Если наблюдать в эксперименте, как умирает собака (предположим, от кровопотери), то прежде всего обращает на себя внимание резкое возбуждение животного. Организм мобилизует все свои ресурсы, чтобы противодействовать наступающему умиранию. Далее период возбуждения сменяется как бы засыпанием организма. Происходит это потому, что в коре мозга наступает разлитое, охватывающее всю кору торможение, которое и вызывает состояние, внешне напоминающее сон.
Вслед за некоторым учащением дыхания оно становится судорожным, редким. Животное начинает как бы заглатывать воздух — наступает период атонального дыхания. Затем оно прекращается. В это время еще могут быть слабые сердечные сокращения. Но через некоторое время прекращается и работа сердца. Животное не реагирует ни на какие раздражения, зрачки резко расширены — наступает клиническая смерть.
Процесс оживления происходит в обратном порядке — вначале восстанавливается деятельность тех органов, которые функционировали дольше других. К ним относятся органы, которые раньше всего возникли в процессе исторического развития животного мира. Известно, что сердечно-сосудистая система у животных существовала еще до того, как появились первые зачатки головного мозга. Поэтому в процессе оживления организма сердце, функции которого дольше всего сохранялись во время умирания, оживает первым. Еще отсутствует мышечный тонус, еще не начали сужаться зрачки, не появилось никаких мышечных и сухожильных рефлексов, а сердце уже через 20—40 секунд после начала оживления возобновляет свою деятельность.
Через некоторое время, обычно через несколько минут, начинает появляться дыхание, которое вначале напоминает агональное дыхание, наблюдавшееся в конце умирания. Дыхание становится все более частым и через некоторое время полностью нормализуется. Вскоре после восстановления дыхания происходит сужение зрачка, появляются роговичные рефлексы — при прикосновении к роговице глаза смыкаются веки. Затем возникают мышечные и сухожильные рефлексы. Внешне животное находится еще как бы в состоянии глубокого сна. Высшие отделы мозга, в том числе кора мозга, еще не восстановились. Такое состояние может продолжаться 10—15 часов. Лишь после этого появляются первые признаки пробуждения. Кора мозга выходит из тормозного состояния, в котором она была во время умирания, клинической смерти и первого этапа оживления. Таким образом, кора мозга, деятельность которой раньше всего угасла, позже всего восстановилась при оживлении.
Какова же материальная основа сохранения жизнеспособности центральной нервной системы во время клинической смерти?
В стадии агонии, в период клинической смерти и на первых этапах восстановления жизненных функций организм переживает тяжелое кислородное голодание. Оно связано не только с прекращением кровообращения, но и с резким нарушением обмена веществ, вызванным угнетением ряда ферментов, обеспечивающих нормальное дыхание тканей организма.
Основным энергетическим материалом, который используется тканями в процессе дыхания, являются углеводы, главным образом глюкоза. В результате их химических превращений выделяется энергия, которая используется для жизнедеятельности клеток. Недостаток кислорода резко нарушает процесс тканевого дыхания. Расщепление углеводов начинает происходить без участия кислорода. Такой процесс называется гликолизом.
Регистрация электрической активности мозга собаки в норме (А) в процессе умирания (Б) и последующего оживления (В).
Гликолиз — менее экономичный процесс, так как при нем энергии освобождается примерно в 16 раз меньше, чем при тканевом дыхании. При гликолизе в крови и тканях образуются и накапливаются промежуточные недоокисленные продукты обмена, например молочная кислота и ряд других кислот.
Во многих реакциях, определяющих превращения углеводов, принимает участие фосфорная кислота. Некоторые из соединений фосфорной кислоты имеют особенно большое значение: в них сосредоточивается значительное количество энергии, легко используемой клетками для осуществления своих функций. Примером такого соединения может служить аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Во время умирания и клинической смерти в головном мозгу происходит значительное накопление молочной кислоты и одновременное уменьшение количества углеводов — основных источников энергии.