmement basses. Ce type de cryothérapie peut soulager les douleurs musculaires, ainsi que certains troubles articulaires et musculaires, comme l'arthrite. Elle peut également favoriser le processus de perte de poids, réduire l'inflammation, prévenir la démence et bien plus encore. Comme il s'agit d'une technique relativement nouvelle, ses avantages nécessitent davantage de recherches scientifiques.

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La cryopréservation humaine pour sauver des vies

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Le MTT est une technique utilisée en médecine d'urgence. La cryogénisation, ou cryopréservation humaine, est également à sa manière un procédé utilisé dans les situations critiques.

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Dans le cas idéal, immédiatement après la mort légale d'un membre cryogénique, une équipe de standby induit un état d'hypothermie contrôlée. La température est abaissée, et l'activité métabolique réduite. De cette façon, l'ischémie du patient est réduite. 

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Avec cette technique, tu ne descends pas seulement de quelques degrés, mais jusqu'à -196°C. Un facteur important entre en jeu : lorsque tu descends en dessous de zéro, l'eau présent dans ton corps gèle. Pour éviter la formation de glace, il faut remplacer le sang par des agents cryoprotecteurs (ACP) et éliminer l'eau du corps. Lorsque la température diminue progressivement, le corps entre dans un état amorphe semblable à du verre. Le patient est vitrifié, et peut rester dans cet état pendant une période indéfinie.

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Lorsque, dans 50, 100 ou peut-être 500 ans, la technologie médicale se sera suffisamment développée pour guérir les causes qui ont conduit à la mort de la personne, celle-ci pourra potentiellement être réanimée. Grâce à la cryopréservation humaine, des personnes qui seraient condamnées aujourd'hui pourraient avoir une chance d'être sauvées à l'avenir.

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Conclusion

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Dans le passé, le présent et l'avenir, les températures froides utilisées de manière contrôlée ont sauvé des vies. Alors que l'hypothermie induite donne aux professionnels de la santé quelques minutes de plus pour prévenir les lésions cérébrales, la cryopréservation humaine pourrait leur donner des décennies ou des siècles.

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Il est évident que la recherche est nécessaire pour exploiter pleinement les possibilités offertes par ces technologies. En ce qui concerne la cryopréservation humaine, il faudra un certain temps avant qu'une réanimation soit possible. Néanmoins, de nombreuses personnes pensent que c'est une voie qui mérite d'être prise. Et toi, qu'en penses-tu ? Fais-le nous savoir sur notre serveur Discord.

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Et en attendant, si tu as envie d'en savoir plus sur la cryogénisation, jette un coup d'œil à notre éditorial Tomorrow Insight. Je parie que tu y trouveras des réponses à tes questions.

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En savoir plus sur la cryogénisation

Temps de lecture : 6 minutes

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