Coscienza Consapevolezza del sé e dell ambiente

IL COMA

Coscienza Consapevolezza del sé e dell ambiente (consapevolezza del sé, ovvero di tutte le attività mentali, particolarmente dei processi cognitivi e della loro relazione con ricordi ed esperienze)

COSCIENZA CONTENUTO Somma delle funzioni mentali (con sede negli emisferi cerebrali) VIGILANZA Stato di veglia (con sede nel diencefalo, mesencefalo e ponte)

Vigilanza (veglia e cicli del sonno non necessariamente associati a consapevolezza del sé e dell ambiente) Coscienza percettiva (capacità di registrare gli eventi non necessariamente associata a funzioni attentive o decisionali) Coscienza consapevole (associata ad attività cognitive)

Percezione Apprendimento Attenzione Memoria Elaborazione del pensiero

Stato confusionale Torpore Stupor Coma Mutismo acinetico Stato apallico STATI ALTERATI DI COSCIENZA Stato vegetativo persistente Sindrome locked-in Ipersonnia

Stato confusionale Sindrome mentale organica che si manifesta con: compromissione cognitiva globale disturbi dell attenzione ridotto livello di coscienza aumentata o ridotta attività psicomotoria modificazioni del ciclo sonno-veglia assente ogni attività mentale

Stato confusionale. Cause Età avanzata e demenze Intossicazione da farmaci (antidepressivi, sedativi) Malattie cerebrovascolari Malattia di Parkinson Interventi chirurgici (cuore, anca) Malattie infettive (tifo, polmonite, sepsi) Disidratazione o iponatremia da diluizione Alcolismo (anche deprivazione)

Torpore Riduzione della vigilanza Alternarsi di sonnolenza e irritabilità Disturbi della concentrazione Percezione erronea delle percezioni esterne Bradipsichismo e disorientamento

Stupor Stato di non risposta dal quale il paziente viene richiamato solo mediante stimoli vigorosi e ripetuti Simile a un sonno profondo fisiologico Diagnosi differenziale: stato catatonico in corso di schizofrenia

Coma Stato di non risposta dal quale il paziente non può essere risvegliato Assenza di ogni risposta comprensibile agli stimoli esterni o a un bisogno interno Alcuni autori parlano di livelli di coma, basandosi o meno sulla presenza di risposte motorie. E preferibile un accurata descrizione dello stato neurologico.

SCALA DI GLASGOW PER LA VALUTAZIONE DEL COMA A) RISPOSTA VERBALE : corretta (paziente orientato) errata (paziente confuso) parole inappropriate incomprensibile (urla ecc.) nessuna risposta punti 5 4 3 2 1 B) APERTURA DEGLI OCCHI: spontanea a richiesta verbale a stimoli dolorifici nessuna C) RISPOSTA MOTORIA: valida (compie il gesto richiesto) localizzata (raggiunge lo stimolo e cerca di rimuoverlo) recessiva (allontana la parte dello stimolo) decorticata (flessione generalizzata in risposta allo stimolo) decerebrata (estensione abnorme) nessuna reazione 4 3 2 1 6 5 4 3 2 1

Mutismo acinetico (Coma Vigile) (Cairns, 1941) Il paziente sembra vigile

Mutismo acinetico Incapacità di parlare Assenza di movimenti volontari degli arti Persistenza dei movimenti oculari e dell ammiccamento Conservazione della vigilanza ed assenza di attività coscienti Conservazione dei ritmo sonno-veglia Incontinenza Segni piramidali

Stato Apallico (Kretschmer, 1940) Simile al mutismo acinetico La causa è una degenerazione bilaterale della corteccia cerebrale

Stato vegetativo persistente (Jennet e Plum, 1972) Condizione comune a soggetti che sopravvivono per lungo tempo a una grave lesione cerebrale Non è presente alcuna attività mentale superiore

Stato Vegetativo persistente Inconsapevolezza del sé e dell ambiente Assenza di risposte comportamentali riproducibili e finalizzate a stimoli visivi, uditivi, tattili o dolorosi Nessuna evidenza di comprensione o produzione di linguaggio Persistenza dei ritmi sonno-veglia Conservazione delle funzioni autonomiche Incontinenza sfinteriale Riflessi spinali e craniali (pupillari, oculocefalici, corneali e vestibolari) variamente conservati

Sindrome del locked-in Paralisi degli ultimi nervi cranici e dei quattro arti, senza alterazione della coscienza: Quadriplegia con paralisi dei movimenti facciali, labio-glosso-laringei ed oculari E impedita la comunicazione attraverso la parola o la gestualità: Unici movimenti possibili: di verticalità degli occhi o l ammiccamento Conservazione dei ritmi sonno-veglia

Sindrome del locked-in. Cause Poliradicoloneuropatie Miastenia Poliomielite Paralisi sopranucleare bilaterale (placca di demielinizzazione nella base del ponte) Interruzione delle vie corticospinali e corticobulbari

Ipersonnia Eccessiva sonnolenza Usare questo termine solo per alcune patologie ben definite

Cause di coma Lesioni sovratentoriali Lesioni sottotentoriali Alterazioni metaboliche o diffuse

Lesioni sovratentoriali Ematoma extradurale Ematoma sottodurale Ematoma intracerebrale Rammollimento cerebrale Tumori cerebrali Ascesso cerebrale

Lesioni sottotentoriali Rammollimento del tronco cerebrale Tumore del tronco cerebrale Emorragia del tronco cerebrale Emorragia cerebellare Ascesso cerebellare

Alterazioni metaboliche o diffuse Anossia o ischemia Stati post-convulsivi Commozione cerebrale Meningiti o encefaliti Emorragia subaracnoidea Intossicazioni esogene Turbe dismetaboliche (ipoglicemia, iperglicemia, uremia, ecc.)

Sostanza Reticolare Attivante ARAS (activating reticular ascending system) E un area cerebrale responsabile della regolazione del risveglio e del passaggio sonno-veglia

ARAS (activating reticular ascending system) Moruzzi e Magoun (1949): la stimolazione dell ARAS provoca il risveglio dell animale addormentato, la sua distruzione causa coma. Ipotesi di un generatore centrale in continua attività tranne che nel sonno e nelle lesioni della formazione reticolare a livello della parte alta del troncoencefalo. È una entità più fisiologica che anatomica, includendo strutture del tronco encefalico e del diencefalo. 26

Sost. Reticolare mesencefalo ponte

Sostanza Reticolare Attivante Ascending Reticular Activating System - ARAS Riceve fibre dalle vie sensoriali Mantiene l attenzione e la veglia Importante nelle reazioni emozionali e nei processi di apprendimento Lesioni: coma

Sostanza reticolare attivante afferenze efferenze 29

SOSTANZA RETICOLARE ASCENDENTE Si ritrova nelle regioni paramediane della parte rostrale del ponte e del tegmen mesencefalico A livello talamico è correlato con i nuclei centromediali e intralaminari A livello del tronco riceve collaterali dalle vie spino-talamiche e proiettano diffusamente a tutta la corteccia (non solo a quella parietale)

SOSTANZA RETICOLARE ASCENDENTE Corollario Il diencefalo e la corteccia cerebrale funzionano come un unica unità funzionale e rappresentato il più alto livello di attività nervosa integrata (detta da Penfield centroencefalica)

Sostanza Reticolare Attivante Anatomia Origina nella parte alta del troncoencefalo e proiettano attraverso i nuclei talamici intralaminari verso la corteccia cerebrale. Aree coinvolte: Mesencefalo Talamo (nuclei intralaminari) Ipotalamo dorsale

SOSTANZA RETICOLARE ASCENDENTE L interessamento della coscienza si ha per lesioni della parte superiore del ponte, con stati di alterata coscienza con EEG lento e sincronizzato La stimolazione tramite elettrodo della parte alta del tronco-encefalo rende vigile un animale addormentato con variazioni dell EEG

Sonno - Coma Nel sonno vi è riduzione del consumo cerebrale di O 2, ma non come nel coma. Il comportamento EEG è diverso nelle differenti fasi del sonno. In alcune condizioni di coma l EEG non è sincronizzato. Malattie che determinano il coma inducono inizialmente sonno.

Corteccia cerebrale N. reticolare talamo - - - - N. specifici talamici Reticolare tronco

Connessioni della Formazione Reticolare Vie afferenti alla formazione reticolare. Vie efferenti verso la formazione reticolare.

Differenti causa di coma

Coma da lesioni occupante spazio Vasta lesione bilaterale (corteccia o sostanza bianca sottostante) Causa del coma: Interruzione delle afferenze alla corteccia Distruzione di un vasto numero di neuroni non più attivabili dalla SRA

La localizzazione di una piccola lesione cerebrale lungo le vie reticolari è quella che determina gli effetti clinici più evidenti sul livello della coscienza.

COMMOZIONE CEREBRALE Per torsione o rotazione dell encefalo a causa del trauma

IPOSSIA Riduzione flusso ematico < 25 ml/100 g di tessuto cerebrale (normale 55 ml/100 g/min) Sincope o turbe della coscienza; rallentamento EEG Riduzione flusso ematico < 15 ml/100 g. Coma, cessazione delle funzioni cerebrali; silenzio elettrico Riduzione flusso ematico < 10/ml/100 g. Morte dei neuroni

COMA EPATICO Acidosi lattica con riduzione del ph ematico a meno di 7

ALTERAZIONE TEMPERATURA CORPOREA (<30 C, > 41 C) Azione aspecifica sul metabolismo neuronale

DIABETE MELLITO Azione di corpi chetonici (ac. Acetacetico, ac. Beta-idrossicobutirrico) sul metabolismo neuronale

IPOGLICEMIA Flusso ematico normale Metabolismo cerebrale ridotto

UREMIA Accumulo di tossine dializzabili (derivati fenolici degli aminoacidi aromatici)

INSUFFICIENZA POLMONARE Ipercapnia

IPONATRIEMIA Ingresso di acqua nelle cellule con rigonfiamento neuronale e perdita di potassio dalle cellule

ANESTETICI GENERALI, BARBITURICI, OPPIACEI, ALCOOL, ANTIDEPRESSIVI Effetto sulle membrane neuronali, sui recettori e sui neurotrasmettitori Cambiamento della struttura chimica delle membrane Oppure acidosi metabolica (alcool metilico)

CRISI EPILETTICA Per diffusione della scarica neuronale da un emisfero all altro con interessamento dei neuroni delle strutture centrali

Diagnosi di coma

Disponiamo di un numero sempre crescente di strumenti di precisione con i quali si possono eseguire tests. La maggior parte di questi sono complementari e per nulla paragonabili con lo studio accurato del paziente da parte di un osservatore esperto che usa gli occhi, le orecchie, le dita ed alcuni semplici strumenti. Harvey Cushing 53

Diagnosi di coma Non esistono tests specifici Importanza della valutazione obiettiva

Diagnosi di coma Domande da porsi: La sindrome è organica o funzionale? Se organica, è diffusa o focale? Il quadro clinico è stazionario? vi è un peggioramento? vi è un miglioramento?

ESAME CLINICO DEL PAZIENTE IN COMA Anamnesi (da familiari o investigativa) Esame generale Esame neurologico

Anamnesi Traumatismo cranico: ecchimosi otorragia Terapie precedenti od in emergenza: farmaci, tossici (CO) presenti sul luogo del ritrovamento. Modalità di insorgenza: acuta o progressiva eventuali crisi epilettiche

Esame generale Ricerca di sindrome meningea od infettiva Valutazione dell apparato circolatorio Shock cardiogeno (ipovolemico od infettivo) Anomalie cardiache (ritmo o conduzione) Ipertensione arteriosa Valutazione apparato respiratorio Ostruzioni Dosaggio gas ematici Osservazione del respiro

Particolari alterazioni della funzione motoria Negativismo motorio Rigidità decorticata Rigidità decerebrata

Negativismo motorio Aumento di tipo plastico della resistenza muscolare

Rigidità decorticata Arto superiore addotto e flesso Arto inferiore iperesteso, intraruotato, in flessione plantare

Rigidità da decorticazione Cause Lesioni corteccia emisferica nuclei della base talamo

Rigidità decerebrata Opistotono Arti superiori estesi intraruotati e iperpronati Arti inferiori: estesi con flessione plantare del piede

Rigidità da decerebrazione Cause Lesione tra i tubercoli quadrigemelli anteriori e posteriori fossa cranica posteriore, alterazioni metaboliche

Attività fasica ritmica del respiro E determinata: Dal centro pneumotassico pontino Dal centro espiratorio bulbare Dall effetto del sistema vagale sul centro inspiratorio Da stimoli chimici: Pressione parziale di CO2 (attraverso chemocettori centrali) Chemocettori periferici (glomo carotideo ed aortico) Meccanismi centrali (ipotalamo e corticali)

ALCUNE FORME PIÙ FREQUENTI DI TURBE RESPIRATORIE

Respirazione di Cheyne-Stokes Periodi di iperpnea crescente e poi decrescente con periodi di apnea Cause: lesioni bi-emisferiche estese, oppure sofferenza diencefalica o mesencefalica superiore forse per isolamento del centro respiratosio bulbare dal resto dell encefalo (sensibilità alla CO 2 )

Iperventilazione neurogena centrale Aumento della frequenza e della profondità del respiro alcalosi Cause: lesioni del tronco e in particolare del mesencefalo (da ernia transtentoriale) e del bulbo

Respiro di Biot (Respiro atassico) Ritmo caotico con atti respiratori di lunghezza e profondità irregolari. Gli atti respiratori divengono successivamente meno frequenti fino all apnea. Cause: lesioni bulbari con imminente arresto respiratorio. Nelle encefalopatie tossiche e specialmente barbituriche, l arresto può intervenire acutamente

Respirazione apneustica Pausa di 2-3 secondi dopo una inspirazione Cause: lesioni pontine, occlusioni arteria vertebrale

REATTIVITA PUPILLARE

Studio delle pupille Riflessi pupillari conservati (assenza di movimenti oculo-vestibolari e depressione del respiro): coma metabolico Riflessi pupillari assenti: coma strutturale Paralisi pupillare o midriasi poco reattiva: anticolinergici, antidepressivi, anossia profonda, ipotermia, intossicazione barbiturica o da litio

Anisocoria Sofferenza mesencefalica Midriasi monolaterale

Pupille puntiformi Sofferenza pontina Miosi serrata

Variazioni pupillari da oppiacei o farmaci Miosi serrata: oppiacei, barbiturici Midriasi: atropina, triciclici

Sindrome di Claude Bernard-Horner Da lesione unilaterale del tronco encefalo o dell ipotalamo

Ammiccamento riflesso riflesso corneale (integrità circuito V-VII e connessioni ponto-mesencefaliche V-III). L assenza bilaterale indica depressione tossica o metabolica del tronco riflesso alla minaccia (persistenza attività corticale) riflesso cocleo-palpebrale (integrità circuito VIII-VII)

MOVIMENTI OCULARI

MOVIMENTI OCULARI Occhi vaganti in modo casuale (Roving): nel coma dismetabolico Deviazione coniugata degli occhi verso un lato Deviazione laterale e verso il basso di un occhio (paralisi oculomotore comune) Deviazione mediale di un occhio (paralisi abducente)

ALTRI MOVIMENTI OCULARI NISTAGMO (raro) Retrattorio, per lesioni mesencefaliche Convergente (divergenza spontanea lenta, seguita da una rapida scossa convergente) BOBBING Movimenti oculari intermittenti, usualmente coniugati, bruschi, diretti verso il basso. Tipico di gravi lesioni distruttive pontine caudali. 83

RIFLESSI DEL TRONCOENCEFALO Riflesso oculocefalico Riflesso oculovestibolare Riflesso faringeo e carenale Risposta riflessa a stimoli dolorosi nel territorio del quinto paio di nn. cranici

ANOMALIE DEI RIFLESSI OCULO-CEFALICI Alla rotazione passiva della testa (occhi di bambola) Sono presenti con lesioni bifrontali o diffuse degli emisferi o dei nn della base

Riflesso oculo-cefalico Coma (occhi di bambola) Morte cerebrale (occhi fissi e centrali)

Riflesso oculo-cefalico 87

ANOMALIE DEI RIFLESSI OCULO-VESTIBOLARI In condizioni normali, la stimolazione calorica del labirinto provoca nistagmo In condizioni di interessamento emisferico, compaiono gli occhi di bambola

Normale - Deviazione oculare verso lo stimolo Lesione emisferica - Occhi di bambola Riflesso oculo-vestibolare Iniezione di 20 ml di sol. Fisiologica a 4 C

Riflesso oculo-vestibolare A testa sollevata di 30 gradi, si inietta nel meato acustico esterno acqua ghiacciata, fino alla comparsa di Ny o di deviazione coniugata o fino all introduzione di 60 cc. Il Ny è regolare, ritmico e dura 2 o 3 ; gli occhi sono lievemente deviati dalla linea mediana. La afferenza (nervo vestibolare, tramite il canale semicircolare orizzontale) eccita il muscolo retto esterno ipsilaterale ed il retto interno controlaterale. 90

Alcuni Quadri EEG

Paziente con insufficienza renale e stato soporoso

Paziente in coma post-traumatico

Paziente in coma post-anossico

Progressivo deterioramento dell EEG

Morte cerebrale

MORTE CEREBRALE Si intende la morte del paziente, diagnosticata utilizzando criteri cerebrali invece di criteri cardiologici Permette di anticipare la diagnosi di morte ad una fase in cui il processo di morte, non ne ha ancora coinvolto irreversibilmente i singoli organi.

Diagnosi di morte cerebrale E finalizzata: al prelievo di organo da cadavere all interruzione delle prestazioni sanitarie in soggetti deceduti, ma con attività cardiaca, cosiddetti "cadaveri a cuore battente"

Criteri per la diagnosi di morte cerebrale Pazienti affetti da lesioni encefaliche sottoposti a trattamento rianimatorio Assenza dello stato di vigilanza, dei riflessi del tronco encefalico e del respiro spontaneo Assenza di attività elettrica cerebrale Assenza di flusso ematico cerebrale, in particolari condizioni

Consenso all espianto E consentito previa non opposizione dei familiari, che testimoniano dell assenza di opposizione, in vita, all espianto, da parte del congiunto Per familiari si intendono in ordine "gerarchico" il coniuge, i figli di maggiore età, i genitori. Allo stato attuale il consenso dei parenti all espianto è conditio sine qua non al prelievo d organi

Possibilità di espianto Una volta attestato lo stato di morte, previo consenso dei familiari, il paziente può essere candidato al prelievo di organi. Il paziente candidato al prelievo di organi deve essere mantenuto in condizioni di perfusione ottimale anche post-mortem, al fine di garantire le migliori condizioni possibili degli organi prelevabili.

La morte cerebrale si identifica con la cessazione irreversibile di tutte le funzioni dell encefalo (art. 1, legge 29.09.1993 n. 578)

Art 2, legge 29.09.1993 n. 578 La morte per arresto cardiaco si intende avvenuta quando la respirazione e la circolazione sono cessate per un intervallo di tempo tale da comportare la perdita irreversibile di tutte le funzioni dell encefalo (non meno di 20 minuti) La morte nei soggetti affetti da lesioni encefaliche e sottoposti a misure rianimatorie si intende avvenuta quando si verifica la cessazione irreversibile di tutte le funzioni dell encefalo

Collegio medico per l accertamento della morte Art 2, legge 29.09.1993 n. 578 E un composto da: un medico legale o, in mancanza, da un medico di direzione sanitaria o da un anatomopatologo da un medico specialista in anestesia e rianimazione da un medico neurofisiopatologo o, in mancanza, da un neurologo o da un neurochirurgo esperti in eegrafia.

Situazioni in cui necessitano indagini atte ad escludere l esistenza di flusso ematico cerebrale a) Bambini di età inferiore a 1 anno b) Presenza di farmaci depressori del sistema nervoso c) Situazioni che non consentono una diagnosi eziopatogenetica certa o che impediscono l'esecuzione dei riflessi del tronco, del test di apnea o la registrazione dell attività elettrica cerebrale

Valutazione di morte cerebrale con il flusso ematico cerebrale. Indagine EcoDoppler, Arteriografia del circolo cerebrale, Doppler transcranico, Angioscintigrafia, TC con mezzo di contrasto. Utilizzate per documentare la inesistenza di flusso ematico cerebrale

Arteriografia cerebrale

ANGIOSCINTIGRAFIA con 99m Tc - 99m TcDTPA: non c è attraversamento della BEE intatta SPECT (scintigrafia di perfusione) con 99m TcHMPAO: attraversamento della BEE intatta, proporzionalmente alla perfusione tissutale

Ora della morte Al termine del periodo di osservazione, l ora della morte viene certificata avvenuta all orario di inizio del periodo di osservazione.

Condizioni per l accertamento della morte cerebrale (Decreto Min Sal 11.04.2008) La morte è accertata quando sia riscontrata contemporaneamente : a) assenza dello stato di vigilanza e di coscienza b) assenza dei riflessi del tronco-encefalo c) assenza di respiro spontaneo con valori di CO2 arteriosa non inferiore di 60 mm Hg e ph ematico non superiore a 7.40 in assenza di ventilazione artificiale c) assenza di attività elettrica cerebrale, documentato da EEG d) assenza di flusso cerebrale preventivamente documentata in particolari situazioni

Riflessi del Troncoencefalo

Riflesso fotomotore

Riflesso corneale

Territorio di innervazione del V paio di nervi cranici (n. trigemino)

Normale - Deviazione oculare verso lo stimolo Morte cerebrale - Nessuna risposta Riflesso oculo-vestibolare Iniezione di 20 ml di sol. Fisiologica a 4 C

Riflesso carenale Stimolazione della carena tracheale: assenza di tosse

Test dell apnea

Non rilevanza dei riflessi spinali

Periodo di osservazione 1. La durata dell'osservazione ai fini dell'accertamento della morte deve essere non inferiore a sei ore 2. In tutti i casi di danno cerebrale anossico il periodo di osservazione deve iniziare dopo 24 ore dall'insulto anossico. 3. La simultaneità delle condizioni precedenti deve essere rilevata dal collegio medico per almeno due volte, all'inizio e alla fine del periodo di osservazione. La verifica di assenza di flusso non va ripetuta. 4. Il momento della morte coincide con l'inizio dell'esistenza simultanea delle condizioni precedenti

Silenzio elettrico cerebrale