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Scopri l'impatto delle basse temperature sul sistema sanitario.
L'uso delle temperature fredde in campo medico non è una novità. Ippocrate, intorno al 450 a.C., raccomandava di impacchettare la neve sui feriti in battaglia. Aveva notato che il tasso di sopravvivenza era più alto quando il calore corporeo era basso (ma probabilmente non ne capiva completamente il motivo). Nel corso degli anni, scienziati e ricercatori hanno studiato a fondo gli effetti del freddo sul corpo. Dai congelamenti all'ipotermia terapeutica, sono stati fatti passi da gigante. Abbiamo capito come accogliere questo elemento naturale e sfruttarne gli effetti a nostro vantaggio. Oggi, grazie alla termoregolazione clinica, ogni giorno vengono salvate delle vite. In alcuni casi è sufficiente abbassarla di pochi gradi. In altri casi è necessario scendere di diverse centinaia di gradi sotto lo zero. In questo articolo esamineremo l'ipotermia e il suo parente, la criogenia. In che modo il freddo ci aiuta nelle situazioni di emergenza medica? E cos'è crionica?
L'ipotermia è una condizione che, se si verifica senza controllo medico, può danneggiare un organismo. In casi estremi può portare alla morte, poiché gli organi non funzionano normalmente quando il calore corporeo si abbassa.
Ora, ci si potrebbe chiedere a quale temperatura il corpo di una persona entra in uno stato di ipotermia? La temperatura corporea centrale è incredibilmente stabile. Normalmente si aggira intorno ai 37°C. Quando sale a 38,5°C o più, si ha la febbre. Quando scende di un paio di gradi(sotto i 35°C), si verifica l'ipotermia.
Vediamo cosa succede in dettaglio. Quando è esposto a climi freddi, il corpo perde calore principalmente attraverso la pelle (circa il 90%). Il resto fuoriesce dai polmoni durante l'espirazione. Se il corpo è immerso in acqua fredda, la sua temperatura diminuisce 25 volte più velocemente. Naturalmente, se la temperatura si abbassa solo leggermente, non ci sono danni gravi. Il corpo inizia a tremare per aumentare il calore interno e l'istinto di sopravvivenza ci spinge a cercare una fonte di calore. In alcuni casi, un breve disagio da freddo può persino avere effetti benefici sull'organismo. Ma se i gradi continuano a scendere e non si trova un rimedio rapido, il corpo inizia lentamente a crollare.
Nel tentativo di conservare il calore, i vasi sanguigni si restringono temporaneamente per un effetto chiamato vasocostrizione. Normalmente, il cuore e il fegato sono gli organi che producono più calore. Tuttavia, quando la temperatura diminuisce, riducono la loro attività, fino a spegnersi completamente in casi estremi. In questo modo, cercano di conservare l'energia e di proteggere il cervello. Nel momento in cui si verifica un arresto cardiaco, inizia il processo di morte.
Potrebbe sembrare controintuitivo che i medici inducano di proposito uno stato di ipotermia. Tuttavia, se eseguita in modo controllato e al momento giusto, questa tecnica può salvare la vita.
Vi presento la gestione mirata della temperatura(TTM), un sistema attualmente utilizzato per indurre l'ipotermia e, in alcuni casi, prevenire la febbre o mantenere la normotermia. Il neurologo americano Temple Fay ha pubblicato uno dei primi articoli scientifici relativi a questa tecnica nel 1943. Testando il raffreddamento sistemico e focale, Fay ha osservato un miglioramento dei risultati dopo una lesione cerebrale traumatica (TBI) quando la temperatura veniva abbassata da 38,3°C a 32,7°C. Tuttavia, è solo nel 2002 che l'ipotermia terapeutica ha iniziato a ricevere una seria attenzione dopo che due studi controllati pubblicati sul New England Journal of Medicine hanno mostrato benefici significativi dell'abbassamento della temperatura interna nei pazienti con arresto cardiaco[1][2].
Oggi la gestione mirata della temperatura è un protocollo standard per gestire i pazienti dopo un arresto cardiaco. Il suo scopo è ridurre la mortalità e migliorare gli esiti neurologici nei pazienti non responsivi che raggiungono il ritorno della circolazione spontanea (ROSC) dopo l'arresto cardiaco. Una volta ripristinata la circolazione, il raffreddamento si ottiene con due metodi principali: il raffreddamento superficiale e quello endovascolare.
Il raffreddamento superficiale comprende coperte ad aria convettiva, materassi ad acqua, bagni in alcool, giacche di raffreddamento e impacchi di ghiaccio. Il raffreddamento endovascolare avviene mediante infusione di liquido isotonico freddo e ha il vantaggio di raggiungere più rapidamente la temperatura target. L'obiettivo è raggiungere il prima possibile una temperatura interna di 32-34°C, mantenerla per 12-24 ore e quindi riscaldarsi a una velocità controllata di 0,2-0,5°C/ora[3].
L'ipotermia agisce su tre principali processi patologici dipendenti dalla temperatura: danno cerebrale ischemico, danno da riperfusione e danno cerebrale secondario. Esaminiamo il primo.
L'ischemia è definita come un apporto insufficiente di sangue ossigenato a una o più parti del corpo. Quando il battito cardiaco cessa, il sangue smette di circolare. Questo fa sì che le cellule rimangano senza ossigeno e passino dal metabolismo aerobico a quello anaerobico. Producono lattato e altri prodotti di scarto fino al punto in cui iniziano ad auto-riciclarsi e a morire. Questo può portare a gravi danni cerebrali.
L'ipotermia indotta può avere un impatto profondamente positivo sulla riduzione dell'ischemia grazie al suo effetto di rallentamento metabolico. Quando la temperatura si abbassa di 1°C, l'attività metabolica diminuisce dal 5% al 7%. Ciò si traduce in un fabbisogno di ossigeno significativamente inferiore. Se le cellule richiedono livelli inferiori di ossigeno, c'è più tempo per rianimare il paziente, causando meno danni al cervello.
Inoltre, la termoregolazione previene l'insorgenza di piressia, alias febbre. Si tratta di un effetto piuttosto comune della sindrome post arresto cardiaco. Oltre a essere dannosa per un organismo già compromesso, la febbre è collegata a esiti negativi in tutti i tipi di lesioni neurologiche.
Nel caso dell'ipotermia, la temperatura corporea diminuisce di qualche grado. Ma cosa succede se questa viene abbassata di decine o addirittura centinaia di gradi? È di questo che si occupa la criogenia, la scienza che studia il comportamento delle sostanze a temperature molto basse (o criogeniche). Stiamo parlando di un intervallo che va da -150°C allo zero assoluto (-273°C)! Le bassissime temperature modificano gli attributi chimici e aprono la strada a una serie di nuove applicazioni.
Le applicazioni mediche principali sono due: la crioterapia e criopreservazione.
Negli ultimi anni si è sviluppata una tendenza che va sotto il nome di crioterapia su tutto il corpo. La persona che si sottopone a questo trattamento siede solitamente in una cabina criogenica per 3-5 minuti, esponendo il proprio corpo a temperature estremamente basse. Questo tipo di crioterapia può essere utile per i dolori muscolari e per alcuni disturbi articolari e muscolari, come l'artrite. Può anche favorire il processo di perdita di peso, ridurre le infiammazioni, prevenire la demenza e molto altro ancora. Essendo una tecnica relativamente nuova, i benefici richiedono ulteriori ricerche scientifiche.
La TTM è una tecnica utilizzata nella medicina d'urgenza. Anche la crionica, o criopreservazione, è a suo modo una procedura utilizzata in situazioni critiche.
Nei casi ideali, subito dopo la morte legale di un membro di crionica , un team di standby induce uno stato di ipotermia controllata. La temperatura viene abbassata e l'attività metabolica ridotta. In questo modo si riduce l'ischemia del paziente.
Ora, con questa tecnica non si scende solo di un paio di gradi, ma si arriva a -196°C. Entra in gioco un fattore importante: quando si scende sotto lo zero, l'acqua del corpo si congela. Per evitare la formazione di ghiaccio, il sangue deve essere sostituito con agenti crioprotettivi (CPA) e l'acqua del corpo viene rimossa. Quando la temperatura si abbassa gradualmente, il corpo entra in uno stato amorfo simile al vetro. Il paziente viene vetrificato e può rimanere in questo stato per un periodo di tempo indefinito.
Quando, tra 50, 100 o forse 500 anni, la tecnologia medica si sarà sviluppata a sufficienza per curare le cause che hanno portato alla morte della persona, questa potrà potenzialmente essere rianimata. Grazie all'uomo criopreservazione, persone che oggi sarebbero condannate potrebbero avere la possibilità di essere salvate in futuro.
Nel passato, nel presente e nel futuro, le temperature fredde utilizzate in modo controllato hanno salvato delle vite. Mentre l'ipotermia indotta offre ai medici alcuni minuti in più per prevenire danni cerebrali, il sito criopreservazione potrebbe dare loro decenni o secoli.
Ovviamente la ricerca è necessaria per sfruttare appieno le possibilità offerte da queste tecnologie. Per quanto riguarda l'essere umano criopreservazione, ci vorrà del tempo prima che rianimazione sia possibile. Tuttavia, molti pensano che sia una strada che vale la pena tentare. E voi, cosa ne pensate? Fatecelo sapere sul nostro server Discord.
Nel frattempo, se volete saperne di più su crionica, date un'occhiata al nostro editoriale Tomorrow Insight. Scommetto che troverete le risposte alle vostre domande.
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