Гибернация — это поведенческая, физиологическая и молекулярная адаптация, проявляемая различными видами млекопитающих, что позволяет пойкилотермным млекопитающим переносить ограниченную доступность ресурсов, встречающуюся в экстремальных условиях [11]. В период зимней спячки животные испытывают многочисленные периоды оцепенения, которые прерываются короткими периодами эутермии до 35–36°С. Оцепенение можно разделить на три фазы: начало, поддержание и возбуждение, за которыми следует период между приступами эутермии. Во время наступления и поддержания оцепенения у животных наблюдается общее замедление метаболизма, снижение температуры тела, снижение частоты сердечных сокращений, снижение церебрального кровотока до 10%, снижение потребления кислорода, снижение частоты дыхания и подавление иммунных реакций [11, 6]. В то же время длительность гибернации животного зависит от уровня метаболизма головного мозга [9]. Во время пробуждения или во время коротких периодов эутермии происходит быстрая реперфузия крови, которая сопровождается огромным потреблением кислорода и повышением температуры тела. Воспалительные и иммунные реакции возобновляются, и способность выводить свободные радикалы увеличивается [15, 22]. Межэтапная эутермия характеризуется метаболизмом, кровотоком и температурой тела, характерными для гомотермического млекопитающего аналогичного размера [10].
У человека в результате развития шокового состояния происходят ответные реакции в виде централизации кровообращения, повышения энергетической потребности головного мозга и других тканей. Впоследствии при невозможности на раннем этапе оказать адекватную высокоспециализированную медицинскую помощь головной мозг человека через гиперметаболическое состояние переходит в катаболизм. Во время катаболизма при дефиците кислорода отмечается анаэробный тип дыхания, который впоследствии приводит к гибели нейронов. На макроскопическом уровне данные механизмы проявляются в виде диффузного отека головного мозга и постепенной гибели серого вещества головного мозга, как наименее приспособленной к гипоксии структуры. Поэтому многие специалисты неотложной и интенсивной помощи пытаются достичь у пациента состояния гибернации для возможности оказания более эффективной помощи.