Medical News Medicina Iperbarica

L’ossigeno, quando viene respirato in iperbarismo, acquisisce proprietà farmacologiche. Potrebbe essere efficace per contrastare l’insufficienza respiratoria e  i danni sistemici determinati dal virus Sars-Cov2?


Italian abstract 

Covid-19 è una grave infezione sistemica causata dal virus Sars-Cov2 che ha i suoi momenti patogenetici fondamentali nell’ipossiemia e nella grave infiammazione sistemica. L’ossigenoterapia iperbarica comporta iper ossigenazione del sangue e dei tessuti dell’organismo, esercita effetto antinfiammatorio, contrasta lo stress ossidativo e favorisce la riparazione tissutale. Nell’articolo si argomenta di come OTI potrebbe essere utilizzata nel trattamento di covid-19 e delle esperienze che, ad oggi sono state fatte a livello internazionale.

English abstract 

Covid-19 is a serious systemic infection caused by the Sars-Cov2 virus which has its fundamental pathogenetic moments in hypoxemia and severe systemic inflammation. Hyperbaric oxygen therapy involves hyper oxygenation of the blood and body tissues, exerts an anti-inflammatory effect, counteracts oxidative stress and promotes tissue repair. The article discusses how HBOT could be used in the treatment of covid-19 and the experiences that, to date, have been made internationally.

Autore

Dott. Ferruccio Di Donato – Medico specialista in Medicina del Nuoto e delle Attività Subacquee. Direttore Sanitario Centro Iperbarico Bologna. Docente a contratto di Medicina Iperbarica della Scuola di Specializzazione in Anestesia, Rianimazione, Terapia intensiva e del Dolore dell’Università di Bologna


Covid-19

[dropcap color=”#008185″ font=”0″]C[/dropcap]ovid-19 è una infezione respiratoria causata dal virus SARS-COV2 che può manifestarsi con quadri clinici di differente gravità, che vanno dall’assenza di sintomatologia clinica fino alla morte.

Nella pratica clinica sono descritti cinque livelli di gravità (asintomatico, lieve, moderato, grave, critico) a cui corrispondono differenti setting di cura. Covid asintomatico e lieve vengono gestiti a domicilio, nelle forme di malattia moderata e grave è prevista l’ospedalizzazione rispettivamente in reparto ordinario o sub intensivo, mentre il paziente critico viene gestito in terapia intensiva (Agenas, 2021).

Il corteo sintomatologico di covid-19 è vario e comprende febbre, tosse, fatica, anoressia, mialgie, mal di gola, congestione nasale, cefalea, diarrea, nausea e vomito, anosmia e ageusia (questi ultimi spesso precedono l’esordio della sindrome clinica). Già nella forma lieve, l’imaging documenta la presenza di polmonite interstiziale senza, però, ipossiemia anche al test del cammino(PaO2 > 60mmHg;SatO2> 92%). Nei casi più severi, in cui è presente ipossiemia, prevalgono dispnea, aumento della frequenza respiratoria, insufficienza respiratoria di vario grado fino alla ARDS con insufficienza multiorgano, shock e morte.

La reazione dell’ospite all’infezione virale comporta l’attivazione del sistema immunitario con risposta innata aspecifica e risposta specifica con produzione di anticorpi protettivi e attivazione di linfociti T per l’immunità cellulomediata. La risposta innata aspecifica è la prima a manifestarsi e comporta il richiamo a livello polmonare di linfociti e macrofagi con forte produzione di citochine infiammatorie (Conti, 2020).

Se la reazione infiammatoria non è seguita dal controllo della carica virale nel sito dell’infezione, la flogosi continuerà ad aumentare inducendo una forte infiammazione sistemica (tempesta citochinica) che può raggiungere livelli tali da determinare danni agli organi più sensibili, in particolare, cuore, reni e cervello, aggravando il quadro clinico fino a compromettere la prognosi (Liu, 2020). Quindi, i momenti patogenetici fondamentali di covid-19 sono l’ipossiemia, causata dalla polmonite interstiziale e l’infiammazione sistemica testimoniata dalla iperproduzione di interleuchine infiammatorie.

In molti casi, dopo la guarigione clinica persiste una sintomatologia invalidante caratterizzata da fatica, debolezza muscolare, affanno, ansia, disturbi del sonno, difficoltà di concentrazione e di attenzione, anosmia e ageusia. Diversi studi riportano la persistenza di sintomi in oltre il 60% dei pazienti ospedalizzati ancora 6 mesi dopo la dimissione, attribuendola alla persistenza di uno stato infiammatorio (Chaolin, 2021).

Covid-19 non ha una terapia eziologica specifica efficace e l’unica arma sicura per contrastarlo è la vaccinazione. In avanzata fase di studio, ma non ancora disponibili, l’impiego degli anticorpi monoclonali che potranno rappresentare una importante risorsa terapeutica da utilizzare nelle fasi iniziali della malattia, in particolare nei pazienti immunocompromessi. Il trattamento del paziente affetto da covid si basa sull’adozione di misure di sostegno volte a contrastare i momenti patogenetici fondamentali, che variano a seconda della fase della malattia.

Per combattere l’ipossiemia viene fatto largo uso dell’ossigeno, somministrato a concentrazioni crescenti con l’obbiettivo di mantenere la saturazione a valori superiori al 92% ma, purtroppo, questo obbiettivo non è sempre raggiungibile anche ricorrendo alla CPAP e alla NIV e in questi casi, si deve ricorre alla intubazione tracheale e alla tracheotomia con permanenza in terapia intensiva per tempi anche molto lunghi. È noto che quanto più si prolunga il periodo di intubazione tanto più sono probabili le complicazioni infettive e gli eventi iatrogeni.

Il controllo dell’infiammazione si basa sull’utilizzo di farmaci quali l’idrossiclorochina, l’azitromicina e il cortisone, quest’ultimo non indicato in fase precoce per non interferire con la risposta immunitaria dell’ospite.

Ossigeno Terapia Iperbarica

L’ossigeno terapia iperbarica (OTI) è una terapia sistemica che consiste nella respirazione di ossigeno puro all’interno di una camera iperbarica portata ad una pressione superiore di quella atmosferica.

Immagine 1: visione interna camera iperbarica Centro Iperbarico Bologna Immagine 2: respirazione a richiesta e a circuito chiuso, con maschera oronasale

La pressione d’esercizio varia da 1,5 ATA a 2,8 ATA corrispondenti alle profondità in acqua di mare, rispettivamente, di -5 e -18 metri. La durata della singola seduta è, di norma, di 90 minuti totali, 75 dei quali in respirazione di ossigeno puro o miscele gassose iperossigenate.

All’interno della camera iperbarica l’atmosfera è composta dall’aria medicale utilizzata per la pressurizzazione, mentre la respirazione della miscela terapeutica avviene con un sistema a circuito chiuso mediante una maschera oronasale con erogazione a richiesta o un casco con erogazione a flusso continuo; in ogni caso, gli scarichi sono veicolati all’esterno mediante un sistema Venturi e la concentrazione di ossigeno in ambiente è rigorosamente monitorata e mantenuta entro il 22%.

Figura 1: Schema di una seduta OTI. Sul piano orizzontale la scala dei tempi.Sul piano verticale la scala della pressione. NB: Velocità di compressione 1m/min; Velocità di decompressione 1,5m/min. Le aree verdi corrispondono alle fasi di respirazione di ossigeno. Le aree blu corrispondono alle fasi di respirazione di aria. (Cevolani, 2020con il permesso dell’autore). Figura 2: Assorbimento dell’ossigeno in iperbarismo (Modificato da Lambertsen, 1955)

L’ossigeno respirato in questa condizione ambientale si scioglie fisicamente nel plasma e raggiunge valori di pressione arteriosa molto elevati (> 1200mmHg).

Pressione barometrica -> 1 ATA 1 ATA 2 ATA 3 ATA
Gas respirato Aria O2 O2 O2
PaO2 arterioso (mmHg) 98 600 1218 1864
Contenuto O2 arterioso (ml/100ml) 19.3 21.3 23.4 25.5
PvO2 sangue venoso misto (mmHg) 39 48 68 360
 Contenuto O2 venoso (ml/100ml) 14.3 16.3 18.4 20.5
Contenuto O2 disciolto nel plasma (ml/100ml) 0.32 1.7 3.7 5.6

Tabella 1: Pressione parziale dell’ossigeno in diversi compartimenti organici in funzione della fiO2 e della pressione ambiente. (Modificato da: Nunn, 1987 e Saltzman, 1965)

A questi valori di pressione parziale arteriosa, l’ossigeno acquisisce proprietà farmacologiche (Thom, 2011). Possiamo, quindi, dire che l’ossigeno è un farmaco che viene respirato la cui la dose, nella singola seduta, viene modulata modificando la pressione dell’ambiente in cui soggiornano i pazienti durante il trattamento. I protocolli terapeutici delle numerose patologie ammesse variano per numero di sedute previste e per pressione di esercizio.

Gli effetti biochimici di OTI scientificamente documentati sono molteplici e giustificano le indicazioni terapeutiche approvate dalla EUBS (European Underwater Baromedical Society) dalla SIMSI (Società Italiana Medicina Subacquea e Iperbarica) e dalla SIAARTI (Società Italiana Anestesia Analgesia e Terapia Intensiva) nonché dal Ministero della Salute (DPS VI/4.6/844 del 23.12.1997) dal Consiglio Superiore di Sanità (provvedimento del 17/6/1998) e dall’Assessorato alla sanità della Regione Emilia Romagna (circolare n. 18 prot. 37755/BAS/TG/dg del 16 settembre 1999).

 Terapia indispensabile, urgente e indifferibile (Pz. Degente)

•      Intossicazione da monossido di carbonio

•      Embolia gassosa arteriosa

•      Incidenti da decompressione 

Protocolli terapeutici approvati a carico SSN

•      Infezioni necrosanti progressive di cute e tessuti molli

•      ulcere cutanee ischemiche in pazienti diabetici e/o arteriopatici

•        Traumi complessi:

o        Ischemia traumatica acuta

o        Sindrome compartimentale

o        Gravi fratture esposte

•      Osteomielite refrattaria cronica

•      Lesioni dovute a radio terapia:

o        Ulcere cutanee

o        Necrosi e infezioni ossee

o        Cistiti e proctiti emorragiche

o        Profilassi dell’estrazione dentaria su mandibola irradiata

•      Innesti cutanei e lembi muscolo-cutanei compromessi

•      Ipoacusia improvvisa

•      Osteonecrosi asettica

 

Indicazioni terapeutiche non a carico SSN

•      Traumi cerebrali acuti e cronici, stroke cronico

•      Ulcere cutanee croniche non ischemiche e non infette

•      Fratture a rischio e ritardi di consolidamento

•      Retinopatia diabetica, Retinopatia pigmentosa

•      Edema maculare cistoide e Maculopatie degenerative

•      Sindrome di Meniere, acufeni

•      Parodontopatie

•      Cefalea a grappolo

•      Fibromialgia

Tabella 2: Patologie con indicazione terapeutica all’ossigenoterapia iperbarica

In relazione a covid-19, sono di particolare interesse la documentata la capacità di OTI di ridurre, in vivo, l’adesione dei neutrofili all’endotelio vasale, riducendo l’espressione delle molecole di adesione sICAM-1 (Fildissis, 2004) e inibendo l’espressione delle β2integrine (Baiula, 2021). Inoltre, OTI contrasta l’infiammazione riducendo la produzione di interleuchine infiammatorie, TNF-α, IL-6, and IL-10, (Halbach, 2019) ed esercita un’azione citoprotettiva nei confronti dei danni da ischemia-riperfusione (Godman, 2010). Infine, OTI stimola la riparazione tissutale mediante la mobilizzazione delle cellule staminali del midollo osseo attraverso la produzione di ossido nitrico (Lee j, 2006).

Tollerabilità, controindicazioni ed eventi iatrogeni

OTI è una terapia ben tollerata,con poche controindicazioni cliniche e pochi eventi iatrogeni ad essa correlati. Le controindicazioni assolute sono l’asma bronchiale grave in atto non trattata e lo pneumotorace non drenato; quelle relative sono le disfunzioni della tuba uditiva di Eustachio che compromettono la possibilità di compensare l’orecchio medio e gravi forme di epilessia non controllate dalla terapia anticomiziale.

Gli eventi iatrogeni più comuni cono i barotraumi auricolari, per lo più di lieve entità, conseguenti alla erronea esecuzione delle manovre di compensazione.

La respirazione di ossigeno iperbarico può comportare l’insorgenza di neuro tossicità (effetto Paul Bert) che si manifesta come una crisi tonico clonica generalizzata, ad evoluzione autolimitante e che deve essere gestita con la sola sospensione della respirazione di ossigeno. Tale evento è strettamente connesso alla pressione ambientale e in camera iperbarica è del tutto eccezionale per le pressioni utilizzate in terapia (Heyboer, 2014). La tossicità polmonare dell’ossigeno (effetto Lorrain Smith) non è attesa durantel’ossigenoterapia iperbarica per i tempi di esposizione all’ossigeno troppo brevi.

Razionale terapeutico

I momenti patogenetici fondamentali di Covid-19 sono la marcata ipossiemia e l’esagerata risposta infiammatoria dell’ospite. OTI è in grado di indurre concentrazioni arteriose e tissutali di ossigeno talmente elevate, non solo da correggere l’ipossia ematica e tissutale, ma anche da stimolare effetti biochimici di contrasto all’infiammazione e allo stress ossidativo e di favorire la riparazione tissutale reclutando le cellule staminali midollari.

Ci sono pochi dubbi riguardo al fatto che OTI, impiegato nella fase acuta di Covid-19,possa essere in grado di correggere l’ipossia tissutale e in base ai lavori scientifici sopra citati, sembra logico supporre che possa contrastare efficacemente l’infiammazione e lo stress ossidativo; ciò che ancora deve essere dimostrato è che queste azioni terapeutiche siano efficaci nel prevenire i danni indotti dal virus Sars-Cov2 evitando il ricorso a supporti terapeutici invasivi,l’insufficienza multiorgano e riducendo i decessi.

Stato dell’arte 

L’approccio terapeutico maggiormente utilizzato è quello di prevedere un ciclo OTI per i pazienti con malattia moderata o grave allo scopo di prevenire l’intubazione tracheale. Attualmente, nel mondo sono stati attivati 12 studi per verificare l’efficacia di OTI nel trattamento di Covid-19; gli studi registrati sono iscritti nel database di ClinicalTrials.gov e visionabili al link: https://lnkd.in/dEZmkBW

Ciò nonostante, in letteratura sono disponibili solo alcuni lavori.

Unico trial ad oggi pubblicato (Gorenstein, 2020) riguarda 20 casi selezionati presso NYU Winthrop Hospital dal 31 Marzo al28 Aprile 2020. I pazienti hanno ricevuto ossigeno 100% a 2 ATA per 90 minuti in camera monoposto e sono stati confrontati con un’analoga popolazione (60 pazienti) accettata nello stesso periodo e sottoposta a terapia standard. Dei 20 pazienti sottoposti ad OTI, il 10% (2 pazienti) ha necessitato di essere intubato ed è deceduto mentre il 90% è guarito e ha potuto essere dimesso; nel gruppo di controllo, 60 pazienti, il 30% è stato intubato, il 22% è deceduto e un ulteriore 5% al termine del periodo di osservazione è rimasto ricoverato.

Gli altri studi disponibili sono case report.

Thibodeaux descrive 5 casi di Covid-19 moderato severo sottoposti a 5 sedute OTI a 2.0 ATA per 90 minuti ottenendo miglioramento della saturazione, normalizzazione della frequenza respiratoria e stabilizzazione clinica, senza che nessun paziente abbia necessitato di essere intubato (Thibodeaux, 2020). Questi risultati sono i medesimi ottenuti da Zhou a Wuhan in Cina.

Un altro report (Guo, 2020) riporta buoni risultati su 2 pazienti maschi di 57 e 64 anni, con insufficienza respiratoria (frequenza respiratoria RR ≥30 respiri/minuto; saturazione al pulsossimetro SpO2 ≤93% a riposo e rapporto PaO2/FiO2 ≤300 mmHg) trattati per 7 giorni a 1,5ATA con fiO2 >95% ottenendo miglioramento della dispnea già dopo la prima seduta e stabilizzazione alla settima giornata.

In occasione di un webinar della EUBS (European Underwater Baromedical Society) dello scorso 10 marzo 2021, sul tema OTI e Covid sono stati presentati risultati preliminari molto promettenti, ma non ancora pubblicati, di studi in corso in diverse università; hanno esposto Sylvain Boet dell’Università di Ottawa, Andres Kjellberg del Karlolinska University Hospital e Jean-Eric Blatteau del Ste Anne Military Hospital di Tolone.

I pochi dati disponibili sono incoraggianti e poiché la posta in gioco e molto alta, ritengo auspicabile che si possano effettuare ulteriori studi per verificare se OTI possa essere utile per prevenire l’intubazione tracheale e ridurre i decessi nei pazienti con insufficienza respiratoria da Covid-19.

OTI e la sindrome post Covid

Abbiamo visto che dopo la guarigione clinica da covid-19 molti pazienti continuano a presentare un corteo sintomatologico multiforme e spesso invalidante. Tale condizione viene comunemente definita long covid. I sintomi più frequenti sono la fatica, la debolezza muscolare, l’affanno, i disturbi cognitivi e del tono affettivo. I pazienti che accusano questi problemi sono alla ricerca di una soluzione efficace poiché non esistono terapie utili ad accelerare la ripresa.

La fondazione GIMBE ha tradotto e pubblicato le “Linee guida per gestire la long term COVID-19” che definiscono la terminologia in uso, dettagliano la sintomatologia descritta e offrono importanti informazioni sulla diagnostica e sul monitoraggio clinico e strumentale, ma non offrono suggerimenti terapeutici. (GIMBE, 2021 https://www.evidence.it/articolodettaglio/209/it/568/linee-guida-per-gestire-la-long-term-covid19/articolo ). In Israele, il Prof.Shai Efrati e il Dr.Shani Zilberman-Itskovich hanno fatto partire un trial randomizzato con gruppo di controllo volto a valutare l’efficacia di OTI per il trattamento della sindrome post covid.

Il lavoro, iniziato nel gennaio di quest’anno, prevede l’arruolamento di 70 pazienti maggiorenni con persistenza di sintomatologia clinica oltre 3 mesi dopo la diagnosi di covid-19; i pazienti verranno sottoposti a 40 sedute OTI da 90 minuti con fiO2 100% a 2 ATA. L’obiettivo primario dello studio sarà la valutazione dei disturbi cognitivi mediante l’impiego di test computerizzati, mentre obiettivi secondari saranno la valutazione del restante corteo sintomatologico mediante test validati e valutazione dell’attività cerebrale mediante moderne tecniche di risonanza magnetica nucleare.

Lo studio è registrato nel database di ClinicalTrials.gov e visionabile al link precedentemente riportato. Al Centro iperbarico di Bologna, abbiamo potuto effettuare l’osservazione occasionale degli effetti di OTIin alcuni pazienti sintomatici per gli esiti di covid-19 e sottoposti a terapia iperbarica per altre patologie. I risultati sono stati molto incoraggianti poiché i pazienti hanno riferito un rapido miglioramento dei disturbi cognitivi, della fatica e dell’affanno già dopo poche sedute di terapia. Ovviamente, è presto per trarre conclusioni ma, in base alla esperienza acquisita, siamo fiduciosi che lo studio del Prof. E frati possa dare risultati positivi.

ossigenoterapia iperbarica e covid - img2

Bibliografia

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Medicina Iperbarica

Dott. Michele Fabrizio, specialista in Chirurgia dell’Apparato Digerente ed Endoscopia Digestiva e specialista in Medicina Iperbarica e Subacquea DMAC -EDTCH med/Lev. I-II a

La medicina iperbarica e subacquea nasce in Italia nel 1938 quando a Genova il prof. Molfino della Clinica del Lavoro crea un gruppo di medicina subacquea; successivamente nel 1952 inizia il trattamento terapeutico ricompressivo dei palombari e cassonisti, mentre nel 1956 è attiva la prima camera multiposto grazie ai dott. Zannini e Odaglia. Bisogna aspettare il 1963 affinchè venga istituito il I° corso di Medicina subacquea per i medici. Purtroppo ricordiamo tutti l’incidente del Galeazzi del 31 ottobre 1997 dove persero la vita 11 persone e da quel momento in poi il destino di questa disciplina medica si è un pò oscurato sia per le numerose polemiche argomentate circa gli standard qualitativi sia per la mancanza di fiducia da parte dei pazienti per questa disciplina medica; ma come sappiamo dagli errori si impara e fu proprio da questo momento in poi che si è migliorato e ottimizzato il livello di sicurezza; infatti solo grazie alla perseveranza, al lavoro e alla dedizione di tanti medici, tecnici iperbarici ed esperti, congiuntamente alle norme di tutela sanitaria nazionale, che oggi è tornata a brillare di luce propria, come una branca della medicina di altissima specializzazione e di alto profilo scientifico, come riconosciuto dalla comunità scientifica internazionale.

Mi sembra doveroso ricordare come nel 1978, grazie al prof. PierGiorgio Data dell’Università di Chieti, nasce la scuola di specializzazione in “medicina del nuoto e delle attività subacquee” chiusa poi nell’anno accademico 2004 per incompatibilità delle norme europee; scuola che poi ha trovato seguito presso il CNR Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, attualmente, l’unica università europea dove poter conseguire tale specializzazione.

Oggi parlare di medicina iperbarica e subacquea non è affatto semplice per tanti motivi ma soprattutto perchè tale branca è poco pubblicizzata e spesso sottostimata da molti colleghi medici, ma anche perché la prima applicazione a cui ognuno pensa è la terapia nei subacquei affetti dalla cosiddetta malattia “da decompressione”. Infatti vero è che essa nasce per questo utilizzo per la sopracitata patologia, dove numerosi erano gli incidenti da decompressione a cui andavano incontro gli operai che operavano nella fondazione di moli o di altre opere subacquee avvalendosi di cassoni pneumatici, ma è altrettanto vero che le applicazioni hanno trovato largo impiego in molte discipline della moderna medicina, soprattutto in campo ortopedico, chirurgico, infettivologico, neurologico, in otorinolaringoiatria e infine da qualche anno anche in campo oncologico, ma solo per limitatissime patologie e dopo accurati e severi protocolli.

L’ossigenoterapia iperbarica (OTI) è una terapia etica, riconosciuta dalla medicina convenzionale, non invasiva e basata sulla respirazione di ossigeno puro al 100% o miscele gassose iperossigenate all’interno di una camera iperbarica. La pressione permette la diffusione dell’ossigeno nel sangue con una concentrazione superiore anche dieci volte rispetto al normale; così in questo modo si favorisce la formazione di nuovi vasi sanguigni e si mobilitano le cellule staminali, inoltre riattiva i processi metabolici bloccati e spesso porta alcune importanti malattie a guarigione o miglioramento.

È efficace, per esempio, per le embolie gassose arteriose, la gangrena gassosa da clostridi, l’ischemia traumatica acuta, l’osteomielite cronica refrattaria, gli innesti cutanei e i lembi a rischio, la necrosi ossea asettica, la sordità improvvisa e le ulcere cutanee.

Fu così infatti che nel 2006 una commissione mista, formata da rappresentanti delle società scientifiche quali la Società Italiana di Anestesia, Analgesia, Rianimazione e Terapia Intensiva (SIAARTI), Società Italiana di Medicina Subacquea e Iperbarica (SIMSI) e di categoria quale l’ANCIP Associazione Nazionale Centri Iperbarici Privati, ha rivisto le linee guida sulle indicazioni all’ossigenoterapia iperbarica, alla luce delle nuove acquisizioni scientifiche. Ma accanto a tali prestigiose società scientifiche, va ricordato il contributo preziosissimo del DAN ( Divers Alert Network) la rete mondiale di medici subacquei e iperbarici, e con vanto il fondatore e presidente del DAN Europe, il prof. Alessandro Marroni il cui contributo scientifico è fondamentale e di alto profilo, e infine grazie ai numerosi ricercatori e colleghi che sperimentano nuovi protocolli per poi essere proposti alla comunità scientifica internazionale. Ad oggi infatti le patologie ufficialmente riconosciute e quindi fruibili della terapia iperbarica sono:

+ intossicazione da monossido di carbonio
+ incidente da decompressione
+ embolia gassosa arteriosa, iatrogena o barotraumatica
+ infezione acuta e cronica dei tessuti molli a varia eziologia
+ gangrena gassosa da clostridi
+ gangrena e ulcere cutanee nel paziente diabetico (piede diabetico)
+ lesioni da schiacciamento e sindrome compartimentale
+ ischemia traumatica acuta (fratture ossee a rischio)
+ osteomielite cronica refrattaria
+ innesti cutanei e lembi a rischio
+ ulcere cutanee da insufficienza arteriosa, venosa e post- traumatica
+ lesioni tissutali post-attiniche (radiolesioni)
+ ipoacusia improvvisa
+ necrosi ossea asettica
+ retinopatia pigmentosa
+ sindrome di Ménière
+ sindrome algodistrofica
+ paradontopatia

Tutte le sopraindicate sono passate dal SSN, ad eccezione di alcune a cui si rimanda ai singoli piani regionali sanitari.

Senza dilungarmi troppo sui principi fisici, mi soffermo solamente su quello che è il meccanismo dell’ossigenoterapia iperbarica; esso è la somministrazione di ossigeno puro o miscele gassose arricchite in ossigeno, che avviene all’interno di speciali ambienti, le camere iperbariche, portate a una pressione superiore a quella atmosferica mediante pressurizzazione con aria compressa, mentre il paziente, all’interno, respira ossigeno puro o miscele gassose, in circuito chiuso, attraverso maschere, caschi o tubi endotracheali.

Nella respirazione in aria, a pressione atmosferica, il 98,5% dell’ossigeno viene trasportato dai globuli rossi, nei quali è presente l’emoglobina con cui si lega l’ossigeno; pertanto è necessaria la presenza di vasi sanguigni integri, affinché possano circolare i globuli rossi, per facilitare l’arrivo dell’ossigeno ai tessuti. Tale esposizione a pressioni elevate di ossigeno comporta l’aumento della quota di ossigeno trasportata in soluzione nel plasma e disponibile per la respirazione tissutale; infatti a pressioni fra 2 e le 3 atmosfere assolute (ATA) la quantità di ossigeno trasportato ai tessuti, in questa forma, può essere anche di 15 volte superiore al normale, fino a poter soddisfare interamente le necessità delle cellule.

Questo aumento di ossigeno, disciolto in forma fisica nel plasma, comporta la possibilità di ripristinare l’ossigenazione in aree dove i vasi sanguigni sono carenti o distrutti e quindi aree ipossiche o ipoperfuse, comporta la ripresa di funzioni tissutali ossigeno-dipendenti, la possibilità di contrastare effetti tossici che abbiano implicato una ipossia tissutale; inoltre aumenta la deformabilità dei globuli rossi e, quindi, la possibilità di questi ultimi di spostarsi con più facilità all’interno dei vasi sanguigni, capillari compresi.

Comporta la ridistribuzione del sangue verso i tessuti ipossici a seguito di vasocostrizione nei tessuti sani. Oltre a questi effetti l’ossigeno iperbarico esplica anche un’azione antibatterica diretta ed indiretta, ha un’azione di vasocostrizione con riduzione dell’edema post-traumatico e/o post-chirurgico, protegge i tessuti dai danni del fenomeno di ischemia/riperfusione mantenendo normali i livelli di ATPasi, di Fosfocreatinkinasi e basso quelli dei lattati, protegge le membrane dalla lipoperossidazione radicalica, inibisce la produzione di beta2-integrine che favoriscono l’adesivita’ dei leucociti sulla parete capillare con conseguente danno endoteliale.

Promuove i processi riparativi con l’aumento del metabolismo cellulare, la riattivazione di fibroblasti, osteoblasti, della collagenosintesi, incrementa la sintesi di matrice extracellulare e ha un effetto di stimolo sulla neoformazione vascolare.

L’OTI viene usata negli stati morbosi in cui esiste e persiste uno squilibrio locale fra necessità, apporto e capacità di utilizzazione dell’ossigeno: insufficienze vascolari acute e croniche, patologie dell’osso, infezioni acute e croniche dell’osso e dei tessuti molli. L’azione dell’ossigeno iperbarico per potersi esplicare ha bisogno di un certo tempo e di un certo numero di sedute, che variano a seconda della patologia, acuta o cronica, da trattare, del tessuto interessato dalla patologia (il tessuto osseo, ad esempio, necessita di un maggior numero di trattamenti rispetto ad altri tessuti) e dall’associazione nella stessa patologia di più cause invalidanti (es: nel piede diabetico la gravità della situazione locale viene appesantita dalla presenza di ischemia e di infezione).
Il ripristino di funzioni vitali come la respirazione cellulare, con conseguente riattivazione dei compiti a cui la cellula è preposta, la neoformazione vascolare, sono tutti effetti che l’ossigeno iperbarico esplica nel corso di cicli più o meno lunghi e tali effetti si protraggono nel tempo anche dopo la fine della terapia.

Come anticipavo all’inizio del contributo tale branca trova larga applicazione soprattutto in ambito chirurgico e ortopedico; infatti uno dei campi di più vasta applicazione è la riduzione del rischio di amputazione degli arti in quanto stimola la produzione di cellule staminali che rigenerano i tessuti; non a caso malattie come il diabete, lesioni cutanee gravi, traumi da sport, insufficienza venosa e deficit arterioso negli stadi più avanzati e gravi possono trovano beneficio e spesso risoluzione nell’ossigenoterapia iperbarica; ecco perché il fattore tempo in questo caso è determinante e bisogna sfruttarlo al meglio. Spesso infatti non si fa ricorso a un esame banale e di bassissimo costo che è l’ossimetria transcutanea, una metodica non invasiva per monitorare la pressione parziale di ossigeno nella cute; il monitoraggio viene eseguito posizionando un elettrodo di Clark sulla cute, in modo che, scaldando la cute stessa, possa misurare la tcpO2. Questo esame è indicato in tutti quei pazienti con severa arteriopatia degli arti inferiori che presentano un quadro clinico di ischemia critica cronica con dolore a riposo e/o la presenza di ulcerazioni della cute, in particolare nei soggetti diabetici. Pertanto valori di tcpO2 superiori a 20 mm/Hg sono indicativi e di conforto, accanto al quadro clinico generale e all’ ecocolordoppler, per evitare l’amputazione e porre indicazione a procedure di rivascolarizzazione.

Una della patologie di più largo impiego e che è in continuo aumento con un impatto socio-economico altissimo è l’osteonecrosi, le cui cause sono molteplici. Vediamo cosa prevede e qual è il razionale: accanto agli effetti sopra citati quali correzione dell’ipossia, trasporto dell’ossigeno, ridistribuzione del sangue verso i tessuti ipossici a seguito di vasocostrizione nei tessuti sani, incremento deformabilità dei globuli rossi, effetto antiedemigeno, riduzione dello stravaso di liquido e della diapedesi, preservazione dei livelli di ATP (azione antiedemigena indiretta), promozione dei processi riparativi, aumento del metabolismo cellulare, si ha il beneficio della riattivazione dei fibroblasti, osteoblasti, osteoclasti, collagenosintesi, sintesi di matrice extracellulare, neovasculogenesi, neoangiogenesi, mobilizzazione delle cellule staminali del midollo osseo attraverso un meccanismo no-dipendente; protezione dei danni da ischemia/riperfusione, livelli normali di ATPasi e di PCK, livelli bassi di lattati; infine l’OTI esplica un’azione sinergica con gli antibiotici, interazione tra O2 e struttura chimico-fisica del farmaco- la cosiddetta carica e stato ossido-riduttivo- alterazioni del microrganismo che favoriscono l’azione dell’antibiotico con un’ influenza sulla cinetica stessa.

Va ricordato però che una diagnosi precoce di osteonecrosi, unitamente alla risonanza magnetica che rappresenta il gold standard diagnostico, è assolutamente necessaria, dal momento che l’OTI ottiene risultati significativi, oltre il 65%, solo negli stadi 1 e 2 di Steinberg, prima che avvenga il collasso della superficie articolare dell’osso.

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Classificazione di Stenberg

Per quanto concerne le applicazioni in campo neurologico, l’OTI trova applicazione in pazienti con traumi cranici, mielolesioni, ictus, sclerosi multiple, demenza, Parkinson, embolizzati, bimbi affetti da paralisi cerebrali infantili o emiparesi. Il protocollo infatti per il trattamento di pazienti con problemi neurologici prevede un primo ciclo di 20 sedute di fisioterapia in associazione a ossigenoterapia iperbarica seguito da cicli di 10 sedute a distanza di 3 mesi l’uno dall’altro fino a un anno, arco di tempo minimo per vedere miglioramenti in pazienti affetti da disturbi neurologici. L’ossigenoterapia iperbarica ha lo scopo di ossigenare i tessuti e rilassare il tono muscolare in preparazione al trattamento e, a seconda degli obiettivi della fisioterapia, può essere praticata immediatamente dopo oppure all’interno della stessa camera iperbarica. I risultati che si possono raggiungere, a seconda del quadro clinico generale del paziente, sono: miglioramenti nell’ipertono muscolare, del movimento, aumento della forza, abbassamento del livello di affaticamento, maggiore autonomia, miglioramento dell’ attenzione, dell’iniziativa e dell’umore.

Ultimo ma certamente tra le più interessanti patologie di applicazione è l’OTI nella sclerosi multipla, dove il risultato più importante è la drastica riduzione delle poussès e dell’effetto lesivo delle stesse. Questo studio nasce nel lontano 1982, condotto dal prof. R. Pallotta, dell’istituto di studi e ricerche subacquee e iperbariche di Napoli, per poi continuato in Florida dal celeberrimo prof. Neubauer e da Fisher B.H. in California. L’OTI trova oggi impiego negli USA per la cura della paralisi cerebrale infantile. Va ricordato però che l’approccio in questo caso è multidisciplinare e che l’OTI è considerata un ausilio alla riabilitazione.

Vi accennavo all’ importanza dell’OTI in otorinolaringoiatria. Infatti proprio da linee guida, la sordità parziale o totale, secondaria a ischemia a eziologia trombo-embolica, traumatica o infettiva è una delle indicazioni specifiche purchè la sintomatologia è presente da non oltre 30 giorni con audiometria positiva per impegno percettivo nel range compreso tra i 200 ed i 2000 Hertz, con una restitutio ad integrum già dopo 10-15 sedute. ¹

Mentre è conclamato come l’OTI rappresenta l’unico trattamento di elezione e salvavita per due delle patologie più diffuse come la malattia da decompressione e l’intossicazione da monossido di carbonio, problema questo che nonostante la reale entità non sia tuttora ben definita, ormai è un dato confermato che rappresenta il quadro più comune di avvelenamento accidentale nei paesi industrializzati.

Infatti il CO, gas inodore e incolore, è così tossico perchè si lega saldamente agli atomi di ferro presenti nell’emoglobina del sangue, formando un complesso molto più stabile di quello che viene formato dall’ossigeno, rilasciando sempre meno ossigeno al cervello, portando inizialmente ad uno stato di incoscienza e poi alla morte per asfissia; infatti il dato fisiopatologico principale è che il bersaglio preferito del CO è il ferro ferroso (Fe2+) di qualunque emoproteina intra ed extravascolare e che l’ipossia indotta dal CO favorisce ulteriormente il legame di CO al Fe2+ e incrementa il contenuto intracellulare di Fe2+; pertanto la tossicità di CO è il risultato di una combinazione di ipossia di trasporto (carbossiemoglobina), ipossia cellulare (carbossimioglobina, legame con i citocromi) e danno diretto del tossico (effetti sull’endotelio). Fermo restando che il valore della COHb, è indicativo solo per la diagnosi di intossicazione da monossido di carbonio, non è di per sé indice di gravità dell’intossicazione, e pertanto si consiglia il trattamento dei pazienti asintomatici con COHb > 25%, nei bambini asintomatici con età <12 anni con COHb >10% e nei pazienti asintomatici con pregressa ischemia miocardica con COHb > 15%. ².Mi soffermo su questa patologia perché va tenuto presente uno degli effetti collaterali più gravi, quale principale postumo dell’ intossicazione da CO, cioè la cosidetta sindrome post-intervallare, che si manifesta con deficit neurologici che spesso rimangono in modo permanente, con una frequenza di comparsa che varia dal 5 al 76% e con un impatto socio-economico altissimo oltre che di disabilità per il paziente stesso; la sintomatologia è molto variabile e si presenta con deficit mnesici o di concentrazione che sono i più frequenti, deterioramento mentale, incontinenza urinaria, disturbi motori come movimenti coreoatetosici-parkinsonismo, incontinenza fecale, cecità corticale, convulsioni, sintomatologia simile a quella della sclerosi multipla, neuropatie periferiche, modificazioni della personalità, afasia di Wernicke, sindrome di Korsakoff, agnosia, mutismo, demenza, psicosi, sindrome maniaco-depressiva; tali alterazioni possono essere associate o meno ad alterazioni elettroencefalografiche. Un problema a se stante è rappresentato dall’esposizione del bambino “in utero”, che merita una discussione a parte. Voglio infine accennarvi dell’applicazione dell’OTI in campo oncologico, partendo dal funzionamento delle cellule ipossiche; infatti la presenza di un piccolo numero di cellule ipossiche –radioresistenti- fa la differenza tra successo e insuccesso nella terapia del tumore; non a caso esse rappresentano un focus per la ricrescita della stessa massa tumorale: laddove i nuclei di cellule ipossiche non si re-ossigenano velocemente ed efficientemente, il tumore non risponde bene alla radioterapia. È necessaria una dose di radiazioni di circa tre volte maggiore per uccidere le cellule ipossiche rispetto a quelle ben ossigenate; l’ossigeno quindi è in grado di ridurre la resistenza alla radioterapia la cosiddetta radiosensibilità relativa. Assegnando una potenza 1 alla radiosensibilità in condizioni anossiche, sperimentalmente essa diventa 3 volte superiore migliorando l’ossigenazione (Hall, 1994; Rampling,1994). Anche in letteratura medica è oramai approvato che le cellule tumorali ipossiche la cui pressione parziale dell’ossigeno è <10 mmHg sono resistenti alle radiazioni, che l’ossigeno è un potente radio-sensibilizzante e che l’ossigenoterapia iperbarica è appropriata nella prevenzione e terapia delle radiolesioni. Per intenderci nella cellula tumorale anossica con una ppO2 <10 mm Hg, l’ossigeno iperbarico crea un sovraccarico di stress ossidativo che favorisce la distruzione della catena 1α dell’HIF, che l’ hypoxia induced factor ossia il fattore il responsabile dell’ipossia. Sappiamo infatti che la radioterapia induce radicali liberi di ossigeno all’interno delle cellule e sono altamente tossici; pertanto l’uso di ossigeno iperbarico allevia questi effetti negativi e spesso li previene. Negli USA infatti il professor Camporesi, che è presidente dell’Undersea and Hyperbaric Medical Society (U.H.M.S.) e direttore del Dipartimento di Anestesia e terapia Intensiva della Suny Upstate Medical University of Syracuse, New York, ha consolidato tale trattamento affermando che al momento le indicazioni dell’ossigenoterapia in soggetti sottoposti a terapia radiante sono quelli della prostata, della laringe, della vescica e del seno, con studi per indicazione verso altre forme tumorali. In Italia invece come da protocollo SIMSI, l’utilizzo dell’OTI trova largo impiego nella radionecrosi della mandibola e dei tessuti molli.

Vi ricordo un’importante normativa, di recente approvazione, la UNI11366, del 24 giugno 2010 la legge sulla “sicurezza e tutela della salute nelle attività subacquee ed iperbariche professionali al servizio dell’industria – Procedure operative”, il cui testo sancisce che qualsiasi industria che operi in alto o basso fondale debba avvalersi obbligatoriamente ed esclusivamente il medico iperbarico e subacqueo.

Infine è doveroso ricordare uno dei temi più caldi e controversi, a cui moltissimi utenti spesso non trovano risposte o le trovano in parte. Mi riferisco alla certificazione medica di idoneità subacquea ricreativa e professionale. Ebbene la legislazione italiana prevede che chiunque si dedichi ad attività sportive agonistiche debba sottoporsi, con periodicità annuale o biennale, a seconda del tipo di sport praticato, ad una visita di idoneità effettuata da un medico specialista, in quanto i rischi più frequenti sono rappresentati dalle lesioni traumatiche e dagli incidenti cardiovascolari.

Per quanto riguarda l’attività subacquea, la federazione di riferimento del CONI è la FIPSAS -Federazione Italiana per la Pesca Sportiva e l’Attività Subacquea-; infatti in Italia l’attività subacquea è considerata uno sport agonistico, per un decreto legge basato su un parere della Federazione Italiana Pesca Sportiva ed Attività Subacquee, comitato olimpico italiano e alla CMAS-, ciò nonostante non sempre è richiesto il certificato da parte di altre agenzie didattiche.

Non a caso la subacquea rientra tra le attività sportive con maggior impegno cardiovascolare di tipo neurogeno, caratterizzata cioè da modesto impegno cardiaco da un punto di vista emodinamico cioè di portata cardiaca ma elevato sul piano della sollecitazione neuroormonale, soprattutto adrenergica con incrementi medio-elevati della frequenza cardiaca, tipico delle competizioni ad importante impatto emotivo.

Infatti in base al decreto ministeriale del 23 febbraio 1983, gli accertamenti sanitari da svolgersi per ottenere l’idoneità alla pratica della subacquea a livello ludico-ricreativo sono i seguenti, la cui idoneità deve essere certificata dal medico sportivo ed ha validità annuale:

visita medica, il cui modello è riportato su apposita scheda valutativa, che comprende anamnesi (familiare, fisiologica, patologica, interventi chirurgici, infortuni), rilievo di peso e statura e
trofismo, esame obiettivo rivolto in particolare agli organi e apparati impegnati nello sport praticato (apparato locomotore, apparato cardio-respiratorio, addome, orecchie, occlusione dentale, articolazione temporo-mandibolare), valutazione dell’acutezza visiva (naturale e/o corretta) e del senso cromatico, udito (voce sussurrata a 4 metri).

+ esame completo delle urine
+ spirometria con rilievo di capacità vitale (CV), capacità vitale forzata (CVF), volume espiratorio massimo al  secondo (VEMS o FEV1), indice di Tiffeneau (VEMS/CV) e massima ventilazione volontaria (MVV)
+ ECG a riposo (frequenza cardiaca – FC, intervallo PQ, intervallo QT)
+ ECG dopo sforzo (indice rapido di idoneità – IRI)
+ visita otorinolaringoiatrica con audiometria

Nel caso in cui sussistano per motivi di valutazione del medico, richieste di esami aggiuntivi, il candidato dovrà sottoporsi a ulteriori accertamenti diagnostici ma sui quali non mi prolungo perché sarebbe oggetto di un altro articolo. Diverso è il discorso per la subacquea professionale e/o industriale, per i lavoratori OTS cioè gli operatori tecnici subacquei, i cui protocolli medici, per ottenere l’idoneità, sono complessi e di esclusiva competenza del medico iperbarico e subacqueo. Mi soffermo infine su un ultimo argomento cruciale: oramai è prassi, assolutamente sbagliata e con risvolti medico-legali, farsi rilasciare l’idoneità medica, per poter conseguire i vari livelli di brevetto subacqueo, o dal medico di base o dal pediatra; infatti come accade sempre e come potete constatare voi stessi, in tutti i diving e i villaggi turistici e/o resort italiani ed esteri, fanno firmare un foglio di autocertificazione che attesta il famoso “stato di buona salute” e quasi sempre senza l’idoneità medica; nulla di più sbagliato!! Infatti voglio ricordare che l’acqua è definita “ambiente straordinario” e pertanto, è deontologicamente corretto e soprattutto verso i consumatori, che l’idoneità venga rilasciata o dal medico specialista in medicina dello sport o in medicina iperbarica e subacquea, nel rispetto delle proprie competenze.

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