Scienza

Caricamento player«Libera!», l’operatore applica le due piastre del defibrillatore al torso del paziente che viene sottoposto a una forte scarica elettrica, ma il cuore non ha ripreso a battere. Un altro operatore effettua per alcuni secondi il massaggio cardiaco, poi è nuovamente il turno del defibrillatore e questa volta il cuore torna a battere. Il paziente apre gli occhi, sorride e per quanto affaticato ringrazia chi gli ha salvato la vita, mentre la musica di sottofondo da ansiogena diventa calma e rilassante.
È una scena vista in decine di film e serie televisive, che segue più o meno sempre la stessa sequenza di eventi e che in molti casi ha contribuito a trasmettere una percezione sbagliata di come funzioni la rianimazione cardiopolmonare (CPR), la procedura di emergenza per trattare una persona in arresto cardiaco. L’idea che sia sufficiente massaggiare energicamente per qualche tempo il torace, intervenendo poi con una scarica elettrica, se necessario, per rianimare una persona è tanto diffusa quanto lontana dalla realtà. Rianimare qualcuno è estremamente difficile e non sempre le pratiche previste dalla CPR sono sufficienti.
Per questo da tempo si valutano approcci diversi o, per meglio dire, integrazioni ai protocolli solitamente impiegati per rimediare a un arresto cardiaco. La tecnica più promettente, e già impiegata in numerosi paesi compresa l’Italia, prevede di affiancare alle normali tecniche per la CPR sistemi per la “circolazione extracorporea” in modo da far assolvere temporaneamente a una macchina le funzioni solitamente svolte dal cuore e dai polmoni, facendo guadagnare tempo ai medici per intervenire sul problema che ha causato l’arresto cardiaco in primo luogo.
Nel parlato comune spesso infarto e arresto cardiaco vengono utilizzati per definire la stessa cosa, ma in realtà sono due condizioni differenti anche per gli esiti che possono avere. Con infarto si definisce un danno improvviso che subisce una parte del cuore a causa del blocco (occlusione) di una delle coronarie, cioè delle grandi arterie che portano il sangue al tessuto muscolare del cuore stesso. L’occlusione fa sì che il tessuto non riceva sangue a sufficienza e di conseguenza l’ossigeno che questo trasporta, una condizione che in poco tempo porta alla morte delle cellule coinvolte. In molte circostanze, il cuore funziona meno bene di come dovrebbe, ma continua comunque a battere.
Un arresto cardiaco è invece l’interruzione improvvisa e completa dell’attività cardiaca, non solo di una sua parte come nell’infarto; può avere cause diverse e una di queste può anche essere l’infarto. In caso di arresto, il cuore non è più in condizione di far circolare il sangue, di conseguenza si interrompe l’afflusso di ossigeno agli organi e in poco tempo inizia il processo di morte cellulare, perché le cellule dell’organismo non riescono a proseguire nelle loro attività. Tra i tessuti più a rischio e che degenerano più velocemente ci sono quelli cerebrali. Per questo nel caso di un arresto cardiaco è importante intervenire il prima possibile, in modo da ripristinare l’afflusso di ossigeno al cervello e la rimozione, sempre attraverso la circolazione sanguigna, dell’anidride carbonica prodotta dalle cellule con il loro metabolismo.
Si stima che l’arresto cardiaco sia la causa del 20 per cento circa dei decessi in Europa, con possibilità di sopravvivenza estremamente basse nella maggior parte dei casi (le stime più pessimistiche calcolano il 2 per cento, ma i dati variano molto; la maggior parte delle persone interessate ha altri problemi di salute o subisce un arresto per cause traumatiche). L’incidenza annuale dei casi fuori dagli ospedali è tra i 67 e i 170 casi ogni 100mila abitanti: in circa metà delle volte la CPR viene effettuata da personale specializzato con una percentuale di sopravvivenza, dopo il ricovero in ospedale, dell’8 per cento. In ospedale l’arresto cardiaco improvviso ha invece un’incidenza di 1,5-2,8 casi ogni mille ricoveri con una percentuale di sopravvivenza stimata tra il 15 e il 34 per cento.
In caso di arresto cardiaco la persona interessata è priva di coscienza e non reagisce, non si muove e non respira normalmente o non respira del tutto. Per provare a rianimarla, o per lo meno provare a rallentare il processo di morte dovuto all’interruzione della circolazione sanguigna, si praticano alcune manovre che favoriscono un minimo di circolazione e preservano il cervello. La classica manovra, quella che si vede spesso nei film e nelle serie tv, consiste nel comprimere il centro del torace tenendo una mano intrecciata sull’altra sulla metà inferiore dello sterno, in modo da provare a far muovere il cuore e far circolare il sangue. È una pratica che non si può improvvisare più di tanto e per questo si viene guidati da soccorritori esperti, per esempio al telefono mentre si attende l’arrivo di un’ambulanza.

La compressione può essere tale da provocare una frattura dello sterno o delle costole, con eventuali danni al cuore o ai polmoni, ma è un rischio che in alcuni casi deve essere corso per provare ugualmente a mantenere un minimo di circolazione e ossigenazione del sangue. Alle compressioni può essere accompagnata a intervalli regolari la ventilazione, spingendo aria nella bocca del paziente, pratica che di preferenza viene svolta solo dal personale di soccorso. Possono anche essere impiegati particolari farmaci per provare a indurre una migliore reazione muscolare e favorire il ritorno del ritmo cardiaco.
È improbabile che con la sola CPR si riesca a ripristinare l’attività elettrica nel cuore, cioè il giusto alternarsi degli impulsi che fanno avvenire le contrazioni muscolari e quindi il battito cardiaco. Per provare a ripristinare il ritmo cardiaco si effettua una defibrillazione attraverso un apposito strumento (defibrillatore) che somministra una scarica elettrica verso il cuore. Questa procedura non può però essere sempre risolutiva, perché è efficace solamente per alcuni tipi di anomalie e non per altre. La CPR in alcuni casi può indurre un ritmo cardiaco che sia poi defibrillabile, ma non è detto che ciò avvenga, soprattutto se non si può identificare e intervenire su ciò che ha causato in primo luogo l’arresto cardiaco.
Un defibrillatore automatico esterno (DEA) guida l’operatore nella procedura per effettuare una defibrillazione, determinando se questa sia utile e necessaria (Wikimedia)
Chi presta soccorso in casi come questi si trova quindi in una situazione di estrema emergenza, con poco tempo per fare le proprie valutazioni e decidere che cosa fare per provare a salvare il paziente. Il rischio di danni cerebrali è concreto e pressante: il cervello è tra gli organi che più richiedono energia e per produrla ha bisogno tra le altre cose di ossigeno, perché in sua assenza i neuroni deperiscono con grande rapidità.
Per guadagnare tempo e preservare le funzioni cerebrali dei pazienti, da alcuni anni si sta sperimentando, spesso con esiti positivi, la rianimazione cardiopolmonare extracorporea (ECPR), sfruttando un sistema per il supporto vitale che esiste da tempo negli ospedali e di cui si era parlato molto nei periodi più difficili della pandemia da coronavirus: l’ECMO (ossigenazione extracorporea a membrana).
Una ECMO consiste nell’utilizzare uno speciale macchinario che si sostituisce nell’attività solitamente svolta dai polmoni e/o dal cuore. Nel primo caso viene effettuata una ECMO veno-venosa, nella quale il sangue viene prelevato dal paziente, ossigenato e poi rimesso in circolo, senza intervenire sull’attività del cuore. Nei malati gravi di COVID-19, per esempio, questa tecnica veniva utilizzata per mantenere un corretto livello di ossigenazione del sangue anche nella fase in cui i polmoni molto infiammati non funzionavano pienamente a causa di una eccessiva reazione del sistema immunitario, impegnato a contrastare il coronavirus.
Nel caso in cui il problema riguardi anche il cuore viene invece effettuata una ECMO veno-arteriosa (VA-ECMO), dove il sangue prelevato e poi ossigenato viene pompato con una certa pressione all’interno dell’organismo, in modo da rendere possibile la circolazione sanguigna altrimenti ferma a causa dell’arresto cardiaco. La VA-ECMO viene effettuata con un intervento di solito la zona dell’inguine, usata come punto di accesso all’arteria e alla vena femorale. Vengono inserite due sonde che attraverso questi vasi sanguigni, tra i più grandi dell’organismo, raggiungono il cuore e che saranno poi impiegate come guide per far passare i due tubi che saranno collegati al macchinario esterno.
Al termine dell’intervento, che richiede pochi minuti per essere effettuato, il sangue viene fatto fluire all’esterno del paziente e attraverso una particolare membrana, che lascia passare le sostanze in forma gassosa, ma non i liquidi. In questo modo il sangue viene ripulito dall’anidride carbonica e viene arricchito di ossigeno, mantenendolo intanto alla giusta temperatura per essere poi immesso nell’organismo a livello del cuore (dell’aorta discendente). In questo modo il sangue può continuare a fluire nell’organismo, ossigenando i tessuti degli organi e in particolare del cervello, riducendo il rischio di danni per il paziente.
Rappresentazione schematica di una VA-ECMO (EMC – Tecniche Chirurgiche Torace)
La VA-ECMO viene tradizionalmente usata per affrontare alcuni problemi cardiaci come la miocardite acuta (una forte infiammazione dei tessuti cardiaci) o per alcuni tipi di infarto, ma il suo impiego è sempre più consigliato anche per i casi di emergenza legati all’arresto cardiaco refrattario, cioè ai casi in cui nessuna altra tecnica di rianimazione abbia funzionato dopo 10 minuti con più di due defibrillazioni. La rianimazione cardiopolmonare extracorporea (ECPR) in queste condizioni si è dimostrata utile nel favorire la sopravvivenza dei pazienti e nell’avere esiti neurologici migliori rispetto alla classica rianimazione.
Effettuare una ECPR, soprattutto se non ci si trova in prossimità di un ospedale dotato di ECMO, non è però semplice e a oggi non esistono indicazioni e protocolli condivisi a livello internazionale. I macchinari per l’ECMO sono costosi e sono una risorsa limitata, di conseguenza devono essere seguiti dei criteri di selezione per decidere l’eventuale accesso al trattamento (soprattutto in medicina d’urgenza si lavora spesso con risorse scarse, dovendo bilanciare costi e benefici contemporaneamente per più pazienti).
Idealmente, una persona da sottoporre a una ECPR dovrebbe avere subìto una totale interruzione della circolazione sanguigna per non più di cinque minuti, trovandosi in una condizione di parziale afflusso di sangue grazie a una CPR che consenta di raggiungere una struttura dove si pratica l’ECMO entro al massimo un’ora. Dovrebbe essere inoltre di un’età inferiore ai 70 anni, non avere altri problemi di salute e avere una o più cause scatenanti che possano essere trattate per superare l’arresto cardiaco.
L’ECPR da sola non è infatti in alcun modo una cura: serve soprattutto a guadagnare tempo per provare a risolvere ciò che ha causato l’interruzione del ritmo cardiaco. Nel caso in cui ciò non sia possibile, la sua utilità può essere invece quella di preservare gli organi della persona, in modo da poterli espiantare e trapiantare su altre persone.
Uno studio effettuato negli Stati Uniti e pubblicato nel 2020 sulla rivista medica Lancet aveva riguardato pazienti che corrispondevano ai criteri di selezione più diffusi e sottoposti casualmente a ECPR o ai normali trattamenti di rianimazione. Lo studio era stato interrotto prematuramente perché il tasso di sopravvivenza tra i pazienti sottoposti a ECPR era decisamente più alto e tale da non rendere etico proseguire. A sei mesi di distanza, il 43 per cento dei 14 pazienti sottoposti a ECPR era vivo e manteneva buone condizioni cerebrali, rispetto a zero nel gruppo di controllo.
Il successo dello studio pubblicato su Lancet aveva portato a un rinnovato interesse verso l’ECPR, in un periodo fortemente condizionato dalla pandemia da coronavirus. Anche grazie a quella ricerca nel Maryland (Stati Uniti) era stata avviata la sperimentazione di una prima unità mobile ECMO per il trattamento sul posto delle persone con arresto cardiaco. È un grande camion che contiene al suo interno i macchinari che servono per intervenire sui pazienti, in pratica una piccola sala operatoria su ruote. Al momento, per motivi di sicurezza e burocratici, l’unità mobile può essere impiegata solamente all’esterno di un ospedale, ma i suoi ideatori confidano che in futuro possa essere usata per raggiungere e trattare i pazienti in arresto cardiaco il più velocemente possibile, specialmente in aree distanti da ospedali attrezzati per le ECMO.
L’unità mobile per l’ECMO attrezzata nel Maryland, Stati Uniti (Helmsley Trust)
Iniziative di questo tipo sono al momento molto costose, così come lo è in generale l’applicazione dell’ECPR, che richiede squadre appositamente formate di anestesisti, cardiologi, cardiochirurghi e infermieri. L’ECMO può inoltre comportare serie complicanze come emorragie dovute alle terapie anticoagulanti, che vengono somministrate ai pazienti per mantenere più fluido il sangue, sviluppo di infezioni e gravi problemi di circolazione agli arti superiori e inferiori. La valutazione dei costi e dei benefici sta avendo quindi un certo impatto sul dibattito intorno alla questione, anche perché per ora i riferimenti nella letteratura scientifica non sono molti e presentano a volta conclusioni in contraddizione tra loro.
Una ricerca pubblicata nel 2023 ha per esempio preso in considerazione 160 persone, 70 delle quali erano state sottoposte a una ECPR e 64 a metodi convenzionali di rianimazione (26 partecipanti erano stati esclusi per via dei criteri di selezione). A trenta giorni dagli interventi, il 20 per cento dei pazienti nel primo gruppo era sopravvissuto con buone condizioni cerebrali, contro il 16 per cento del secondo gruppo. La differenza non era significativa e non aveva quindi portato a identificare particolari vantaggi di un approccio sull’altro.
Una meta-analisi, cioè una statistica dei risultati ottenuti da vari studi su un certo tema, pubblicata nel 2022 ha segnalato invece come poco meno dell’8 per cento dei pazienti sopravviva con buone condizioni cerebrali nel caso in cui sia trattato con metodi convenzionali, rispetto al 14 per cento tra chi viene sottoposto a ECPR.
Nel complesso la qualità nel processo di selezione dei pazienti è l’aspetto più importante per effettuare ECPR con maggiori probabilità di successo, e questo probabilmente incide sui dati di alcune ricerche (si trattano i pazienti che teoricamente hanno maggiori possibilità di superare l’arresto cardiaco). La formazione del personale di soccorso e dei medici negli ospedali è importante quindi anche per rispondere meglio nelle emergenze di questo tipo.
In Italia alcuni ospedali partecipano alla Extracorporeal Life Support Organization (ELSO), un consorzio senza scopo di lucro che si occupa di promuovere lo sviluppo e le esperienze cliniche sulla ECPR, raccogliendo e mettendo in condivisione i dati tra i vari centri medici che se ne occupano. Tra gli ospedali italiani partecipanti ci sono il Policlinico e la clinica Mangiagalli di Milano, l’ospedale Papa Giovanni XXIII di Bergamo, il Policlinico Umberto I di Roma e l’Istituto mediterraneo per i trapianti di Palermo.
Un’altra importante iniziativa nell’ambito della fornitura in generale dei servizi ECMO è la rete ECMONet, che dal 2009 facilita il coordinamento dei 14 centri che offrono servizi di ECMO e delle terapie intensive in Italia, in modo da ridurre i tempi di accesso per i pazienti. È stata anche sviluppata una rete di gruppi ECMO con ambulanze attrezzate e di aerei, gestiti dall’Aeronautica militare, per il trasporto su maggiori distanze dei pazienti che hanno necessità urgente di assistenza. LEGGI TUTTO