脳死
英国では電気生理学的検査を必要としない米国のミネソタ基準を基本として、1976年に英国基準が公表された。
脳幹死の概念は英国の旧植民地の脳死判定基準で多く採用されている。
なお、「脳幹だけ死んで大脳などはまだ生きている(脳幹による反射や呼吸活動が確認できないが脳波がある)」という状況があった場合は、上述の広義の脳幹死(脳幹が死んでいる)と区別し「孤立性脳幹死」と言う状況になるが、元々脳幹に障害が起きると発生する全脳腫脹や呼吸障害で全脳死に移行しやすく、さらに数時間後に起きる急性閉塞性水頭症にならなかった場合のみ(なった場合は全脳死に移行する)孤立性脳幹死であり続けるので、孤立性脳幹死の状態で確認されるのは極めて稀であり。確認されたケースでも意識回復例はなく全例が早晩に心停止に至っている。
2018年2月に学術誌 Annals of Neurology で発表された研究成果によれば、回復可能な脳機能低下状態と回復不能な脳死との境界として「死の波」という脳波が確認されている。「死の波」が起きて脳機能が廃絶するメカニズムは、下記の通りである。
前提として、脳細胞は自身が破壊されないようにするために、細胞内外のイオンの濃度差より生じる浸透圧に対抗し続けなければならない。その対抗策として細胞膜のイオンチャネルで間質液からイオンを吸収、イオンポンプで細胞内液に存在するイオンを排出し、細胞内圧を常時調整している。結果として細胞内外の分極も保たれている。
何らかの理由で呼吸が停止し、体外から酸素が取り込まれなくなると脳細胞が酸素濃度の極端な低下に直面する。その状況下では、脳細胞は細胞内機構の動力源として用いるATPを産生できなくなり、イオンポンプの作動で細胞内外の分極を保てる程度まで活動を低下させ、CPRの消費量を抑えるようになる。
酸素濃度の極端な低下が長時間続き、脳細胞内のATPが枯渇すると、イオンポンプの作動が停止し、イオンチャネルからイオンが流れ込む事で多数の脳細胞の分極が一斉に失われ(脱分極という現象)、大きな脳波が生じる。これが「死の波」として観測される。この時点で脳細胞のエネルギー源たるATPは失われており、脳細胞の自律的な活動再開は不可能となっている。続いて、浸透圧により細胞膜のイオンチャネルを通して流れ込んできたイオンで脳細胞が膨張して次々と破裂し、脳細胞の物理的な構造が崩壊する(ネクローシスという現象)。
「死の波」の発生後、血流が再開しても、大部分の脳細胞が破壊されているため、脳は活動を再開できない。