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I rischi dell’anestesia per il cervello

Ultimo aggiornamento – 18 novembre, 2015

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Se vi è capitato di subire un intervento chirurgico, probabilmente l’anestesista vi ha chiesto di fare un conto alla rovescia partendo da 100. Non bisogna contare tanto prima che sopraggiunga il sonno e, alcune ore dopo, ci si sveglia dal “coma reversibile” spesso inconsapevoli di ciò che è accaduto durante l’intervento. Ma cosa succede quando il corpo, in particolare il cervello, passa attraverso questa procedura, e perché non siamo in grado di sentire dolore o di ricordare nulla?

Il dosaggio dell’anestesia

Solo negli Stati Uniti, 40 milioni di anestetici vengono somministrati ai pazienti ogni anno, ma molti interrogativi circondano ancora questi farmaci e i loro effetti.

L’anestesia, come procedura, funziona correttamente quando il paziente sperimenta amnesia, analgesia, rilassamento muscolare e perdita di coscienza. Tuttavia, utilizzando una dose troppo bassa o troppo alta si rischia di provocare risvegli proprio durante l’intervento, mentre altri hanno accusato il declino cognitivo post-operatorio.

Per la chirurgia, la dose raccomandata di anestesia generale è di almeno una concentrazione minima alveolare (MAC) – la misura standard che rappresenta la concentrazione di anestesia in vapore. Il 50% di persone che inalano 1 MAC dell’anestesia non si muovono in risposta a uno stimolo di dolore e alcuni studi suggeriscono che è necessaria una minore concentrazione di anestetico per indurre l’incoscienza di quanta ne serva per impedire il movimento in risposta alla chirurgia.

Il dosaggio è condizionato da due fattori:

  • il profilo di salute del paziente
  • gli anestetici e sedativi che vengono utilizzati

Gli anestesisti utilizzano una combinazione di farmaci, compresi gas xeno, sevoflurano, propofol e midazolam per ottenere uno stato anestetico, e loro stessi devono essere sempre presenti per monitorare costantemente i parametri vitali dei pazienti. Finora, attraverso la ricerca che coinvolge la risonanza magnetica funzionale (fMRI), gli studiosi hanno scoperto che diversi farmaci e dosi provocano effetti diversi nel cervello. Ecco quello che fanno.

Il sevoflurano nel cervello

Il sevoflurano è spesso usato per indurre o mantenere incoscienza nei pazienti sottoposti a chirurgia, e dosi più basse di 1 MAC sono sufficienti per influenzare le regioni del cervello relative alla memoria. Queste regioni sono la corteccia visiva primaria e la sua corteccia associativa che traduce le informazioni raccolte in rappresentazioni complesse.

Uno studio del 2007 pubblicato sulla rivista Anestesia e Analgesia, per esempio, ha scoperto che solo 0,25 MAC di sevoflurano potrebbero aumentare i livelli di flusso ematico cerebrale nel lobo occipitale del cervello, dove i centri di elaborazione visiva risiedono. Si riscontrava, quindi, un effetto su come le cellule cerebrali cercano di sopravvivere, così come sul modo in cui svolgono i loro compiti designati.

Un altro studio del 2008 è arrivato a risultati simili. Dopo aver somministrato 0,5 MAC di sevoflurano, i ricercatori hanno visto cambiamenti del flusso ematico cerebrale nei lobi frontali e parietali che ospitano centri responsabili della memoria e delle funzioni sensoriali. In questo modo, arriva più sangue ossigenato al cervello, afflusso che ricercatori ipotizzano si traduca in perdita di memoria. Tuttavia, tanto ossigeno può anche sovraccaricare la regione e causare danno neurale tissutale.

Questi risultati sono coerenti con quello che i ricercatori già conoscono sugli effetti degli anestetici generali. Il sevoflurano e gli altri anestetici innescano un impulso nervoso quando vengono a contatto con le sinapsi nel cervello. In circostanze normali, questi segnali sarebbero poi inviati dalle regioni primarie alle secondarie e, infine, alle regioni terziarie in cui sono combinati e trasformati in diversi tipi di stimoli. Tuttavia, quando il segnale proviene da un anestetico, l’anestetico attraversa tutta la catena delle sinapsi e potrebbe colpire tutte le regioni del cervello con un effetto maggiore.

Cosa succede con Propofol e ketamina?

Il propofol è ampiamente utilizzato e non solo provoca perdita di coscienza, ma anche l’amnesia. I ricercatori ritengono che il propofol si lega ai recettori GABA coinvolti nel controllo del sonno e della vigilanza.

Uno studio del 2011, pubblicato sul Journal of Anesthesiology, ha suggerito che, piuttosto che spegnersi all’improvviso, la coscienza in realtà svanisce. Lo studio ha scoperto che la coscienza risiede nei collegamenti tra più parti del cervello, non solo in una singola regione, e che un cervello anestetizzato viene colpito nel mesencefalo, dove risiede la maggior parte dei di recettori GABA. Una volta che il propofol si lega a questi recettori, imita e aumenta gli effetti del GABA, inibendo così l’attività cellulare. La coscienza svanisce appena il farmaco si diffonde verso l’esterno in diverse regioni del cervello.

Gli anestesisti spesso danno ai pazienti anestetici con un effetto analgesico. A volte, si tratta di analgesici oppioidi, altre volte si tratta di ketamina. Se in dosi più basse questo farmaco rende più attivo il cervello, in dosi più elevate si avrà l’effetto opposto: la ketamina è un anestetico dissociativo, il che significa che non rende i pazienti completamente incoscienti. Piuttosto, inibisce i sensi, il giudizio, e il coordinamento per un massimo di 24 ore. La ketamina, inoltre, non induce amnesia o dimenticanza.

Anestetici e salute dei bambini

I bambini esposti ad anestesia una sola volta possono essere a più alto rischio di problemi di sviluppo neurologico e di cambiamenti nella struttura del cervello. Un recente studio pubblicato sulla rivista Pediatrics ha spiegato che i bambini sotto i 4 anni che hanno ricevuto l’anestesia generale nella prima fase di un intervento chirurgico hanno più probabilità di avere problemi di comprensione del linguaggio; hanno un QI più basso e mostrano diminuzione della densità di materia grigia nelle regioni verso il retro del loro cervello (in particolare nel lobo occipitale e nel cervelletto che coordina e regola l’attività muscolare). I farmaci utilizzati in questi ragazzi, alcuni dei quali sottoposti a interventi chirurgici multipli, sono sevoflurano, isoflurano e alotano.

Un altro studio del 2012 ha spiegato che i bambini che hanno subito interventi chirurgici con anestesia prima dei 3 anni hanno anche due volte in più la probabilità di sviluppare problemi di apprendimento e di ragionamento con deficit a lungo termine prima dei 10 anni. Tuttavia, i ricercatori hanno visto che non c’erano differenze quando si trattava di comportamento, monitoraggio visivo e attenzione.

Questi studi evidenziano la necessità di cercare metodi migliori per la somministrazione di anestesia per i bambini.

Anestesia e invecchiamento del cervello

Con l’avanzare dell’età arriva anche un tempo di recupero più lungo. I pazienti più anziani possono richiedere fino a sei mesi per recuperare dopo un’anestesia, secondo uno studio del 2013. In parte, questo recupero è così lungo perché gli anziani hanno maggiori probabilità di avere lievi modifiche nella loro capacità mentale, il che può metterli a rischio più elevato di demenza – fino al 35 per cento in più, lo studio ha trovato. I ricercatori ritengono che questo succede perché l’anestesia causa l’infiammazione di tessuti neurali. A sua volta, questo aumenta le probabilità di sviluppare una disfunzione cognitiva postoperatoria (POCD) o precursori per la malattia di Alzheimer, come placche di beta-amiloide.

Questi risultati suggeriscono che gli anziani potrebbe utilizzare una dose più bassa di anestesia prima di subire un intervento chirurgico. Dopo tutto, sono più inclini ad altre condizioni di salute, come l’ipertensione, il diabete e le malattie cardiache, e potrebbero assumere farmaci per il trattamento di queste condizioni.

Il futuro dell’anestesia

I ricercatori hanno ottenuto un sacco di informazioni per quanto riguarda gli effetti degli anestetici sul cervello grazie alla risonanza magnetica funzionale. Nonostante questo, non si conoscono ancora tutti i dettagli su come funzionano gli anestetici.

Questa raccolta di studi suggerisce che il cervello subisce variazioni di uno stato anestetico, e che l’anestesia – se non utilizzata correttamente – può essere dannosa per i pazienti. Ma fino a quando ulteriori ricerche non completeranno lo studio del cervello sotto anestesia, non sapremo bene come gestire questo delicato momento delle operazioni chirurgiche.

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