1999年，一位名叫Anna Bagenholm的瑞典医科学生在滑雪时失去控制，头部撞到覆盖山涧的薄冰上。冰块破裂后，她沉入冰冷的水中。几分钟后她的朋友发现她时，看到的只有露出冰面20厘米的滑雪板和脚踝。

Bagenholm利用一个气袋，在水中挣扎了40分钟后，她的心脏停止了跳动。又过了四十分钟，救援队将其救出。在直升机送往医院途中，医务人员还对她进行了心肺复苏。在她跌落3小时55分钟后，Bagenholm又恢复了心跳，并最终身体几乎完全康复。

事实上，被送到医院的Bagenholm完全符合临床死亡的定义：她的循环系统和呼吸系统已经停止工作超过3 小时。在心脏停止跳动期间，她体内的细胞究竟发生了什么？她的身体组织是否连同意识一起死亡了吗？在没有血液循环的情况下她还能支撑多久？科学家从中能了解到什么？可以用来帮助使“死亡”时间更长的人复活吗？


这就是宾夕法尼亚大学复苏科学中心的科学家所关注的问题，这也改变了人类治疗心脏骤停的方式，并重新定义死亡。这一切先要从细胞层面来研究这个问题。

科学家普遍认为，与细胞组成的较大有机体不一样，一个人体细胞是否死亡可以明确判断出。
每个细胞外面都具有紧密的细胞膜，以此将细胞本身和外界区分开，并过滤掉对其功能或存活无关紧要的分子。当一个细胞即将结束生命时，这种保护屏障开始减弱，并且根据细胞死亡情况不同，会出现以下三种情况中的一种：

一：细胞会向专门的维护细胞发出一个“把我吃掉”的信号，维护细胞会把即将死亡的细胞吃掉，并回收利用这些细胞所含的物质；

二：细胞会进行自我隔离，并以某种预设好的利他型自杀方式来消灭自己；

三：细胞自己突然破裂，溢出之物会进入周围组织中，引发严重的炎症和进一步的组织受损。



不管发生什么情况，当细胞外膜受损时，这个细胞注定要死亡。当薄膜渗透性增加到一个点时——细胞内物质向外渗透，这时就无可挽回了。然而，事实证明，一些细胞的死亡可能需要很长一段时间。

当人体细胞突然被切断了血液流动所提供的氧气、营养以及清洁服务等稳定供给时，细胞在外膜的阻隔下还能坚持很长一段时间。事实上，在人体失去循环、意识等生命的组成部分之后几天，人体并不会真正死亡。只要医生能在细胞瓦解前出手救治，起死回生仍然是可能的。

不幸的是，缺氧和缺乏营养对脑细胞造成的损害最大。在5至10分钟的心脏骤停期间，神经元膜将开始破裂，导致不可弥补的大脑损伤。这使复活会更为困难，抢救方式只能是及时补充氧气与营养物质。在一种被称为再灌注损伤的现象中，缺血细胞被突然灌入养分供给后会导致细胞快速自我毁灭。


这些过程的确切机制目前还不太明确，但科学家推测，当细胞失去血液供应时，它们可能会进入一种冬眠状态，达到自我保护的作用。

当细胞被突然灌入氧气和血液时，毒素积聚于白细胞时，使发出的炎症信号被淹没，然后细胞以自毁方式响应身体发出的信号。科学家还不是完全理解再灌注损伤的成因，但他们从经验中得知，降低病人体温是防止病人死亡的关键。

Bagenholm在被送到医院时，她的体内温度仅为13摄氏度，这大概是她死而复生的原因，也是科学家研究“低温疗法”的原因。

急诊医生发现，当病人心脏停搏后，通过静脉注射冷却方法或利用某种冰袋紧身衣尽可能快地把病人体温降至33摄氏度，大大降低患者发生再灌注损伤的风险。通过这样的过程，有时候能让已经宣告临床死亡数十分钟的病人起死回生。

这种医疗奇迹是否就是人们口中所说的“死而复生”，医生对此并不关注，但临床死亡后的幸存者似乎是从没意识的状态中恢复过来。曾今有过案例，病人心脏骤停后被成功抢救回来，但他们对在心脏骤停期间却没有任何记忆。