L'anestesia generale moderna ci fa dormire durante le operazioni chirurgiche da circa 180 anni. Tuttavia, anche se molti meccanismi del suo funzionamento sono ormai ben compresi, alcuni dettagli su come riesca a tenerci sedati a lungo senza farci risvegliare di soprassalto nel corso di un intervento rimangono ancora poco chiari. Uno studio sui moscerini della frutta pubblicato sul Journal of Neuroscience fornisce alcuni nuovi particolari sul meccanismo d'azione degli anestetici nel cervello.
Interruttore su off. Lo studio, coordinato da Adam D. Hines, neuroscienziato dell'Università del Queensland, Australia, ha in parte confermato un fatto già noto, e cioè che l'anestesia agisca su specifici neuroni nel cervello - quelli eccitatori, normalmente responsabili di mantenerci in allerta e attivi durante la giornata. Di norma questi neuroni e quelli inibitori bilanciano le rispettive influenze regolando il nostro desiderio di riposare. Verso sera, l'attività dei neuroni inibitori sulle loro controparti diviene prevalente, e percepiamo la stanchezza. L'anestesia accelera il silenziamento dei neuroni eccitatori rapidamente e senza bisogno di coinvolgere quelli inibitori. Ecco perché l'anestesia ci mette letteralmente "a dormire".
Stop alle comunicazioni. Già, ma come mai restiamo - fortunatamente - addormentati nel corso dell'operazione? Come racconta Hines in un articolo divulgativo su The Conversation, negli ultimi vent'anni sono state proposte diverse possibili spiegazioni, ma tutte sembrano convergere sull'idea che i neuroni smettano di "parlarsi" quando il cervello è sotto anestesia generale. Il nuovo studio ha dimostrato che questa interruzione delle comunicazioni avviene solo per i neuroni eccitatori, e non per quelli inibitori.
Come mai? Hines ha cercato la risposta nel cervello dei moscerini della frutta (Drosophila melanogaster, un organismo usato come modello per gli studi di biologia), che ha osservato con un microscopio ottico a super risoluzione. A livello molecolare è parso chiaro che l'anestesia blocca l'abilità dei neuroni eccitatori di liberare neurotrasmettitori, messaggeri chimici come la dopamina, l'adrenalina e la serotonina che servono ai neuroni per comunicare. Ci riesce agendo su una proteina che neuroni eccitatori e inibitori esprimono in due versioni leggermente diverse.
Sonno garantito. I risultati dello studio suggeriscono che i farmaci usati nell'anestesia generale causino una massiccia inibizione del cervello bloccando l'eccitabilità dei neuroni in due modi: non solo per metterci a dormire in prima battuta, ma anche per mantenerci dormienti a lungo.
Neve e cazzotti. Il primo fu Adamo, addormentato da Dio per poter "cedere" una costola. Ma ai suoi successori costretti ad affrontare un medico le cose non andarono così bene.
I primi passi nella lotta al dolore operatorio furono brutali. Circa 5 mila anni fa gli Assiri stordivano i pazienti da operare (spesso da amputare) comprimendone la carotide o stringendo la parte da operare con un laccio fino a farle perdere sensibilità. Gli Egizi erano più raffinati: per primi intuirono il potere anestetizzante del freddo e usarono acqua ghiacciata e neve per inibire la sensibilità della parte da tagliare. Per l'amputazione usavano la pietra di Melfi, una roccia ricca di silicati che si diceva potesse desensibilizzare la regione da operare.
Fuori da queste pratiche, vigeva la legge della botta in testa: il metodo più immediato per assicurarsi che il malcapitato perdesse conoscenza.
Foto: © Blue Lantern Studio/Corbis
Sogni d'oro. Lo sviluppo delle scienze erboristiche portò a sfruttare le proprietà di alcune piante, come l'oppio, ricavato incidendo le capsule non ancora mature del Papaver somniferum, e raccogliendone il lattice (qui ne vediamo una personificazione, in un'antica illustrazione).
Si sa che questa sostanza era già sfruttata dai Sumeri nel 3500 a.C. per alleviare il mal di denti. La sua conoscenza fu tramandata agli Egizi, che la usavano come tranquillante, e da qui anche a Greci e Romani. Ma già allora c'era chi metteva in guardia da un uso eccessivo della sostanza, e anche chi ne abusava: l'imperatore romano Marco Aurelio (121-180 d.C.) è considerato da alcuni storici uno dei primi politici oppiomani.
Radice divina. Uno degli anestetici naturali che ebbe più fortuna in antichità fu la mandragora, una radice appartenente alla famiglia delle Solanaceae, in onore della quale il medico greco Dioscoride (I secolo d.C.) usò per la prima volta il termine anaisthesia (mancanza di sensazioni).
La forma curiosa della radice, simile a un corpo di donna, e il suo potere anestetico contribuirono a creare intorno a questa pianta un'aura quasi magica. Considerata una creatura a metà tra il regno vegetale e quello animale, oltre che come anestetico fu usata come afrodisiaco e nelle cure contro la sterilità.
Un bagno di sonniferi. Durante il Medioevo l'estratto di mandragora venne usato, insieme a quello di altre piante dal potere narcotico come cicuta e papavero, per preparare le spugne sonnifere: le spugne imbevute di questo cocktail, avvicinate al naso, erano capaci di "stendere" anche il più nervoso dei pazienti. Ma anche di ucciderlo, se usate con poca attenzione.
In questa illustrazione di un'antica farmacia raffigurata tra gli affreschi del castello di Issogne (Valle d'Aosta) si vedono i contenitori dei narcotici.
La novità dalle Americhe. I viaggi nel Nuovo Mondo diedero alle discipline farmaceutiche medievali una svolta, nell'ambito della lotta al dolore. Alcuni rimedi usati dagli Indios per non sentire il dolore o per stordire i nemici vennero portati in Europa e utilizzati per sedare i pazienti. Tra questi ricordiamo le foglie di coca masticate dai nativi americani per non sentire la fatica, e la Strychnos toxifera (nella foto) una liana della foresta amazzonica da cui si estrae il curaro.
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Un goccetto tra i ferri. Per comprendere l'esatto meccanismo di azione del curaro su muscolatura e sistema nervoso sarebbero serviti ancora alcuni secoli. Nel frattempo, i marinai di ritorno dalle lunghe navigazioni, costretti ad affrontare interventi di emergenza a bordo, ricorsero a lungo a un grande classico: l'alcol, insieme a un grosso sigaro introdotto dai medici nell'ano del paziente, nella speranza che lo shock da nicotina rendesse il paziente insensibile al dolore.
Al metodo della bottiglia ricorsero a lungo anche i chirurghi militari. Si racconta che molti affrontassero l'intervento con una bottiglia per il paziente e una per sé, per sopportare le urla del poveretto.
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Mal di denti. Un'altra svolta importante nelle procedure anestetiche avvenne nell'Ottocento, con lo studio delle proprietà dei gas. Importanti sperimentazioni arrivarono nel campo della chirurgia odontoiatrica. Fino a quel momento, le estrazioni dentarie erano praticate per lo più senza anestesia (spesso dai barbieri, come in questa illustrazione).
La salvezza in un gas. Nel 1847 il dentista americano Horace Wells sperimentò per primo e in prima persona le virtù anestetiche del protossido di azoto, o gas esilarante, facendosi estrarre un dente del giudizio che gli doleva da tempo. L'intervento, raffigurato in questa illustrazione, fu un successo.
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Una figuraccia plateale. Non altrettanto bene andò un'altra dimostrazione pubblica tenuta da Wells presso la Harvard Medical School nel 1845. In questo caso il dentista si offrì di praticare un'estrazione a un membro della platea, ma l'unico volontario che si offrì era un uomo molto robusto, e la dose di gas non fu sufficiente a stordirlo del tutto. Appena Wells iniziò a operare, l'uomo si mise a urlare, e la platea prese a protestare rumorosamente. Per la carriera di Wells fu un colpo durissimo.
Il nuovo che avanza. Nel frattempo un altro dentista statunitense, William Green Morton, stava sperimentando le virtù anestetiche dell'etere. Il 16 ottobre 1846 ne diede pubblica dimostrazione in una sala del Massachusetts General Hospital. L'operazione fu un successo: Morton fece respirare al paziente i fumi di una spugna imbevuta di etere attraverso una sfera di vetro. Dopodiché il famoso chirurgo John Collins Warren asportò un tumore del collo al volontario, il signor Albert Abbott, che non provò alcun dolore.
Non c'è trucco, non c'è inganno. Una ricostruzione storica del celebre intervento. La platea rimase assolutamente stupefatta e Warren esclamò: «Signori, questo non è un imbroglio!». Due mesi prima di questo episodio Morton aveva utilizzato l'etere per un'estrazione dentaria su un paziente che - poco dopo l'intervento - l'aveva accompagnato alla sede del Boston Daily Journal per raccontare ai giornalisti che non aveva provato alcun dolore.
Foto: © Wikimedia Commons
Presente e futuro. Oggi l'anestesia generale si ottiene per via inalatoria (mediante gas anestetici) o per via endovenosa. Alcuni ospedali stanno sperimentando tecniche di sedazione profonda mediante ipnosi, una pratica a cui non tutti rispondono e che può essere utilizzata solo in alcuni casi (sempre in unione ad anestesia locale), proposta a pazienti che avrebbero difficoltà a risvegliarsi da un'anestesia generale. La tecnica è sperimentata all'istituto Curie di Parigi per accompagnare, nell'intervento, alcune pazienti sottoposte a rimozione di tumori al seno.
Materiale tratto e adattato da Focus Storia n. 83
Foto: © Tim Pannell/Corbis
