IPOTERMIA ACCIDENTALE Ricerca bibliografica

Autore Dot. Med. Introzzi Lorenzo
IPOTERMIA ACCIDENTALE
Introduzione 1
Le funzioni del corpo umano vengono svolte, in modo ottimale, ad una temperatura interna
compresa tra 36,4 e 37,5°C. Temperature al di fuori di questo stretto intervallo sono mal tollerate.
Con ipotermia accidentale si intende una diminuzione, non intenzionale, della temperatura corporea
interna al di sotto dei 35°C (95°F). Negli USA, l’incidenza di decessi a causa di ipotermia
accidentale è di 700 persone per anno2.
Si possono differenziare tre gradi di ipotermia:
- media = 33-35°C
- moderata = 28-33°C
- severa = < 28°C
Epidemiologia
Solitamente le statistiche si soffermano su giovani sportivi esposti al freddo in aree selvagge (alta
montagna, ghiacciai, acque fredde….). Spesso non viene presa in considerazione la frequenza con
cui l’ipotermia si verifica nei soggetti anziani, all’interno di aree urbane. Approssimativamente il
50% delle morti, attribuibili all’ipotermia, avviene in persone con età superiore ai 65 anni (Fig.1)3.
Figura 1. Incidenza di ipotermia negli USA in base ad età e sesso.
Altri soggetto ad alto rischio sono i senzatetto, i tossicodipendenti e i malati psichiatrici 4-8. Sebbene
l’incidenza di ipotermia aumenti durante i mesi invernali, alcuni casi si verificano anche negli altri
periodi dell’anno6,7,9. Sorprendentemente, un gran numero di casi avviene in stagioni miti e senza
una storia di esposizione alle basse temperature4-7,9,10.
Negli ultimi 20 anni, il fenomeno si è molto ridotto negli USA.
Termoregolazione 11
Produzione del calore. In un ambiente neutro (28°C per l’uomo), il calore corporeo è generato dalla
dissociazione dei legami chimici durante il metabolismo di grassi, proteine e carboidrati. Il tronco e
i visceri sono responsabili della produzione di calore in una percentuale del 56% rispetto al totale
del corpo, ma durante l’esercizio fisico, più del 90% di calore è generato dai muscoli12.
Mentre il brivido, od un aumento del tono muscolare, possono produrre un incremento di quattro
volte nella produzione di calore, l’esercizio fisico intenso lo aumenta di sei volte.
Perdita del calore. Gli scambi di calore con l’ambiente seguono il gradiente termico. Così, quando
la temperatura ambientale è inferiore a quella del corpo si perde calore, mentre, al contrario, quando
la temperatura ambientale è superiore, lo si acquisisce. In condizioni normali, il corpo tende a
perdere calore. Il calore può essere perso attraverso quattro meccanismi fondamentali: conduzione,
convezione, irraggiamento ed evaporazione13.
Lo scambio tramite irraggiamento consiste nel trasferimento di energia termica senza contatto
diretto ed è responsabile del 50-70% della perdita di calore di un essere umano a riposo, in
condizioni ambientali neutre.
La conduzione di calore avviene per contatto diretto: una grande quantità di calore può essere persa
molto rapidamente se un individuo è immerso in acqua, a causa della grande conduttività di questo
mezzo.
La convezione coinvolge le molecole d’aria, più calde o più fredde, che passano vicino alla cute.
Questo tipo di scambio aumenta con grandi differenze di temperatura tra aria e pelle, e con elevati
flussi d’aria (vento).
La perdita di calore tramite evaporazione avviene negli uomini soprattutto tramite la perspiratio.
L’evaporazione del sudore dalla pelle richiede energia sotto forma di calore: per ogni grammo di
sudore evaporato si perdono 0,6 kcal. L’evaporazione permette la perdita di calore anche quando il
corpo è circondato da un ambiente più caldo, ed è quindi il mezzo principale con cui l’organismo
può raffreddarsi in luoghi a temperatura elevata.
Sistemi di controllo della temperatura. L’anatomia e la regolazione del sistema che controlla la
temperatura del corpo sono state analizzate accuratamente nel corso degli anni 12-15. Le vie nervose
che conducono la sensibilità termica provengono dalla cute e dai visceri, risalgono il tratto
spinotalamico fino a giungere all’ipotalamo anteriore che regola la temperatura attraverso:
- attivazione delle ghiandole sudoripare (circa 2,5 milioni)
- controllo della vasodilatazione cutanea
- controllo del tono muscolare (brivido)
I livelli di amine simpatiche, le afferenze dai barocettori e alcune citochine (IL-1, IL-6 e TNFalfa)
sono importanti modulatori dell’ipotalamo anteriore16.
Le risposte volontarie sono determinanti nella termoregolazione. Gli uomini possono rispondere
agli stress termici:
- aggiungengendo/togliendo vestiti
- spostandosi in un luogo più fresco
- cambiando il livello di attività fisica
In tutti i casi, il comportamento ideale è quello di ricercare una temperatura cutanea simile a quella
della temperatura circostante alla pelle (che può essere diversa dalla temperatura ambientale).
Soggetti a rischio
La capacità di regolare la temperatura diminuisce con l’età17-18, probabilmente per il
deterioramanento delle afferenze sensitive. Mentre gli individui giovani percepiscono cambiamenti
di 0,8°C, i soggetti anziani possono non accorgersi di variazioni superiori anche a 2,3°C.
Gli anziani sono molto suscettibili all’ipertermia rispetto ai giovani: la “soglia” della sudorazione
aumenta e il volume di sudore diminuisce19.
Lo stesso vale per l’ipotermia, che risulta difficile da tollerare a causa di diversi fattori: livelli più
bassi del metabolismo basale; conduttanza più elevata per perdita della massa corporea e diminuita
capacità di generare calore attraverso il brivido; ridotta vasocostrizione periferica in risposta al
freddo.
Infine, se un soggetto anziano è allettato, con decadimento delle funzioni corticali, vengono alterate
anche le risposte volontarie ai cambiamenti di temperatura. A tutto questo vanno aggiunte
condizioni socio-economiche precarie, che aggravano ulteriormente il quadro descritto, soprattutto
per quanto riguarda nutrizione e possibilità di riscaldare/raffreddare gli ambienti domestici.
Molte condizioni patologiche sono implicate nello sviluppo di ipotermia.
La capacità di termoregolazione del sistema nervoso centrale è diminuita in situazioni quali: ictus,
trauma o infezione del SNC, tumori, emorragia, uremia, morbo di Parkinson, sclerosi multipla e
sindrome di Wernicke. Una riduzione nel controllo della muscolatura vasale periferica può essere
presente nella disautonomia diabetica21, nelle infezioni e nello scompenso cardiaco. La
diminuzione nella produzione di calore è presente in alcune malattie del sistema endocrino come
l’ipotiroidismo, l’ipopituitarismo, l’ipoglicemia22. L’ingestione di alcool è spesso associata ad
ipotermia23. La pancreatite e la chetoacidosi diabetica vanno sempre considerate negli episodi
ipotermici, anche se non sono clinicamente evidenti. Il solo diabete può indurre ipotermia
accidentale24,25, particolarmente nel contesto di malnutrizione26.
Forse il fattore precipitante più comune negli anziani è la sepsi, che è stata riscontrata nell’80% di
anziani con ipotermia27-29. Il 9-10% dei pazienti infetti sono ipotermici piuttosto che febbrili, e
hanno una prognosi peggiore (mortalità doppia a causa dello shock settico già in atto30). La sepsi
conduce ad ipotermia in seguito alla perdita del tono vascolare periferico e ad una risposta anomala
dell’ipotalamo.
Alcuni farmaci possono causare uno scompenso della termoregolazione (barbiturici, oppiodi,
antidepressivi triciclici e benzodiazepine); i fenotiazinici (aloperidolo) agiscono sia centralmente
che alla periferia, attraverso un effetto antagonista sui recettori alfa-adrenergici31. Altri alfa–
bloccanti, come la prazosina, sono stati riportati tra le cause di ipotermia32, e gli anziani sono
particolarmente sensibili a questo effetto33. Il litio porta ad abbassamento della temperatura
centrale34,35; l’etanolo porta a vasodilatazione periferica, ipoglicemia, riduzione del brivido ed
esposizione volontaria al freddo, oltre ad avere un effetto diretto sull’ipotalamo, attraverso il quale
varia la soglia della temperatura corporea e induce raffreddamento36. Anche l’acido valproico è
stato riportato come causa di ipotermia in una seria di casi, ma il meccanismo d’azione non è noto37.
L’ipotermia può essere quindi considerata come uno scompenso della termoregolazione che può
avere sia cause predisponenti (età, patologie croniche o acute, assunzione di farmaci), sia fattori
precipitanti (esposizione al freddo acuta o cronica38). La prognosi per le giovani vittime, esposte
acutamente a basse temperature, è generalmente buona: se all’arrivo dei soccorritori l’individuo non
si trova in arresto respiratorio e/o cardiaco, il solo riscaldamento permette un recupero completo.
Tuttavia, le situazioni che si incontrano più frequentemente riguardano persone anziane, che
diventano ipotermiche a causa di una patologia sottostante; in questi casi la prognosi è legata alla
natura della malattia che ha causato il raffreddamento.
Patofisiologia e manifestazioni cliniche
Fin dagli inizi del ‘900, molti lavori osservazionali, condotti su animali o su essere umani sottoposti
a raffreddamento per interventi cardio- o neuro-chirurgici, hanno fornito molte informazioni sulle
risposte fisiologiche dovute all’esposizione del corpo alle basse temperature. Tuttavia non è ancora
chiaro quante di queste informazioni possano essere estrapolate ed applicate all’ipotermia
accidentale. I cambiamenti patofisiologici osservati sono influenzati, oltre che dalle patologie
concomitanti, anche dalla velocità e dalla profondità del raffreddamento o da altri fattori come
l’ipovolemia e l’assunzione di farmaci. Ad es. nell’ipotermia cronica, sono molto più gravi i
problemi che riguardano elettroliti e l’equilibrio acido-base, rispeto all’ipotermia acuta.
Eccetto gli infarti tissutali, dovuti all’ischemia, i cambiamenti indotti dall’ipotermia sono
generalmente reversibili con il riscaldamento e, in molti casi, il tentativo di normalizzare le
alterazioni fisiologiche non solo è inutile, ma dannoso.
Cambiamenti cardiovascolari. Con un’ipotermia media, vi è una iniziale tachicardia e una
vasocostrizione periferica, con un conseguente aumento della gittata cardiaca. La pressione
arteriosa aumenta leggermente. Questi cambiamenti, determinati dal simpatico, possono essere
soppressi dall’uso di farmaci, con la conseguente diminuzione della frequenza, della pressione e
della gittata31. Spesso i battiti ectopici ventricolari scompaiono con l’ipotermia moderata, per
riapparire al riscaldamento. Il raffreddamento in vitro del miocardio di maiale (a 32°C) causa un
aumento della forza contrattile del 40%.
Se la temperatura diminuisce a un livello moderato, si sviluppa una progressiva bradicardia, come
conseguenza del rallentamento della depolarizzazione spontanea delle cellule pace-maker del
miocardio (questa bradicardia è refrattaria all’atropina). La riduzione della gittata, che ne deriva,
può essere bilanciata da un aumento delle resistenze vascolari periferiche (per aumento riflesso
delle catecolamine circolanti). L’elevazione delle resistenze vascolari può essere mantenuta
dall’emoconcentrazione, dall’aumentata viscosità e dalle risposte vasomotorie locali 39. Negli
animali è stata dimostrata una vasocostrizione delle arterie renali e una vasodilatazione del circolo
splancnico. A queste temperature, avvengono delle alterazioni della ripolarizzazione, come
documentato dalla presenza all’ECG dell’onda “J” (di Osborn), solitamente osservata nelle
derivazioni precordiali laterali (Fig.2); questa tende ad aumentare in ampiezza con il diminuire
della temperatura, ma non è influenzata dall’alterazione degli elettroliti40.
Figura 2. ECG a 12 derivazioni che mostra: bradicardia, onde J e QT lungo.
Le onde J non sono patognomoniche di ipotermia, in quanto si osservano nell’emorragia
subarocnoidea e in altre lesioni cerebrali, ed anche nell’ischemia miocardica. Si sviluppano
complessi QRS larghi (indicanti un rallentamento nella conduzione miocardica), in combinazione
con elevazione del tratto ST o inversione delle onde T; queste alterazioni ECG possono essere
legate all’aumentata acidosi e all’ischemia. A livello cellulare, vi è un prolungamento della durata
del potenziale d’azione, che viene spiegata dall’attivazione ritardata delle correnti per il potassio,
dalla rallentata inattivazione delle correnti del sodio e dall’inattivazione ritardata delle correnti del
calcio. Il rallentamento della conduzione miocardica è attribuibile alla riduzione e al ritardo
dell’ingresso di sodio41. Vi è un prolungamento della sistole42 , e il ritardo di conduzione si può
manifestare con un aumento dell’intervallo P-R o con un BAV di II o III grado43. A temperature più
basse si può osservare un prolungamento del QT che può persistere per ore/giorni dopo il
riscaldamento44; il BAV può instaurarsi anche quando viene raggiunta una temperatura
fisiologica45. Sono stati riportati casi di asistolia anche dopo 72 ore dal riscaldamento.
A 28°C, la frequenza cardiaca diminuisce a 30-40 b/min; frequenze non correlate alla temperatura
devono far pensare a patologie sottostanti come ipoglicemia, ipovolemia o ingestione di farmaci. A
temperature ancora più basse (20°C), la bradicardia diventa estrema con frequenze di 10 b/min. Le
resistenze vascolari sistemiche crollano, viene bloccato il rilascio di catecolamine e di conseguenza
diminuisce la gittata cardiaca. A temperature inferiori ai 24°C è molto alto il rischio di asistolia.
Studi animali hanno dimostrato che questa tendenza all’asistolia è diminuita dalla presenza di
intossicazione da etanolo46 e questo spiega gli outcome migliori dei soggetti etilisti. Il pacing
transvenoso può essere difficoltoso e rischioso per la possibilità di indurre fibrillazione ventricolare,
anche se studi su animali lo indicano come procedura efficace e sicura e quindi raccomanadata 47.
L’asistolia è un’aritmia frequente durante ipotermia, mentre la fibrillazione ventricolare è
secondaria al riscaldamento, all’ipocapnia, all’alcalosi oppure a procedure eseguite dal personale
sanitario.
L’ischemia, l’aumentata attività adrenergica e i disturbi elettrolitici certamente predispongono
all’irritabilità miocardica, e, in corso di ipotermia moderata, portano allo sviluppo di aritmia
(comunemente fibrillazione atriale o flutter o ritmo nodale, ma anche extrasistoli e tachiaritmie). La
fibrillazione ventricolare è più comune al di sotto dei 27°C, ed è particolarmente legata a
cambiamenti improvvisi di: postura, PaO2 e PaCO2, temperatura del miocardio, elettroliti ed
equilibrio acido-base. Si è dimostrato che lo sviluppo di un gradiente di temperatura tra
l’endocardio (più freddo) e il miocardio (relativamente più caldo) rende più suscettibile il sistema di
conduzione alle variazioni elettrolitiche e dell’equilibrio acido base, predisponendo alla
fibrillazione ventricolare48. Una spiegazione alternativa è che piccole variazioni di temperatura tra
miocardio ed endocardio possono causare la dispersione del potenziale d’azione e l’allungamento
della velocità di conduzione e del periodo refrattario49.
Il rischio di indurre FV con l’intubazione orotracheale è correlato a una mancata pre-ossigenazione,
oltre che alla stimolazione dolorosa50. Nell’ipotermia severa, la FV è estremamente resistente ai
tentativi di cardioversione elettrica, finchè non è stato raggiunto un riscaldamento adeguato; vi sono
casi isolati che fanno eccezione a questa regola51. Se non può essere stabilita una circolazione
extrtacorporea in tempi rapidi, bisogna prolungare la rianimazione cardiopolmonare fino al
raggiungimento di una temperatura corporea, alla quale la defibrillazione sia efficace nel ripristinare
un ritmo adeguato52. Nell’ipotermia, la ridotta elasticità della parete toracica e della compliance del
cuore e dei polmoni rendono le compressioni toraciche più difficile da eseguire, tuttavia sono state
riportate sopravvivenze anche dopo 6 ore e ½ di rianimazione cardiopolmonare50. Il bretilio è un
ottimo antiaritmico in queste circostanze53,54: aumenta il periodo refrattario e quindi la soglia per le
aritmie ventricolari, senza alcun effetto sulla velocità di conduzione o i livelli di catecolamine55.
In generale, non c’è indicazione al trattamento profilattico delle aritmie56. La somministrazione di
lidocaina è inefficace a temperature inferiori a 30°C, così come la procainamide, il propranololo, il
diltiazem49e il verapamil57. I tentativi di aumentare la pressione arteriosa e la frequenza cardiaca
sono problematici, sebbene gli inotropi (ad es,. basse dosi di dopamina), sono stati usati in pazienti
gravemente ipotesi, che non rispondono al carico volemico. Nell’ipotermia moderata, i vasi
periferici sono vasocostretti, in maniera massimale, e la somministrazione di vasocostrittori
predispone solamente alle aritmie, senza alcun effetto sulla pressione. Studi sull’animale
suggeriscono che a temperature attorno ai 29°C, il sistema simpatico viene inibito; in questi casi le
catecolamine avrebbero un’utilità clinica58. Non è superfluo sottolineare che, data la vasocostrizione
generalizzata, la somministrazioni di tutti i farmaci deve avvenire per via endovenosa (meglio se
attraverso un vaso centrale),. I livelli sierici di CK aumentano in corso di ipotermia, ma non sono
correlati a danni miocardici indotti dal freddo, non sono accompagnati da alterazioni ECG di tipo
ischemico e nel caso di morte l’esame istologico non mostra mai aree necrotiche59, sebbene siano
presenti all’esame microscopico piccoli foci degenerativi in due terzi dei casi60.
Ematologia.. I cambiamenti ematologici associati all’ipotermia sono importanti, particolarmente
l’aumento della viscosità del sangue, del fibrinogeno e dell’ematocrito; questi disordini possono
influenzare la funzione di molti organi. I cambiamenti nella permeabilità vascolare portano alla
perdita di plasma nel compartimento extra-vascolare, e quindi ad un’emoconcentrazione che si
accompagna ad ipovolemia (accentuata dalla diuresi indotta dal freddo). L’ematocrito aumenta del
2% per ogni diminuzione di 1°C della temperatura61; un normale ematocrito in un paziente
moderatamente o severamente ipotermico suggerisce una pre-esistente anemia o perdita di sangue.
L’ipotermia è anche stata riportata come causa di soppressione e insufficienza midollare62, nonché
di ipoplasia eritroide e anemia sideroplastica63.
Il freddo inibisce direttamente le reazioni enzimatiche sia della via intrinseca che estrinseca 64 e
quindi può svilupparsi una coagulopatia. Il tempo di protrombina (PT) e il tempo di tromboplastina
parziale (PTT) possono essere normali se misurati a 37°C, ma possono essere significativamente
aumentati se misurati a temperature più basse, anche se le concetrazioni dei fattori della
coagulazione sono normali. Il riscaldamento, piuttosto che la somministrazione esogena di questi
fattori, è la terapia appropriata65. Una coagulopatia intravascolare disseminata (CID) è stata
riportata in un numero di casi senza altra causa apparente se non l’ipotermia stessa66; questo può
essere correlato al rilascio del fattore tissutale dalle aree ischemiche67, o dal collasso circolatorio68.
L’ipotermia può anche diminuire la sintesi endoteliale di prostaglandine (PGI2) e la sua azione
inibitrice sull’aggregazione piastrinica, promuovendo l’attivazione delle piastrine e la trombosi 69.
Può verificarsi anche trombocitopenia70,71; questa deriva dal sequestro di piastrine nel fegato e nella
milza, ma può essere correlata alla CID o alla depressione midollare. Inoltre, la produzione di
trombossano B2 da parte delle piastrine è temperatura dipendente ed è responsabile della
diminuzione dell’attività piastrinica con la diminuzione della temperatura72.
Possono trovarsi elevati livelli di criofibrinogeno che aumenta la viscosità del sangue73 e può agire
sul microcircolo causando diffusi microinfarti74.
Gli eccessi di criofibrinogeno sono presenti soprattutto in caso di sepsi da Escherichia coli del tratto
urinario, nel diabete, nel deficit di folati e nei tumori; tutti questi eventi sono particolarmente
comuni negli anziani. La presenza di porpora o ecchimosi, può suggerire la diagnosi di
criofibrinogenemia, che è associata ad un’aumentata mortalità. Se la profilassi antitrombotica va
sempre considerata nel paziente ipotermico bisogna tenere presenta che l’eparina ed il destrano
possono polimerizzare il criofibrinogeno e, in presenza di criofibrinogenemia, causare una severa
iperviscosità74; quindi, sebbene vi sia un’ aumentata suscettibilità al tromboembolismo, non vi è
evidenza, al momento, di un utilizzo abituale di eparina nell’ipotermia accidentale.
La deplezione leucocitaria può verificarsi in corso di ipotermia75, e studi sull’animale ed in vitro
suggeriscono che la migrazione neutrofila76 e la fagocitosi batterica77 sono diminuite, e
predispongono l’organismo all’infezione. In pazienti che subiscono by-pass cardiopolmonare,
l’attivazione del complemento è rallentata alle basse temperature78. La sepsi, di comune riscontro
in pazienti anziani che si presentano con ipotermia, può essere una conseguenza, come pure una
causa predisponente, dello scompenso della termoregolazione, e quindi, in questi pazienti, è sempre
necessaria la copertura antibiotica profilattica.
Effetti neuro-muscolari Gli effetti del freddo sul sistema nervoso centrale sono spesso evidenti
all’esame obiettivo e comprendono, negli stadi intermedi, stato confusionale e qualche volta
amnesia. Appena la temperatura scende ulteriormente, subentrano apatia e incapacità di giudizio.
Progressivamente si sviluppano disartria, progressiva depressione dello stato di coscienza fino al
coma (molto comune al di sotto dei 30°C). A circa 25°C, vi è perdita dell’autoregolazione
cerebrovascolare e avviene una riduzione del flusso ematico di circa 6-7% per ogni °C. Tuttavia,
nell’ipotermia severa, vi è una riduzione marcata del metabolismo e quindi un considerevole
aumento della tolleranza all’ischemia cerebrale; a temperature inferiori ai 20°C, la tolleranza
all’ischemia è dieci volte superiore rispetto alla normotermia79. L’EEG diventa piatto al di sotto dei
20°C.
Il brivido è inizialmente aumentato nei gradi intermedi di ipotermia, ma scompare allo scendere
della temperatura; comunque le temperature a cui avviene la cessazione del brivido variano
grandemente (24-35°)80. Il fluido sinoviale diventa più viscoso alle basse temperature e anche ad
un’ipotermia moderata compare rigidità dei muscoli e delle articolazioni. Negli stadi iniziali
compaiono atassia e perdita del controllo fine dei movimenti, seguiti, nell’ipotermia moderata, da
iporeflessia, risposta estensoria plantare e riflesso fotomotore rallentato; al di sotto dei 28°C,
compaiono rigidità, midriasi e areflessia. Nell’ipotermia severa, la rigidità muscolare e delle
articolazioni può simulare il rigor mortis, tuttavia la rigidità può paradossalmente scomparire a
temperature inferiori ai 27°C.
Studi animali hanno aiutato a spiegare questi cambiamenti mostrando come la conduzione nervosa
periferica sia diminuita dal freddo, per una riduzione progressiva nella velocità di conduzione
(proporzionale all’abbassamento di temperatura); questo sembra essere legato ad un ridotto flusso di
potassio e cloro attraverso la membrana assonale81. Gli effetti sul meccanismo autonomico del
controllo della circolazione possono spiegare il motivo dell’ipotensione posturale: la posizione
seduta o eretta devono essere evitate nel trasferimento di queste vittime dal luogo del ritrovamento.
Il tempo di conduzione sinaptico è prolungato nelle giunzioni neuromuscolari82 e la conduzione nel
muscolo è parzialmente temperatura-dipendente, con una ridotta velocità nello sviluppo della
tensione e della velocità di accorciamento83. Quando la temperatura cutanea è inferiore a 12°C, gli
sfinteri precapillari cessano di operare; ne consegue una vasodilatazione ed un aumento del flusso
sanguigno che può causare un riscaldamento sufficiente per ripristinare la funzione degli sfinteri e
reinstaurare una vasocostrizione locale. Questa oscillazione tra dilatazione e costrizione è
conosciuta come “Lewis Hunting Reaction” e avviene principalmente alla punta delle dita e alle
orecchie.
Problemi respiratori. Nell’ipotermia media, vi è una iniziale tachipnea, seguita da una riduzione del
volume minuto e del consumo di ossigeno; spesso, sono presenti broncospasmo e broncorrea. Se la
temperatura scende a livelli di ipotermia moderata, i riflessi di protezione delle vie aeree sono
ridotti, a causa della diminuzione della funzione mucociliare che predispone alla polmonite da
aspirazione. A 30°C, vi è una diminuzione del 50% del consumo di ossigeno e della produzione di
anidride carbonica . Il controllo della temperatura interna è strettamente dipendente dai livelli di
PaCO2, che sono rilevati dai glomi carotidei e maggiormente a livello centrale84. Un raffreddamento
diretto di questi rilevatori deprime il drive respiratorio: a temperature inferiori a 34°C, la sensibilità
allo stimolo della PaCO2 è attenuata, mentre viene mantenuto il drive ipossico, anche per livelli più
profondi di ipotermia. Lo spazio morto fisiologico e anatomico sono aumentati, a causa della
dilatazione bronchiale, ma lo spazio morto alveolare rimane invariato. Lo scambio locale di gas non
è influenzato dall’ipotermia, ma vi è un aumento delle resistenze vascolari polmonari e vi è un
alterato rapporto tra ventilazione e perfusione. Nell’ipotermia severa si sviluppa un’ipoventilazione
e l’apnea e (più raramente) l’edema polmonare.
Vi è inizialmente uno spostamento a sinistra della curva di dissociazione dell’emoglobina, che porta
ad una diminuzione nella liberazione dell’ossigeno e ad un’ipossia tissutale; questo spostamento è
bilanciato dalla conseguente acidosi lattica e da altri fattori (respiratori e metabolici), che
contribuiscono all’acidosi globale. Il brivido può aumentare grandemente la produzione di lattato,
mentre la sua clearance attraverso il fegato è diminuita. Frequentemente l’acidosi metabolica
peggiora durante il riscaldamento, a causa del ritorno in circolo dei prodotti del metabolismo
anaerobio, e può contribuire all’aumentato rischio di aritmia. Nell’ipotermia severa, l’acidosi è più
grave a tal punto che vi è uno spostamento a destra della curva di dissociazione. La gestione
dell’equilibrio acido-base è controverso. Le emogasanalisi sono normalmente riscaldate a 37°C e
questo porta a livelli più alti di ossigeno e di anidride carbonica e più bassi di pH, rispetto al vero
stato acido-base del paziente ipotermico. In pratica alcuni suggeriscono di mantenere il pH, a
temperatura non corretta, attorno ai 7,40 in modo da evitare l’uso inappropriato di bicarbonato e
dell’iperventilazione. Questi trattamenti, in effetti, possono deprimere la gittata cardiaca e
aumentare la predisposizione alla fibrillazione ventricolare; inoltre il trasporto di bicarbonato
attraverso le membrane cellulari ipotermiche è lento, e, durante il riscaldamento, può svilupparsi
una alcalosi metabolica severa85.
Rene e metabolismo. Nell’ipotermia moderata c’è una diuresi indotta dal freddo che avviene prima
della diminuzione della temperatura corporea. Questa è inizialmente causata da un aumento del
flusso sanguigno renale, conseguente alla vasocostrizione periferica, e poi, con la diminuzione della
temperatura, alla perdita della capacità del tubulo distale di riassorbire acqua e alla resistenza
all’azione della vasopressina (ADH). La diuresi indotta dal freddo porta ad un aumento
nell’escrezione degli elettroliti urinari, probabilmente come risultato di un ridotto riassorbimento
tubulare del sodio86. Nell’ipotermia moderata, la filtrazione glomerulare diminuisce, così come la
gittata cardiaca, e di conseguenza si riduce il flusso ematico renale (di circa il 50% alla temperatura
di 27-30°). Vi è inoltre una riduzione nella funzione tubulare e della clearance del glucosio. A
temperatura ancora più basse, la capacità tubulare di secernere ioni idrogeno è ridotta e questo
contribuisce all’acidosi generale. Clinicamente l’insufficienza renale acuta si osserva in più del 40%
dei pazienti con ipotermia accidentale che richiedono ricovero in terapia intensiva20. Le biopsie
hanno dimostrato danno ischemico ai reni, che avviene durante la fase di riscaldamento, dopo un
periodo di protezione relativa durante il raffreddamento. Questa insufficienza pre-renale è
conseguenza della diminuzione del flusso sanguigno e può essere prevenuta da un adeguato
rimpiazzo volemico87.
Il metabolismo totale del corpo è ridotto dall’abbassamento della temperatura, come dimostrato
dalla riduzione nel consumo di ossigeno che è circa del 6% per ogni °C perso31; il metabolismo
basale è ridotto di circa il 50% a 28°C. Negli studi animali la secrezione di vasopressina e
ossitocina è ridotta, vi è una riduzione dell’ACTH che non è associata alla diminuzione dei livelli di
cortisolo (che solitamente sono invece aumentati); questo è dovuto essenzialmente alla diminuita
clearance epatica88. La funzione pituitaria, adrenergica e tiroidea sono normali, sebbene la risposta
del cortisolo alla stimolazione dell’ACTH è diminuita89. Le concentrazioni plasmatiche di TSH e
degli ormoni tiroidei sono normali90, ma vanno misurati per escludere l’ipotiroidismo come causa
dell’ipotermia stessa. Se un paziente è resistente ai tentativi di riscaldamento, bisogna considerare la
somministrazione di idrocortisone con o senza ormoni tiroidei nel caso si tratti di ipotiroidismo
occulto, ipopituitarismo o precedente uso cronico di steroidi. La somministrazione abituale di
steroidi non è benefica e quindi non viene raccomandata.
Se l’ipotermia si sviluppa rapidamente molti processi differenti possono contribuire
all’iperglicemia, che contribuisce all’aumento della diuresi. Il rilascio di insulina è inibito dai livelli
di corticosteroide come pure dal diretto raffreddamento delle isole di Langerhans91; inoltre la
sensibilità all’insulina da parte dei tessuti è diminuita. L’attività simpatica è aumentata, con aumenti
plasmatici di norepinefrina e acidi grassi liberi92; la glicogenolisi e la gluconeogenesi, indotta dalle
catecolamine, contribuiscono all’iperglicemia. I livelli di glucagone sono aumentati, ed i livelli del
cortisolo plasmatico correlano con i livelli di lattato e glicerolo. Ciò porta ad un’attiva stimolazione
della glicogenolisi e della lipolisi. Nei casi in cui l’ipotermia si sviluppa più lentamente le riserve di
glicogeno possono essere consumate ed è in questo modo che si può sviluppare ipoglicemia. Anche
il brivido riduce le riserve di glicogeno e contribuisce all’ipoglicemia. Con il riscaldamento i fattori
che portano ad un aumentato livello di glucosio nel plasma vengono corretti: è meglio tollerare
moderati livelli di iperglicemia invece di correggerli, per evitare un’ipoglicemia profonda al
riscaldamento. L’insulina esogena ha poco effetto nello stato ipotermico e sono necessarie alte dosi
per avere minimi effetti. Se l’iperglicemia persiste durante il riscaldamento, vanno considerati la
chetoacidosi diabetica e la pancreatine; la terapia insulinica dovrà essere istituita solo quando la
temperatura diventi superiore ai 30°C.
L’ipopotassiemia conduce ad uno spostamento di potassio dallo spazio extracellulare all’interno
delle cellule93 a causa dei cambiamenti nella permeabilità delle membrane e della funzione della
pompa Na/K. L’iperkalliemia, d’altro canto, è un marker di acidosi e morte cellulare ed è perciò un
segno di prognosi sfavorevole. L’ECG non è d’aiuto in questi casi, poiché i cambiamenti del
tracciato possono essere ridotti dall’ipotermia e poiché a basse temperature la tossicità cardiaca del
potassio è amplificata. Il sodio plasmatico, il calcio, il magnesio, e il cloro non si modificano al di
sopra dei 25°C, ma sono stati riportati casi di ipofosfatemia severa al riscaldamento dall’ipotermia
profonda94,95.
Effetti gastrointestinali. A 34°C, la motilità intestinale diminuisce e si paralizza (ileo) quando la
temperatura scende al di sotto dei 28°C; è necessario un sondino naso/oro-gastrico per ridurre la
possibilità di aspirazione. L’assorbimento di farmaci somministrati per via orale o naso-gastrica
diminuisce in questa situazione e questa via deve quindi essere evitata. Emorragie puntiformi
possono avvenire nel tratto gastrointestinale, e studi autoptici hanno riscontrato erosioni gastriche e
emorragie sottomucose in questi pazienti. Le ulcere gastriche superficiali sono note come ulcere di
Wischnevsky e si ritrovano nella maggioranza dei casi all’esame post-mortem96. All’esame
istologico della mucosa gastrica, si osserva la dilatazione cistica dei capillari, dovuta alla
riperfusione dopo il collasso funzionale del microcircolo97. Studi animali hanno dimostrato che
l’ipotermia aumenta la produzione di acido cloridrico nello stomaco e riduce la secrezione di
bicarbonato nel duodeno, predisponendo ai danni della mucosa in entrambi gli organi98.
Può svilupparsi insufficienza epatica, forse come conseguenza della riduzione della gittata cardiaca,
e la diminuzione della clearance dell’acido lattico, che ne consegue, contribuisce all’acidosi; se
vengono somministrati fluidi caldi, questi non devono contenere la soluzione di Hartmann, in
quanto il fegato non può metabolizzare efficientemente il lattato99. Le funzioni del fegato di
detossificazione e coniugazione sono depresse e di conseguenza l’emivita di molti farmaci aumenta,
così come gli effetti dell’etanolo. Questo può essere particolarmente rilevante nella situazione di
overdose, in cui l’ipotermia provocata prolunga gli effetti dei farmaci ingeriti.
Frequentemente si verifica pancreatite come conseguenza dell’ipotermia (20-30% dei casi)100;
livelli elevati di amilasi senza evidenza clinica di pancreatite sono ancora più comuni, essendo
presenti nel 50% dei casi101. La ragione di questo non è ben conosciuta, ma si pensa che sia il
risultato della trombosi del microcircolo e dela conseguente ischemia per necrosi perilobulare del
pancreas; questo può essere alla base di un processo simile che avviene nell’intestino, nel fegato,
nel cervello, nel miocardio ed in tutti gli altri organi102. In associazione alla pancreatite emorragica
è stata osservata trombosi della vena porta. Studi animali hanno dimostrato una diminuzione della
funzione esocrina del pancreas ed un aumento delle amilasi sieriche come risultato di un
raffreddamento del pancreas per poche ore103. Altri enzimi associati con danno cellulare sono
spesso elevati come AST, ALT e bilirubina.
Approccio clinico
Diagnosi differenziale
Una volta fatta diagnosi di ipotermia, solitamente è facile determinarne la causa. L’esposizione al
freddo, l’ipoglicemia e l’abuso di alcool sono responsabili di più dell’80% dei casi riportati. La
diagnosi di esposizione è abitualmente determinata dall’anamnesi (luogo del ritrovamento).
L’ipoglicemia dovrebbe essere sospettata nei pazienti diabetici ed etilisti e viene confermata
facilmente tramite stick cutanei o da misurazioni su prelievo ematico. L’abuso di alcool può essere
diagnostico attraverso l’anamnesi, l’esame clinico (condizioni generali scadenti con segni di
insufficienza renale ed epatica) e confermato tramite la misurazione delle concentrazioni
plasmatiche di etanolo. L’encefalopatia di Wernicke è difficile da diagnosticare nel paziente
ipotermico, ma deve essere sospettata se è presente una storia di abuso di alcool, atassia, deviazioni
dei bulbi oculari (specialmente paralisi del sesto nervo cranico e dello sguardo coniugato). Nelle
altre cause di ipotermia le deviazioni oculari sono sempre assenti.
Sebbene l’ipotiroidismo e il panipopituitarismo siano cause rare di ipotermia, la diagnosi
differenziale è difficile in quanto si presentano clinicamente nello stesso modo104.
Il coma non è frequente nell’ipotermia105, ma quando presente è difficile da distinguere dalla morte.
Uno stato di coma senza risposta allo stimolo doloroso non è mai presente se la temperatura è
superiore ai 27°C. In questi casi i pazienti appaiono immobili, con rigidità delle estremità. La
pressione arteriosa può essere difficile da misurare, a causa della vasocostrizione periferica. Il polso
è lento e spesso non rilevabile. Al di sotto dei 25°C, l’EEG è sempre piatto. Chiaramente in queste
condizioni, i criteri per accertare la morte non possono essere applicati, finchè la temperatura non
viene riportata a 37°C. Alcuni pazienti sono sopravvissuti senza sequele, anche dopo 30 minuti di
arresto completo106,107,108.
I cambiamenti indotti dall’ipotermia possono mascherare o mimare altri disturbi. La rigidità della
muscolatura cervicale può mimare una meningite. L’addome è frequentante duro come una tavola e
la peristalsi è assente, come in una peritonite.
Poiché lo shock e il coma hanno moltissime cause, è fondamentale, in questi casi, il giudizio clinico
che deve guidare nella diagnosi differenziale. Grande importanza deve essere data alla correlazione
tra segni/sintomi e temperatura rilevata. Per es. la presenza di fibrillazione ventricolare o di un
coma ad una temperatura di 30°C, oppure uno shock con ematocrito basso e feci positive per
sangue, devono far spostare l’attenzione del medico verso altre cause e indirizzare gli accertamenti
diagnostici su altre patologie. Nel paziente con ipotermia, sottoposto a prolungata rianimazione
cardiopolmonare, la diagnosi di infarto miocardio può essere difficile: CK, LDH, ALT e AST
possono essere elevati a causa della riperfusione epatica e del danno muscolare indotto dal freddo.
Livelli elevati di CK-MB e CK-BB sono stati riportati in pazienti ipotermici senza evidenza di
infarto miocardio e cerebrale105. Tuttavia, le modificazioni ECG, in corso di ipotermia, aiutano nella
diagnosi differenziale in quanto sono meglio correlate con l’IMA rispetto agli enzimi miocardiospecifici.
Monitoraggio della temperatura
Poiché la funzione degli organi viene ristabilita con l’aumento della temperatura, è fondamentale
che il trattamento sia focalizzato al riscaldamento e ad una terapia di supporto, e non si perda tempo
nella valutazione e correzione dei segni/sintomi che riguardano i singoli organi. Un altro dogma del
trattamento precoce è che la manipolazione del paziente deve essere minima, in quanto ogni
movimento e/o manovra invasiva possono condurre ad aritmie maligne.
Il rilevamento della temperatura interna permette innanzitutto la diagnosi di ipotermia accidentale e
permette al medico di rilevare lo stato patofisiologico del paziente ad ogni temperatura rilevata
(Tab.1). I siti accettabili per il rilevamento della temperatura sono: sottolinguale, rettale, esofagea,
vescicale, timpanica e polmonare (le temperature ascellari sono meno correlate). Con un paziente
affetto da ipotermia moderata o severa, la temperatura dovrebbe essere rilevata in modo continuo da
più siti. Le temperature rettali aumentano spesso in modo più lento, rispetto a quelle rilevate in altri
siti, durante il riscaldamento (oltre ad avere la possibilità di rilevazioni falsamente basse, dovute
all’inserzione inavvertita del termometro in feci ghiacciate). Inoltre il sito in cui avviene il
riscaldamento, può produrre delle interferenze con la rilevazione della temperatura interna; per
esempio, se si usa un lavaggio peritoneale, la temperatura della vescica cresce più rapidamente della
temperatura degli altri siti.
Tabella 1. Effetti fisiologici causati dall’ipotermia e manifestazioni cliniche.
Intubazione endotracheale
Sebbene si pensi che l’intubazione endotracheale predisponga i pazienti ipotermici ad aritmie
cardiache110, un gran numero di casi indica che in mani esperte il rischio è basso 111. Quindi il
protocollo per intubare questi pazienti dovrebbe essere lo stesso che si utiliza per il resto della
popolazione. L’intubazione orotracheale è preferibile, perché i pazienti ipotermici sono
coagulopatici, anche se il rischio di epistassi appare modesto con l’intubazione nasale112,113. In
genere si evita l’utilizzo di miorilassanti, in quanto hanno scarso effetto a temperature inferiori a
30°C; inoltre la diminuita funzione renale, epatica e degli enzimi plasmatici rendono il metabolismo
di questi farmaci imprevedibile e vi è quindi il rischio di paralizzare i pazienti senza un’adeguata
sedazione. Empiricamente viene sempre somministrata una frazione inspiratoria di ossigeno elevata.
Arresto cardiaco
I protocolli per la gestione delle aritmie ventricolari e delle bradicardie non sono applicabili nel
caso di ipotermia moderata e severa. La cardioversione di aritmie ventricolari è difficile a
temperature inferiori a 30°, sebbene uno studio di defibrillazione elettrica in pazienti senza polso ha
mostrato alcuni successi anche a queste temperature114,115. Studi animali e “case report”
suggeriscono che il bretilio aumenta la soglia per la fibrillazione ventricolare e porta a
cardioversione in numerosi pazienti ipotermici116-120, ma ci sono dati insufficienti per supportare
l’uso abituale di questo farmaco. Alcuni dati, ricavati da un modello porcino di arresto cardiaco
ipotermico, indicano che la somministrazione di epinefrina o vasopressina porta ad una migliore
perfusione coronarica, tassi più elevati di cardioversione e miglioramento della sopravvivenza a
breve termine (paragonata all’uso di placebo)121,122; purtroppo non esistono studi clinici sull’uomo a
tale proposito. Un modello animale suggerisce che il pacing transcutaneo per le bradicardie può
migliorare l’emodinamica, se vi è evidenza di un’inadeguata gittata cardiaca123, ma l’efficacia sugli
uomini non è provata. Il pacing transvenoso non è raccomandato perché può precipitare le aritmie
ventricolari124. Poiché la maggioranza delle aritmie si risolve spontaneamente durante il
riscaldamento, è imperativo che i tentativi di gestire l’arresto cardiaco non ritardino gli interventi
per correggere la sottostante ipotermia. In letteratura vengono riportati, per l’arresto cardiaco in
pazienti ipotermici, sia il massaggio cardiaco interno che esterno. Paragonato al massaggio a torace
chiuso, il massaggio a torace aperto in pazienti normotermici produce una maggiore perfusione dei
vasi coronarici123 e può essere efficace nei pazienti ipotermici se combinato con l’irrigazione
mediastinica e il by-pass cardiopolmonare126,127. Comunque la maggioranza delle strutture
ospedaliere sono prive di esperienza e delle risorse necessarie per eseguire in modo sicuro e rapido
una toracotomia laterale sinistra per questo scopo. Il massaggio a torace chiuso è un’alternativa non
necessariamente inferiore. Un paziente è sopravvissuto dopo circa sei ore di compressioni toraciche
esterne128. Il termine “massaggio cardiaco” non è probabilmente corretto, in quanto le compressioni
esterne creano oscillazioni nella pressione intratoracica, che producono un flusso di sangue
indipendente dal flusso generato dalla compressione diretta del cuore129.
Somministrazione di liquidi
Molti pazienti con ipotermia severa sono ipovolemici e richiedono la somministrazione endovenosa
di fluidi. I liquidi dovrebbero essere riscaldati a 40-42°C in un riscaldatore apposito, per evitare
eccessive perdite di calore. Inoltre, i pazienti ipotermici hanno una contrattilità miocardica
deficitaria e quindi bisogna prestare attenzione ai primi segni di sovraccarico volemico. Il
posizionamento di un catetere arterioso permette la misurazione continua della pressione sanguigna
e facilita le emogasanalisi, (particolarmente importanti quando la vasocostrizione periferica e
l’ipotensione interferiscono con la saturimetria periferica). Il monitoraggio della pressione venosa
centrale è utile nei pazienti con stato volemico non chiaro, ma il contatto tra il catetere ed il
miocardio deve essere minimo a causa della bassa soglia per aritmia. La cateterizzazione di una
vena femorale può essere più sicura rispetto ad una vena giugulare o succlavia; la cateterizzazione
dell’arteria polmonare deve essere sempre evitata. L’ipotermia può anche aumentare il rischio di
perforazione vascolare durante la cateterizzazione del cuore destro130. L’uso di basse dosi di
vasopressori è utile in pazienti euvolemici che rimangono ipotesi durante il riscaldamento.
Esami ematochimici
Il largo spettro di disfunzione d’organo, associato all’ipotermia severa, richiede uno stretto
monitoraggio attraverso esami di laboratorio. La funzione renale è spesso peggiorata a causa di una
diminuita perfusione ed i cambiamenti elettrolitici sono imprevedibili. In assenza di CID, la
coagulopatia indotta da ipotermia si risolve con il riscaldamento e quindi la severità della
disfunzione della coagulazione in vivo non è correlata in modo accurato agli esami eseguiti di
routine a 37°C131-133. La presenza di trombocitopenia, l’aumento dei prodotti di degradazione della
coagulazione e la deplezione del fibrinogeno suggeriscono la presenza di CID indipendentemente
dalla temperatura interna. I pazienti con ipotermia sono a rischio sia di ipo- che di iper-glicemia. I
tipici sintomi dell’ipoglicemia possono essere assenti, a causa della depressione del SNC.
Altre misure
L’ileo indotto dall’ipotermia è comune, e il posizionamento di un sondino orogastrico (preferibile al
nasogastrico per il rischio di emorragie) è necessario per ridurre il rischio di “ab ingestis”. Un
catetere vescicale è necessario per il monitoraggio della funzione renale e dell’equilibrio idrico. I
vestiti bagnati contribuiscono alla perdita di calore per conduzione e devono essere rimossi. La
pelle deve essere mantenuta asciutta e coperta con materiale isolante. Occorre ritardare il
riscaldamento delle estremità, finché non venga posizionato un accesso venoso e non sia iniziato il
riempimento volemico. Il riscaldamento prematuro delle estremità può portare ad un ritorno in
circolo di sangue più freddo rispetto alla circolazione centrale, con una conseguente diminuzione
della temperatura. Questo fenomeno, chiamato “afterdrop”, è responsabile della diminuzione fino a
1,5°C in modelli sperimentali134,135 e può essere clinicamente importante nei pazienti critici. La
vasodilatazione periferica con riscaldamento esterno può anche peggiorare l’ipotensione. L’uso
empirico di antibiotici è appropriato per quei pazienti in cui si sospetta la polmonite ab ingestis o la
sepsi.
Durante la transizione dalla stabilizzazione iniziale all’inizio del riscaldamento è importante
eliminare i fattori di rischio per l’instabilità termica. L’identificazione di intossicazioni
predisponesti, farmaci e condizioni mediche come l’ipotiroidismo e l’insufficienza surrenale,
porteranno il clinico al trattamento specifico di queste cause di ipotermia. Inoltre, conoscendo
queste possibili cause, il clinico potrà anticipare la risposta ai vari interventi di riscaldamento e
quindi regolare in modo appropriato l’aggressività dell’intervento.
Riscaldamento
I metodi per correggere l’ipotermia si dividono in tre categorie di riscaldamento: passivo esterno,
attivo esterno e attivo interno.
Tabella 2. Metodi di riscaldamento.
La tabella 2 sintetizza le tecniche di riscaldamento mini-invasive basate su queste categorie.
L’efficacia riportata per i vari trattamenti è differente. Le variazioni tra caratteristiche dei pazienti,
severità dell’ipotermia, esperienza dell’equipe e i modelli di studio sono responsabili delle
discrepanze tra i diversi studi presenti in letteratura. Comunque, le risposte individuali al
riscaldamento sono imprevedibili e non è chiaro se combinando le modalità si ottenga un effetto
additivo.
Passivo esterno
La chiave del riscaldamento passivo esterno è eliminare ogni fonte di perdita di calore e portare alla
correzione della temperatura interna attraverso la produzione endogena di calore. Una grande
quantità di perdita di calore avviene dal collo e dalla testa, per cui è particolarmente importante che
siano coperte. Con il brivido la produzione di calore può aumentare di cinque volte rispetto al
basale136, portando gli individui sani e con ipotermia media al riscaldamento spontaneo in tempi
brevi. Infatti, modelli sperimentali mostrano che la perdita del brivido rallenta il riscaldamento del
37%. Il brivido diminuisce a temperature inferiori ai 32° e quindi i pazienti con ipotermia moderata
o severa inizialmente si scaldano molto lentamente. Individui con scarsa massa muscolare, ridotte
riserve di glicogeno o endocrinopatie, hanno una capacità ridotta di produrre calore. Inoltre
l’aumento del consumo di ossigeno provocato dal brivido (3-5 volte), può essere problematico per
pazienti con limitata riserva coronarica. In questo caso meglio utilizzare un riscaldamento attivo,
accompagnato dall’utilizzo di meperidina, per controllare il brivido stesso.
Attivo esterno
L’utilizzo di aria riscaldata agisce prevenendo la perdita di colore e trasferendo calore per
convezione. Apparecchi che producano aria forzata sono facilmente disponibili e possono essere
utilizzati facilmente e rapidamente. Sia modelli sperimentali umani sia studi randomizzati e
controllati hanno dimostrato che la velocità di riscaldamento con aria calda forzata è superiore al
riscaldamento passivo137,138 e in una piccola serie di casi è un trattamento salvavita anche
nell’ipotermia severa115. Come notato in precedenza il riscaldamento attivo precoce può precipitare
l’ipotensione e l’”afterdrop”, ma questi rischi appaiono modesti se in contemporanea vengono
somministrati liquidi riscaldati.
Pazienti con una temperatura inferiore a 23°C sono stati riscaldati con successo attraverso
l’immersione in acqua calda139. Tuttavia, questo approccio pone barriere sostanziali al monitoraggio
e alla rianimazione; tecniche più sicure hanno largamente soppiantato questa procedura. Ci sono
pochi dati che supportino l’uso di culle calde, coperte calde, coperte in cui circola acqua calda e
l’utilizzo di onde-elettromagnetiche140,141.
La vasocostrizione periferica rende la pelle dei pazienti ipotermici vulnerabile ai danni indotti da
fonti di calore esterne (ustioni). Questa complicanza deve essere tenuta sempre in considerazione
per il rischio successivo di infezione.
Attivo interno
Mini-invasivo Un grande numero di interventi rientra nella categoria di riscaldamento attivo
interno. Per meglio comprendere l’efficacia e la differenza tra questi approcci è utile ricordare il
concetto di calore specifico. Il calore specifico è definito come quantità di calore (Kcal) richiesto
per riscaldare un Kg di acqua di un 1°C. Il calore specifico dell’acqua è 1 Kcal/kg/°C e così dieci
Kcal sono richieste per aumentare la temperatura di un kg di acqua di 10°C. Il calore specifico del
corpo umano è pari a 0,83 Kcal/kg/°C. Si può così calcolare il calore necessario per aumentare la
temperatura di un paziente di 70 Kg da 25° a 35° C.
70 Kg x 0,83 Kcal/kg/°C x 10° C = 581 Kcal (58 Kcal/°C)
La risposta alla somministrazione endovenosa di fluidi illustra questo concetto. I cristalloidi sono
normalmente riscaldati a 40-42°C attraverso un bagno in acqua calda o con microonde e vengono
rapidamente infusi nel paziente. Se un litro di soluzione salina a 42° viene infuso in un paziente con
una temperatura di 25° il trasferimento di calore sarà:
1 Kcal/kg/°C x (42° - 25°) = 17 Kcal
Questo calore è sufficiente per riscaldare la temperatura del sopramenzionato paziente di 70 Kg di
17 / 58 = 0,29° C.
In realtà il trasferimento di calore è ancora inferiore, in quanto la soluzione salina si raffredda
rapidamente, a temperatura ambiente, e la perdita di calore è proporzionale alla lunghezza dei tubi
attraversati prima di raggiungere il paziente142-144. La rapida infusione, utilizzando dei deflussori
con una lunghezza inferiore ai 25cm, rende massimo il trasferimento di calore. Può essere utilizzato
un termometro posto all’ingresso del fluido nel paziente145. Sebbene l’impatto sulla temperatura è
modesto, i fluidi endovenosi caldi giocano un ruolo importante nella rianimazione delle vittime
traumatiche, nelle quali la variazione di temperatura di 1-2° può essere un salvavita. Inoltre,
l’infusione di sangue e cristalloidi riscaldati è indicata per tutti i pazienti ipotermici, in quanto la
somministrazione di fluidi a temperatura ambiente causa ulteriore perdita di calore. Il riscaldamento
attivo interno con fluidi a 65°C ha aumentato la sopravvivenza nei ratti, senza peggiorare l’emolisi,
ma non esistono esperienze sull’uomo146,147. L’uso di aria calda inspirata è poco invasivo ed è stato
esaminato in molti studi. Il piccolo volume di acqua presente nell’aria, saturata di vapore, limita il
potenziale di trasferimento di calore a 10 Kcal/h. Questo consiste approssimativamente in 0,5°
C/h137,148-150. Poiché l’uso di temperature elevate porta ad un beneficio modesto e aumenta il rischio
di danno per il paziente e per il ventilatore non sono raccomandate temperature superiori ai 41°.
Particolare importanza detiene l’umidità, in quanto previene la perdita di calore ed è facilmente
ottenibile attraverso un umidificatore.
Lavaggi di cavità interne. Il lavaggio di cavità del corpo con fluidi caldi ha un’efficacia variabile. Il
facile accesso allo stomaco, alla vescica e al colon li rendono attraenti come sito di irrigazione, ma
vi sono pochi dati che supportino questi approcci. Il contributo al riscaldamento è probabilmente
minimo, in quanto queste cavità hanno una superficie mucosa piccola per effettuare grandi scambi
di calore. Dato il beneficio modesto, il lavaggio gastrico in pazienti non intubati pone il rischio
inaccettabile di aspirazione. Per evitare il danno alla mucosa i fluidi non possono avere temperatura
superiore a 45°C.
Il lavaggio della cavità pleurica si esegue con grandi volumi (10-120 litri/h) di un fluido a 40-45°
attraverso una toracotomia a livello del secondo o terzo spazio intercostale sulla linea emiclaveare.
Il fluido è drenato attraverso una seconda toracotomia in quarto, quinto o sesto spazio intercostale
sulla linea ascellare posteriore151,152.Alternativamente, salina calda può essere infusa ripetutamente
e drenata attraverso un singolo tubo ad intervalli di 15-20 minuti. Il lavaggio pleurico offre un
riscaldamento variabile ma rapido. Le esperienze con uomini sono limitate a piccole serie149,151-154.
Il lavaggio peritoneale con salina calda o dialisato è largamente disponibile, relativamente semplice
da eseguire ed è un test diagnostico per trauma addominale occulto, che si riscontra in un numero
considerevole di giovani pazienti ipotermici. Il posizionamento di due o più cateteri nello spazio
intraperitoneale migliora la velocità di riscaldamento, attraverso un flusso maggiore all’interno della
cavità. L’irrigazione diretta del fegato accelera il recupero della funzione epatica e facilita la
clearance di tossine e acido lattico. L’infusione di dialisato caldo ad intervalli di 20-30 minuti porta
alla rimozione delle tossine dializzabili e al trattamento della concomitante insufficienza renale e
della eventuale rabdomiolisi155-159.
Metodi extracorporei. La tabella 3 confronta i metodi di riscaldamento extracorporei.
Tabella 3. Metodi di riscaldamento extra-corporei.
L’uso del by-pass cardiopolmonare è stato utilizzato per il trattamento dell’ipotermia accidentale
in due pazienti alla fine degli anni ’60160,161. In entrambi i casi la perfusione è avvenuta a cuore
battente, ma nella maggioranza dei pazienti trattati nelle serie successive il by-pass è stato eseguito
con arresto cardiaco162. Di fatti, il by-pass cardiopolmonare è un’opzione attraente in pazienti in
arresto cardiaco, provvede ad un rapido riscaldamento, ad un supporto circolatorio,
all’ossigenzionazione e può essere combinato all’emodialisi159,163,164. L’approccio può essere
femoro-femorale oppure attraverso sternotomia mediana; entrambi hanno la stessa efficacia. Gli
svantaggi principali del by-pass cardiopolmonare sono la scarsa disponibilità, il ritardo nell’iniziare
il trattamento e la necessità di scoagulazione. I dati che supportano l’uso di cateteri rivestiti di
eparina al posto della scoagulazione completa, nei pazienti ad alto rischio (come le vittime di un
trauma), sono molto limitati165.
Nel riscaldamento continuo artero-venoso la pressione del sangue del paziente genera un flusso
dall’arteria femorale attraverso un fluido riscaldato contro corrente; il sangue quindi rientra nel
paziente attraverso la vena femorale controlaterale166. Tubi di alluminio con fluidi riscaldanti
rendono massima la conduzione termica tra un bagno di acqua a 40°C e il sangue circolante. Le
velocità di riscaldamento sono eccellenti, appena inferiori a quelle ottenute con by-pass
cardiopolmonare. Confrontato con il by-pass cardiopolmonare il riscaldamento continuo arterovenoso può essere iniziato più rapidamente e richiede un’equipe meno specializzata, potendo essere
eseguito anche al letto del paziente e non in sala operatoria. Uno studio prospettico e randomizzato
ha mostrato che il riscaldamento artero-venoso continuo riduce la richiesta di fluidi e migliora la
sopravvivenza a medio termine se confrontato con strategie mini-invasive167. Tuttavia, l’esperienza
riportata in grandi popolazioni è limitata168,169.
Il riscaldamento extra-corporeo veno-venoso, l’emodialisi veno-venosa continua, l’emodialisi
artero-venosa e l’emofiltrazione sono opzioni addizionali per il riscaldamento diretto del sangue170176
. Il riscaldamento extracorporeo veno-venoso richiede la cateterizzazione di due vene centrali e
l’uso di una pompa per mantenere il flusso171. Il flusso e la velocità di riscaldamento sono più lente
rispetto al by-pass cardiopolmonare ed al riscaldamento artero-venoso continuo. L’emodialisi e
l’emofiltrazione sono utili nel caso di insufficienza renale, di alterazioni elettrolitiche, di
sovraccarico di volume o in seguito all’ingestione di tossine o di farmaci dializzabili170,172. Il
posizionamento di cateteri a due vie, come per la dialisi, attraverso la cannulazione di un singolo
vaso può essere un’alternativa in pazienti con accessi vascolari difficoltosi. L’esperienza clinica
riportata con questi approcci è favorevole, ma limitata a serie di casi che hanno un numero modesto
di pazienti.
Selezione del metodo di riscaldamento La decisione della strategia di riscaldamento è un lavoro
complesso, ma non insormontabile. Non esiste un approccio basato sull’evidenza per la gestione di
questa patologia, a causa dell’esiguità di studi clinici randomizzati su tale argomento.
L’eterogeneità delle popolazioni studiate, dell’esperienza delle equipe e della presentazione clinica
impediscono un approccio all’ipotermia attraverso un algoritmo decisionale. Tuttavia possono
essere raccolte delle linee guida generali dalla letteratura.
1. Le misure di riscaldamento passivo esterno sopramenzionate sono appropriate per tutte le
vittime affette da ipotermia, indipendentemente dalla severità.
2. Il riscaldamento passivo esterno è adeguato per la maggior parte dei pazienti con ipotermia
moderata. Serie di casi pubblicati suggeriscono che, in assenza di grave patologia
sottostante, i pazienti riscaldati passivamente affetti da ipotermia moderata hanno una buona
prognosi113.
3. Sebbene un riscaldamento più veloce non sia correlato ad una riduzione della mortalità, c’è
un forte razionale fisiologico per l’utilizzo di metodi invasivi per affrettare il riscaldamento
nei pazienti in arresto cardiaco. La cardioversione ad una temperatura interna inferiore a
28°C è inutile ed il riscaldamento extra-corporeo, preferibilmente con by-pass
cardiopolmonare o riscaldamento artero-venoso continuo, è indicato in questa popolazione
di soggetti. Inoltre, il riscaldamento extra-corporeo può ridurre la perdita di tessuto (necrosi)
in un paziente con gli arti congelati. Nei centri in cui non è possibile effettuare il by-pass,
sono indicate la combinazione di riscaldamenti attivi esterni, lavaggio delle cavità corporee
e altre forme di riscaldamento extra-corporeo.
L’approccio ottimale è meno chiaro per pazienti con:
- adeguata pressione arteriosa (PAM = 60 mm/Hg) ma ipotermia moderata o severa;
- ipotermia media che non risponde al riscaldamento passivo.
Alcuni Autori indicano dei valori soglia per iniziare il riscaldamento invasivo110,141,162 in quanto una
correzione rapida della temperatura può ridurre il periodo in cui il paziente è vulnerabile alla
sviluppo di aritmie. Comunque, la presenza di altre patologie sembra essere il miglior predittore di
mortalità rispetto al valore iniziale di temperatura113,177,178. Un numero di studi riporta buoni
outcome con riscaldamento mini-invasivo di pazienti stabili emodinamicamente, affetti da
ipotermia moderata o severa138,159,179.
Gli studi, in cui viene correlata la velocità del riscaldamento e la funzione cognitiva post-operatoria
in pazienti sottoposti a by-pass aorto-coronarico in ipotermia, sono molti rilevanti per la gestione
dell’ipotermia accidentale. Uno studio condotto su pazienti sottoposti a BPAC, a sei settimane
dall’intervento, ha mostrato funzione neurologica migliore nei pazienti riscaldati più lentamente180;
tuttavia in un altro studio su pazienti diabetici non sono state rilevate differenze181. In entrambi gli
studi i pazienti venivano riscaldati di 13° C/h, che è una velocità molto più rapida rispetto a quella
utilizzata nell’ipotermia accidentale.
A questo momento, non ci sono sufficienti prove per delle raccomandazioni sulla gestione di
pazienti con ipotermia severa e con emodinamica stabile.
Decesso
La morte e l’ipotermia profonda sono indistinguibili, soprattutto ad una iniziale valutazione sul
luogo del ritrovamento. Di qui l’espressione “no one is death until they are warm and death”. Le
vittime dell’ipotermia hanno periodi prolungati di sopravvivenza anche dopo lunghi periodi di
rianimazione cardiopolmonare128 che si presentava con una temperatura di 13,7° C e recuperata
dopo 45 minuti di immersione in acqua a 40°C. L’outcome a lungo termine, dei sopravvissuti ad
ipotermia severa accidentale, è eccellente. Una valutazione neurologica estesa sui sopravvissuti ad
ipotermia, complicata da arresto cardiaco, non ha mostrato danni indotti dall’ipotermia capaci di
modificare la qualità della vita182. I soggetti erano giovani e in salute ed erano capaci di ritornare al
normale stile di vita anche dopo 30 giorni di coma; invece persone anziane, con patologie associate,
avevavno un outcome più sfavorevole.
La causa dell’ipotermia, la sua reversibilità e la presenza di comorbilità sono predittori consistenti
dell’outcome113,117, ma un marker semplice per dichiarare irreversibile il processo non esiste. Una
concentrazione di potassio superiore a 10 mmol/l è un marker di morte cellulare estesa ed è
associata al 100% di mortalità in due serie di pazienti vittime di valanghe178,173. Tuttavia, un “case
report” ha mostrato una sopravvivenza di un paziente con una potassiemia di 9,5 mmol/l e ha
mostrato come questo limite non sia così assoluto165. L’insufficienza renale, la tossicità dei farmaci,
la rabdomiolisi e l’insufficienza adrenergica sono tutte cause reversibile di iperpotassiemia, e
dovrebbero essere considerate prima di attribuire agli elevati livelli di potassio il significato di
morte irreversibile. Altri marker proposti per outcome sfavorevole sono: l’età avanzata, basso pH,
insufficienza renale, ammoniemia > 250 µM/l, fibrinogeno < 50 mg/dl, coagulopatia, arresto
cardiaco, necessità di ventilazione meccanica, Glasgow Coma Scale (GCS) minore o uguale a 5,
necessità di vasocostrittori, assenza di esposizione al freddo e durata molto lunga dell’esposizione.
Comunque, nessuno di questi fattori preso singolarmente è in grado di prognosticare l’insuccesso
della rianimazione141,177,178,184,185. Le vittime dell’ipotermia che sono congelate diffusamente, che
hanno chiare lesione mortali, o non possono essere trattate per tempi lunghi, non devono essere
rianimate. In assenza di chiari segni di lesioni irreversibili, la decisione di non eseguire la
rianimazione è determinata dalle comorbilità del paziente, dalla reversibilità delle patologie acute
sottostanti e dalla necessità di assistere contemporaneamente altre persone in condizioni critiche. In
situazioni clinicamente ambigue, si utilizza la raccomandazione della American Heart Association
di riscaldare i pazienti almeno a 35°C prima di dichiarare inutile ogni tentativo di rianimazione186.
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