Bộ não con người là một cơ quan vô cùng phức tạp và mỏng manh, phụ thuộc vào nguồn cung cấp oxy trong máu liên tục. Không có oxy, các tế bào của não, bao gồm cả các tế bào thần kinh gửi tín hiệu cho phép chúng ta suy nghĩ và cảm nhận, bắt đầu chết đi.     

Nhưng chính xác thì não có thể thiếu oxy trong bao lâu? 

Bộ não con người đòi hỏi nhiều năng lượng hơn bất kỳ cơ quan nào khác trong cơ thể. Theo một đánh giá năm 2021 được công bố trên tạp chí Y học Chăm sóc Chuyên sâu, mặc dù chỉ chiếm 2% trọng lượng cơ thể trung bình của người trưởng thành nhưng não sử dụng khoảng 20% ​​lượng máu chứa đầy oxy và nhiên liệu được tim bơm ra ngoài. 

Bộ não của chúng ta cần nguồn cung cấp oxy khổng lồ này để duy trì sự cân bằng tinh tế của các chất điện giải, khoáng chất mang điện tích và là chìa khóa để dẫn truyền các xung điện trong hệ thần kinh. 

Sự mất cân bằng của các chất điện giải này sẽ làm gián đoạn khả năng gửi tin nhắn của tế bào thần kinh, bởi vì các tế bào phụ thuộc vào natri và kali chảy vào và ra khỏi màng tế bào thần kinh của chúng. Dòng chảy này được kiểm soát bởi các “máy bơm” trong màng tế bào thần kinh hoạt động sai chức năng nếu không có đủ oxy. Hoạt động chức năng của máy bơm dẫn đến sự tích tụ nhanh chóng natri và nước, khiến tế bào thần kinh sưng lên; nhưng điều cho thấy rằng, cơ chế chính xác đằng sau hiện tượng sưng tấy này vẫn chưa được hiểu đầy đủ, theo một đánh giá năm 2021 được công bố trên tạp chí Neuro Critical Care.      

Thời gian chính xác để não bị tổn thương không thể phục hồi hoặc chết hoàn toàn do thiếu oxy phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm mức độ và thời gian mất oxy. Đó là do sự gián đoạn cung cấp máu cho não có thể là một phần, như trong trường hợp đột quỵ hoặc một số chấn thương ở đầu, hoặc có thể ngừng tim hoàn toàn, khi đó chức năng tim đột ngột ngừng hoạt động. 

Đột quỵ sẽ không khiến các tế bào não chết ngay lập tức nhưng tình trạng thiếu oxy kéo dài càng lâu thì tác hại đến não càng nghiêm trọng. Theo Viện Rối loạn Thần kinh và Đột quỵ Quốc gia (NINDS), chỉ trong vòng 5 phút, lượng oxy trong não thấp có thể gây hôn mê, co giật và chết tế bào thần kinh. May mắn thay, mọi người vẫn có thể phục hồi chức năng não đáng kể sau cơn đột quỵ nếu được điều trị nhanh.

Việc thiếu oxy hoàn toàn trong não sẽ khiến các tế bào não chết trong vòng "vài phút". Theo một đánh giá năm 2016 về các nghiên cứu trên người và động vật, khi tim ngừng đập, hoạt động điện tự phát trên bề mặt não sẽ biến mất trong vòng 10 đến 30 giây sau khi ngừng lưu thông máu. Tổn thương não vĩnh viễn có thể xảy ra chỉ trong vòng bốn phút nếu lưu lượng máu của một người ngừng lại. 

Bất kỳ tổn thương não do thiếu oxy kéo dài [do thiếu oxy hoàn toàn] dẫn đến chết một lượng lớn tế bào đều làm tăng nguy cơ chẩn đoán chết não khi nằm viện. Chết não là tình trạng mất chức năng não hoàn toàn và không thể phục hồi.

Mặc dù tổn thương não do lượng oxy trong não thấp thường xảy ra trong vài phút, nhưng tốc độ chính xác mà mức độ tổn thương xảy ra có thể khác nhau ở mỗi người. Tổn thương não chắc chắn phụ thuộc vào từng cá nhân và những yếu tố nguy cơ mà người ta có thể có, chẳng hạn như huyết áp, cholesterol và hút thuốc. Sức khỏe tim mạch kém có thể dẫn đến sự tích tụ các mảng cholesterol làm cứng và thu hẹp các mạch máu, từ đó hạn chế lưu lượng máu đến các mô và cơ quan, bao gồm cả não. 

Điều đó nói lên rằng, sức khỏe tim mạch kém đôi khi có thể gây ra trường hợp não bị thiếu oxy.