Skip to main content

En cool behandling räddar hjärnan

Är du en huttrare? Då klarar du kyla bättre. Men utan skyddsmekanismer sänks kroppens kärntemperatur snabbt och vi riskerar förfrysning. Samtidigt klarar sig en nedkyld kropp bättre utan syre, något som forskarna utnyttjar för att rädda liv.

Det är nollgradigt i rummet. På en stol sitter en man med endast badbyxor, skor och vantar på sig. I ett annat rum väntar ett badkar som tappas med 15-gradigt vatten. Låter det trevligt?

– Nej, det är helt klart obehagligt. Våra försökspersoner är därför ofta människor som själva är väldigt intresserade av vad som händer med kroppen i extrema sammanhang, säger Ola Eiken, professor i omgivningsfysiologi vid Kungliga Tekniska Högskolan i Stockholm samt docent i fysiologi vid Karolinska Institutet.

Han har själv prövat hur det känns att delta i vissa av de experiment som utförs på hans arbetsplats, där det bland annat undersöks hur kroppen reagerar på höga och låga temperaturer. Det rör sig till stor del om grundforskning, där ett mål är att hitta markörer för vilka individer som löper ökad risk för lokala kylskador, i värsta fall förfrysning. Det är nämligen ganska okänt i dag.

Köld kan skada oss på två sätt: antingen genom en lokal kylskada på en kroppsdel, eller genom hypotermi, där kärntemperatur sänks i kroppen. Och personer med starkt skydd mot nedkylning verkar ha ökad risk för lokala kylskador.

Vid kyla dras kärlen ihop, så att blodflödet i framför allt fingrar och tår minskar. Då och då släpper sedan kroppen fram blodflödet igen, så att en skjuts av varmt blod når de yttre extremiteterna, möjligen i ett kroppsligt försvar mot lokal förfrysning. Nackdelen är att blodet då kyls ned, vilket sänker kroppens kärntemperatur. Hur ofta och hur länge kroppen släpper på blodflödet på detta sätt är individuellt. Ett snålt återflöde till yttre extremiteter ger större risk för förfrysning, men minskar risk för nedkylning, och tvärtom.

Kroppens främsta försvar mot nedkylning är att huttra, och hur effektivt vi huttrar är också individuellt. En del av försökspersonerna som får bada i 15-gradigt vatten huttrar kraftigt. Därmed frigör musklerna energi, som ger värme och håller kroppstemperaturen uppe. Men andra huttrar inte alls och är oskyddade mot kylan. Hos dem faller kroppstemperaturen snabbt. Redan efter 20–25 minuter kan den vara 35 grader. Kraftiga – eller effektiva – huttrare kan vistas längre i det 15-gradiga vattnet, en del under mer än en och en halv timme med i princip bibehållen kroppstemperatur.

– Det här är något av ett mysterium i dag. Försökspersoner som uppfattas som homogena skiljer sig kraftigt på denna punkt och vi vet inte varför, säger Ola Eiken.

Men vilken grupp upplever att de fryser mest – huttrarna eller de som tappar i kroppstemperatur?

– Det går inte att slå fast några mönster där heller, säger Ola Eiken. Studier visar att vältränade personer som huttrar kraftigt kan sexfaldiga sin ämnesomsättning och alstra mycket värme. Men det är en tröttsam sysselsättning. Energidepåerna töms ut och kroppen blir utmattad. Försvaret mot kylan är tillfälligt och för att överleva behöver man söka sig till yttre värmekällor.

Varje år dör mellan 30–45 svenskar i olyckor där de kylts ned. I många av dessa olyckor har de drabbade tagit alkohol eller droger, något som sänker kroppens förmåga att huttra och dra ihop blodkärlen. Även personer med psykisk störning eller demens samt fritidsutövare, som överraskas av kallt väder, hör till dem som oftare än andra dör av hypotermi. Och troligen är dödsfallen fler än de som syns i statistiken – till exempel kan en del av dem som i dag hittas drunknade med flytväst egentligen ha dött av hypotermi.

När det gäller lokala förfrysningsskador är vissa yrkesgrupper mycket utsatta, som renskötare, sjömän, fiskare och bönder. Men även här är fritidsutövarna en stor grupp, där bergsklättrare och skoterförare hör till dem som drabbas. Förfrysningsskador förekommer också hos hemlösa personer och vissa med psykisk sjukdom.

De experiment Ola Eiken leder avbryts alltid när kroppstemperaturen hos en försöksperson sjunker till 35 grader. En så pass liten sänkning är nämligen helt ofarlig. Men vid lägre kroppstemperatur sker större förändringar (se grafik på sidan 28). Trots detta kan kraftigt nedkylda personer överleva och klara sig helt utan skador. Svenskan Anna Bågenholm överlevde en olycka då hon legat under is i 80 minuter. Hennes kroppstemperatur sjönk till 13,7 grader och hon hade hjärtstillestånd i över två timmar. Anna Bågenholm klarade sig utan större men, men var tvungen att byta jobb från kirurgi till radiologi eftersom hennes fingermotorik hade försämrats. Att kroppen kan klara en sådan händelse beror på att ämnesomsättningen sjunker. Ju lägre kroppstemperatur, desto lägre ämnesomsättning. Det innebär bland annat att organen förbrukar mindre syre.

Just den mekanismen utnyttjas numera medvetet på flera sätt inom sjukvården. Efter hjärtstillestånd som sker utanför sjukhus är det sedan ett tiotal år praxis med kylbehandling för att förebygga hjärnskador. Vid hjärtstopp på sjukhus behövs sällan det, eftersom snabbt återupplivade patienter får mindre syrebrist och skador.

Kylbehandlingen inleds vanligen genom injektioner med kall vätska. På så sätt kan man snabbt sänka kroppstemperaturen till cirka 33 grader. Därefter bibehålls den låga temperaturen under ett dygn med till exempel kyltäcken med cirkulerande kall vätska eller med andra, mer avancerade metoder. För att parera eventuella huttranden ger man muskelavslappnande medel. Dessutom hålls patienterna nedsövda, vilket ytterligare sänker ämnesomsättningen.

Men oftast inleds nedkylningen först flera timmar efter hjärtstoppet, efter ambulanstransport, undersökningar och inläggning på intensivvårdsavdelning.

Det vill Per Nordberg, hjärtläkare och doktorand vid institutionen för klinisk forskning och utbildning vid Södersjukhuset, Karolinska Institutet, ändra på. Han forskar om en ny metod för kylbehandling som ambulanspersonalen kan påbörja redan under den pågående hjärt-lungräddningen. Då förses patienten med en näskateter som påminner om en syrgasgrimma, en slang med två piggar som sticker in i näsborrarna. Via dem får patienten kylande gas, som sänker temperaturen lokalt i hjärnan. Resten av kroppen kyls ned senare på sjukhuset.

– Genom att påbörja kylbehandling tidigt tror vi att det finns potential att rädda de nervceller som dör till följd av syrebristen under hjärtstoppet. Vi tror också att vi kan begränsa den andra våg
av celldöd som följer efter ett hjärtstopp, säger Per Nordberg.

Som en följd av syrebristen under hjärtstoppet stressas hjärnan och en kaskad av biokemiska processer startar. Bland annat börjar nervcellerna att ohämmat producera signalsubstansen glutamat, något som i slutändan ger ett överskott av kalcium – som leder till att nervcellerna dör. Att bromsa hjärnans ämnesomsättning genom tidig nedkylning kan vara ett sätt att minska denna överdrivna glutamatproduktion.

Tanken är dock inte ny. I slutet av 2013 publicerades en amerikansk studie där hjärtstoppspatienter hade lottats till att få nedkylning som vanligt på sjukhuset eller redan i ambulansen. Men studien visade inga fördelar med snabb nedkylning. Många patienter fick nya hjärtstopp innan de kom fram till sjukhuset. Det kan bero på att den snabba nedkylningen i ambulansen skedde genom att injicera stora mängder kall vätska, upp till två liter, direkt när hjärtat startats, säger Per Nordberg:

– Det blir troligen för tungt för det nystartade hjärtat att pumpa runt så stora volymer vätska. Jag var inte helt förvånad över studiens resultat.

Studien talar alltså inte emot den snabba nedkylningen, utan främst emot hur den gjordes, anser Per Nordberg. Han leder nu en stor studie där patienterna lottas till nedkylning enligt nuvarande rutiner på sjukhuset eller redan i ambulansen – fast då med kylning via näsan. Totalt ska 500 patienter ingå och studien ska förhoppningsvis vara klar 2015. Hypotesen är att den tidiga nedkylningen ska leda till färre hjärnskador hos patienterna, så att de får mindre problem med till exempel minnesstörningar eller motoriska funktionsnedsättningar.

Per Nordberg tror att nedkylning för att skydda hjärnan går att använda på fler patientgrupper än i dag, till exempel strokepatienter. Men till skillnad från hjärtstoppspatienterna är dessa ofta vid medvetande, och för att använda kylning via näsan behöver patienten vara medvetslös eller nedsövd.

– Vi har testat sprejen på friska försökspersoner när de var vakna, och de blev ganska stressade eftersom det är obehagligt att bli nedkyld i näshålan. Blodtryck och puls steg, vilket är kontraproduktivt i sammanhanget, säger Per Nordberg.

Han tror också att kylbehandling på sikt kan trimmas ytterligare, med bättre underlag för vilken kroppstemperatur som egentligen är den optimala och hur länge nedkylningen ska ske.

– Jag blir inte förvånad om framtida studier ger stöd för att man bör gå ännu lägre i kroppstemperaturen och att kroppen bör vara temperatursänkt längre, kanske under tre dygn.

Just tre dygns kylbehandling är praxis inom ett annat område i sjukvården, nämligen neonatalvården. Sverige var bland de första i världen med att införa kylbehandling som praxis för barn med akut syrebrist, födda från vecka 36 eller senare.

Varje år föds mellan 100 och 200 sådana svenska barn. Ungefär vart fjärde kan räddas till livet eller från svåra hjärnskador genom nedkylning. Trots det får inte alla barn den behandling de behöver – åtminstone var det så under 2011, enligt en genomgång gjord av Hjärnfonden och forskare vid Karolinska Institutet. Ett skäl är att behandlingen måste inledas senast sex timmar efter förlossningen. Eftersom de flesta sjukhus inte kan erbjuda nedkylning måste de sköra, nyfödda barnen omedelbart transporteras, ett beslut som kräver snabbt agerande av en kunnig barnläkare. Under själva transporten läggs barnet oftast i en vanlig transportkuvös eller i en slags kyldräkt, som kräver specialambulans.

– Det finns exempel på hur kroppstemperaturen sjunkit alltför mycket under transporten, ända ned mot 28 grader. Det är inte bra och kan påverka kylbehandlingens utfall. Det finns behov av enklare och säkrare transporter av barn som behöver kylbehandling, och det vore också bra om den kunde starta tidigare, säger Linus Olson, civilingenjör och forskare vid institutionen för kvinnors och barns hälsa.

Han har tagit fram en kylmadrass som fungerar utan vare sig el eller vatten, vilket gör den möjlig att använda i alla ambulanser och på alla sjukhus. Den är gjord av ett plasthölje fyllt med så kallat fasförändringsmaterial, som kan övergå från fast till flytande form och som av sig självt använder barnets kroppsvärme som energikälla i den processen. Efter cirka en timme på kylmadrassen når barnet en temperatur på 33,5 grader.

– En stor poäng är att madrassen sedan bibehåller denna temperatur på ett stabilt sätt. Den är dessutom väldigt mycket billigare än den utrustning som används för kylbehandling i dag. Utöver
möjligheter till förbättrade transporter i Sverige ser vi stor potential till förbättrad neonatalvård i utvecklingsländer, säger Linus Olson.

Vi talas vid över en något raspig Skypeledning från Vietnam, där Linus Olson befinner sig för att i en forskningsstudie pröva madrassen på nyfödda barn med akut syrebrist. I dag ges kylbehandling endast vid ett par sjukhus i Vietnam, som har en befolkning på 90 miljoner invånare. I studien ska madrassen göra kylbehandling tillgänglig på fler sjukhus.

– Målet är att rädda liv och minska hjärnskador hos barn med akut syrebrist. Om studien ger stöd för att madrassen har effekt i dessa sammanhang finns planer på att införa den mer permanent inom neonatalvården i Vietnam. På sikt är fler länder med mindre utvecklad neonatalvård intressanta, säger Linus Olson.

Kylmadrassen testas även i en studie i Sverige. I ett första skede ska nyfödda med syrebrist lottas till att flygtransporteras antingen i vanlig transportkuvös eller på kylmadrassen. I nästa led sker samma sak, fast med normal ambulanstransport. Det studerade utfallet är hur många barn i respektive grupp som dött eller har allvarliga hjärnskador vid sex års ålder, så studiens slutresultat ligger långt fram i tiden.

– Om det visar sig att transporter med kylmadrass är bättre än transportkuvös finns det anledning att fundera kring en ändring av dagens rutiner, säger Linus Olson.

Nio grader under fryspunkten

Under 37 grader
Kroppen börjar huttra och tänderna skaka. Ytliga blodkärl drar ihop sig.
Under 35 grader
Ämnesomsättningen går ner och kroppen börjar gå på sparlåga. Vanligen upphör det energikrävande men skyddande huttrandet. Nervsystemet påverkas och motorik, tal och tankeförmåga försämras. Det blir svårt att greppa och att simma, vilket givetvis är livsfarligt för den som befinner sig i vatten eller långt från skydd och värme.
28 grader
De flesta personer är medvetslösa. Hjärtat slår långsamt och det finns påtaglig risk för hjärtrytmrubbning eller till och med hjärtstillestånd. Muskulaturen blir stel.
Under 28 grader
Det är ofta svårt att se skillnad på en levande och en död person. Kroppen uppfattas som likstel, andningen är ytlig och så långsam att den är svår att uppfatta. Det kan gå en minut mellan svaga hjärtslag.

Text: Annika Lund. Texten är tidigare publicerad i Medicinsk Vetenskap nr 1 2014