Come funziona l’ipotermia?

Molti genitori si chiedono come funzioni il processo di raffreddamento cerebrale e come questa terapia possa arrestare l’estensione e la gravità del danno cerebrale. Il meccanismo alla base della terapia dell'ipotermia è complicato ma può essere riassunto così: il neonato viene raffreddato in modo controllato mediante l’utilizzo di una coperta, un materasso o un copricapo appositamente realizzati e poi gradualmente riscaldato.

Esistono due diversi approcci all'ipotermia terapeutica:

Le tecniche di raffreddamento passivo comportano la rimozione di fonti di calore esterne al neonato, come coperte o lampade riscaldanti. Questo metodo è comunemente usato negli ospedali isolati o con infrastrutture ridotte che potrebbero non essere in grado di trasportare i neonati in un centro di ipotermia per il raffreddamento attivo entro 6 ore.

Il raffreddamento attivo è il metodo migliore per somministrare l’ipotermia: uno studio ha rilevato infatti che "l'uso del raffreddamento attivo permette il raggiungimento della temperatura desiderata in un periodo più breve e consente di mantenere una temperatura stabile".

Il protocollo generale e la metodologia di raffreddamento utilizzata possono variare da ospedale a ospedale, ma solitamente il neonato è posizionato su una coperta impermeabile o gli viene fatto indossare sulla testa un cappuccio di raffreddamento che contiene acqua circolante fredda fino a quando la temperatura corporea del neonato non viene ridotta a 33,5 gradi Celsius per circa 72 ore.

La temperatura corporea così ridotta aiuta a rallentare il tasso metabolico del neonato, consentendo alle cellule di guarire prevenendo una diffusione ulteriore del danno cerebrale.

Quando la temperatura corporea del neonato diminuisce, il suo metabolismo rallenta poiché inibisce quell’insieme di reazioni chimiche che si verificano per convertire il cibo in combustibile per far funzionare le nostre cellule, tessuti e organi. Tutte queste reazioni chimiche richiedono ossigeno: se rimosso le reazioni avvengono ancora, ma producono un sottoprodotto nocivo - l'acido lattico - che danneggia o uccide le cellule.

Quando c'è abbastanza ossigeno, le cellule cerebrali producono energia grazie a una reazione chimica chiamata respirazione aerobica che produce sia energia per il funzionamento delle cellule che sottoprodotti non nocivi.

Ma se il flusso di sangue e di ossigeno al cervello vengono interrotti, nelle cellule avviene la respirazione anaerobica che produce come sottoprodotto l’acido lattico che si accumula innescando il rilascio di altre sostanze chimiche nocive, compresi i radicali liberi altamente reattivi.

Nel frattempo, le membrane cellulari si rompono causando gonfiore o "edema". Quando le cellule cerebrali muoiono, il sistema immunitario del neonato produce neutrofili e macrofagi per rimuovere le cellule morte e innescando una reazione a catena che produce radicali liberi che danneggiano ulteriormente le cellule, amplificano la risposta infiammatoria, aggravano il gonfiore cerebrale e causano ulteriori lesioni neurologiche.

Quando il neonato viene rianimato e il sangue e l'ossigeno ritornano a livelli normali, le cellule cerebrali, già danneggiate dalla lesione iniziale, possono subire ulteriori danni poiché il flusso sanguigno ristabilito può peggiorare l'edema cerebrale, causando una maggiore infiammazione con rilascio di radicali liberi. L'ipotermia terapeutica aiuta a fermare questo processo.

Si ritiene che il raffreddamento del neonato riduca al minimo i danni al cervello del neonato in quanto:

• Riduce il consumo energetico e il metabolismo
• Riduce l’azione dei neurotrasmettitori e le alterazioni del flusso di ioni
• Riduce l'edema e la permeabilità vascolare
• Riduce le interruzioni della barriera emato-encefalica