Terapia elettroconvulsivante

TERAPIA ELETTROCONVULSIVANTE

Un altro importante ed efficace metodo terapeutico è quello della terapia elettroconvulsivante(TEC), meglio nota con il termine "elettroshock".

Tale terapia è stata introdotta nel 1938 da due psichiatri italiani, Ugo Cerletti e Lucio Bini; la TEC ha un campo d'azione molto vasto ed è caratterizzata da effetti terapeutici rapidi ed affidabili e da un profilo di sicurezza molto alto. La TEC consiste nel passaggio indotto di una piccola corrente elettrica continua (tipicamente 0,9 Ampere) attraverso il cervello mediante due elettrodi collocati in specifici punti della testa e mirata a provocare  convulsioni nel paziente. Solitamente la TEC figura quale strategia aggiuntiva alla terapia antipsicotica o può essere un considerevole alternativa in caso di documentata intolleranza ai farmaci. Come ogni trattamento terapeutico anche la TEC ha i suoi effetti collaterali: tra essi i disturbi cognitivi sono quelli che hanno una maggiore rilevanza clinica. Altre manifestazioni indesiderate sono le amnesie, i disturbi d'attenzione e stati confusionali. Solo in rari casi può verificarsi una mancanza di certi contenuti della memoria autobiografica. Attualmente il rischio di mortalità connesso alla TEC è di

1: 30000 trattamenti, ed è di solito collegato ad altre patologie del paziente quali ad esempio disturbi cardioritmici, ipertensione endocranica dovuta ad edema cerebrale, ictus recente o malformazioni vascolari.

Ma soffermiamoci ad analizzare nel dettaglio quali sono i meccanismi coinvolti nell'induzione di una corrente elettrica nel cervello.

Si definisce intensità di corrente elettrica i il rapporto tra la quantità di carica ∆q che attraversa una sezione trasversale di un conduttore in un intervallo di tempo ∆t, e lo stesso intervallo di tempo ∆t.

i = ∆q / ∆t

da questa formula è possibile calcolare la quantità di carica elettrica, mediante la formula inversa:

∆q = i ^. ∆t

si definisce inoltre come differenza di potenziale elettrico ( o tensione elettrica )

∆V = V_B - V_A tra due punti A e B immersi in un campo elettrico il rapporto

∆V = ∆U / q

Da qui deriva che la differenza di energia potenziale ∆U è uguale a

∆U = ∆V ^. q

Ma poiché q = i ^. ∆t

Risulta che        ∆U = ∆V ^. i ^. ∆t

Il fisico tedesco George Simon Ohm scoprì sperimentalmente agli inizi del XIX secolo che l'intensità di corrente i è legata con una relazione di proporzionalità diretta alla tensione elettrica ∆V secondo la formula i = ∆V / R dove R è una costante caratteristica del conduttore nel quale fluisce la corrente elettrica e dipende dalle caratteristiche fisiche del conduttore stesso. R esprime la difficoltà che incontra la corrente nel fluire da un estremo all'altro del conduttore, per tanto R è definita come resistenza elettrica del conduttore.

Applicando la formula inversa della legge di Ohm, la differenza di potenziale risulta uguale al prodotto tra l'intensità di corrente e il valore della resistenza

∆V = i ^. R

Questa relazione modifica la formula per il calcolo della differenza di energia potenziale che diventa:

∆U = ( R ^. i ) ^. i ^. ∆t = ∆U = i^{2 .} R ^. ∆t

Considerando la differenza di energia potenziale ∆U = ∆V / q risulta che la quantità di carica q è uguale al rapporto tra la differenza di  energia potenziale e la differenza di potenziale, pertanto:

q = ∆U / ∆V

ne deriva che q = ( i^{2 .} R ^. ∆t ) / ( i ^. R )                          q = i ^. ∆t

Calcolare la resistenza del circuito costituito dal generatore, dagli elettrodi e dalla testa non è un'operazione semplice: mentre il cervello, per il suo grande volume, ed il cuoio capelluto sono dei buoni conduttori e hanno resistenza rispettivamente pari a 220 Ω/cm e 222 Ω/cm, l'osso del cranio presenta una resistenza molto più elevata pari a circa 17760 Ω/cm, e soprattutto variabile da individuo a individuo. Per tanto si preferisce fare riferimento all'indicazione della quantità di carica mediante la formula q = i ^. ∆t in cui non è necessario conoscere il valore della resistenza. La quantità di carica poiché assume valori molto bassi si indica in milliCoulomb [ mC = 10^{-3C ]. La forma dell'onda elettrica utilizzata è relativamente lenta nel raggiungere la sua massima intensità perciò si preferisce usare l'onda rettangolare che raggiunge la sua massima intensità istantaneamente conducendo ad una più veloce depolarizzazione neurale e agevolandone la risposta dal punto di vista terapeutico.}

Come è noto dall'esperienza fatta dal fisico inglese James Joule un conduttore metallico percorso da corrente elettrica si riscalda a causa delle collisioni che avvengono all'interno del conduttore stesso tra gli elettroni di conduzione e gli ioni del reticolo cristallino provocando un aumento di energia cinetica. Un singolo stimolo elettroconvulsivante riscalda il cervello in media di 0,0026°C: un aumento di temperatura di gran lunga inferiore di quello che si verifica a causa di un'infezione lieve del tratto respiratorio inferiore.

CONDUZIONE DI CORRENTE ELETTRICA DAL CERVELLO A TUTTO IL CORPO UMANO

Il sistema deputato alla trasmissione degli impulsi elettrici lungo tutto il corpo è il sistema nervoso.

Il suo ruolo principale è quello di controllo e organizzazione dell'intero organismo. Esso è un apparato molto complesso che elabora informazioni provenienti sia dal corpo sia dall'ambiente circostante, modulando di continuo tutte le funzioni vitali.

Il sistema nervoso è composto da due tipi di cellule:

le fibre nervose o neuroni

le cellule gliali o glia

Il neurone è l'unità anatomica e funzionale del sistema nervoso. Esso, a seconda del suo collocamento, svolge funzioni diverse, come la raccolta di informazioni e la trasformazione in impulsi elettrici (recettori neuronali), trasmissione di tali impulsi ai centri di elaborazione (neuroni afferenti), elaborazione delle informazioni e produzione di risposte sotto forma di impulsi elettrici (interneuroni), trasporto delle risposte dai centri di elaborazione a tutto l'organismo (neuroni efferenti). Ogni neurone ha una propria reazione agli stimoli ed è indipendente dagli altri neuroni.

I neuroni sono costituiti da un corpo centrale più voluminoso detto soma, in cui è racchiuso il nucleo. Tale corpo centrale è seguito da un lungo prolungamento che costituisce la fibra nervosa ed è altrimenti detto assone o neurite. Esso è destinato alla trasmissione del segnale elettrico in direzione centrifuga; l'assone è caratterizzato anche dalla presenza di piccoli prolungamenti detti dendriti che svolgono la funzione di comunicazione intercellulare. Fasci di neuriti formano le fibre nervose che si dividono in fibre mieliniche, nel quale gli assoni sono ricoperti da mielina che ha il compito di isolarli dall'ambiente esterno e di accelerare la trasmissione degli impulsi nervosi,

e di fibre amieliniche, nelle quali gli assoni non sono avvolti dalla membrana ma sono separati tra di loro solo dalle ciglia gliali.

I nervi sono associazioni di fibre nervose di diverso diametro e di diversa tipologia., allineate longitudinalmente e coperte da un membrana (nevrilemma).

Le cellule eccitabili reagiscono agli stimoli variando le proprietà di permeabilità della membrana Questa variazione si propaga nei neuroni sottoforma di  segnale elettrico, più precisamente come differenza di concentrazione ionica che genera un differenza di potenziale ∆V. Normalmente la differenza di potenziale presente all'interno di una cellula nervosa è di - 70mV, ed è detto potenziale di riposo. Il potenziale d'azione invece è la risposta della fibra allo stimolo che supera la soglia. Il potenziale d'azione si propaga lungo tutta la membrana grazie all'impiego di energia prodotta dall'attività metabolica della cellula stessa. Questa capacità di propagazione è detta conducibilità della cellula. La velocità di propagazione del potenziale d'azione dipende anche dal diametro del neurone e dalla resistenza R dei liquidi intra ed extra cellulari. La propagazione del potenziale d'azione lascia dietro di sé una zona in cui i canali restano inattivati. Tale periodo in cui un nuovo stimolo elettrico sarebbe inefficace è detto periodo di refrattarietà assoluta e di refrattarietà relativa. La frequenza massima dei potenziali d'azione che una fibra può condurre è di 250 impulsi al secondo.

La depolarizzazione di una zona della membrana comporta l'apertura localizzata di alcuni canali Na+ che produce un potenziale d'azione circoscritto: la differenza di potenziale passa da -70mV a +35mV e la corrente diretta verso l'interno della cellula fluisce lungo l'assone depolarizzando le cellule adiacenti. Dopo il periodo di refrattarietà la ripolarizzazione della membrana rende nuovamente il neurone sensibile agli stimoli. Poiché tali variazioni avvengono in tempi molto brevi (pochi millesimi di secondo) per monitorare tali variazioni è necessario utilizzare strumenti molto sensibili come l'oscilloscopio a raggi catodici: due elettrodi sono sistemati all'interno e all'esterno del neurone in cui fluisce la corrente elettrica.

La zona di contatto tra due neuroni o un neurone ed una cellula bersaglio è detta sinapsi, che in base alla tipologia di informazione che esse trasmettono si distinguono in sinapsi elettriche o chimiche.

Il sistema nervoso viene generalmente distinto in due parti: sistema nervoso centrale SNC e sistema nervoso periferico SNP

SISTEMA NERVOSO CENTRALE

Il sistema nervoso centrale è costituito dall'encefalo e dal midollo spinale; esso ha il compito di tradurre i segnali provenienti sia dall'esterno che dall'interno del corpo e di elaborare risposte adeguate ad ogni stimolo; mentre il sistema nervoso periferico è costituito dai nervi cranici, nervi spinali, nervi sensitivi e nervi motori.

I nervi sensitivi sono quelli che attraverso le vie afferenti trasmettono le informazioni al SNC mentre i nervi motori sono quelli che attraverso le vie nervose efferenti trasmettono il segnale dal SNC alla periferia controllando ghiandole, organi e muscoli.

L'encefalo è racchiuso nella scatola cranica ed è rivestito da tre strati di tessuto connettivo dette meningi. A sua volta è costituito da cervello, diencefalo, cervelletto e tronco encefalico.

Il cervello costituisce la parte più voluminosa dell'encefalo e contiene miliardi di neuroni e cellule gliali. Inoltre è immerso nel liquor, che svolge una funzione di protezione meccanica, ed è parte essenziale della barriera ematoencefalica che ha il compito di proteggere il cervello da sostanze nocive in eccesso nel sangue. Il cervello è diviso in due emisferi separati da un solco chiamato chiusura interemisferica e uniti alle estremità da alcune fibre che costituiscono il corpo calloso che favorisce la cooperazione tra i due emisferi consentendo lo scambio di informazioni. Inoltre ciascun emisfero è suddiviso ancora in quattro lobi: frontale, parietale, temporale e occipitale.

La parte superiore degli emisferi è detta corteccia cerebrale che forma la sostanza grigia (colorazione dovuta all'assenza di mielina). Al di sotto d essa si trova la materia bianca, caratterizzata dalla presenza di neuriti mielinici. La corteccia è caratterizzata da solchi e sporgenze dette circonvoluzioni. La corteccia assolve a numerosi compiti ed è pertanto divisa in aree:

aree sensoriali: punto di arrivo delle informazioni sensitive;

aree motorie: punto di partenza delle fibre che controllano i muscoli somatici;

aree di associazione: coordinano l'operato delle altre aree.

I nervi che partono dall'area motoria raggiungono direttamente il midollo allungato e il midollo spinale, dando vita alla via nervosa piramidale, che ha il compito di inviare impulsi nervosi ai muscoli volontari. La via nervosa extrapiramidale invece è composta da tutte le altre fibre che partono da aree motorie secondarie e raggiungono il midollo dopo aver transitato per diverse altre strutture nervose. Le cellule nervose di entrambe le vie, dopo essere giunte al midollo, si collegano con le fibre che costituiscono la parte motrice dei nervi spinali.

Altre due importanti strutture del cervello sono:
- i gangli della base: strutture subcorticali che rappresentano importanti vie di passaggio della via nervosa extrapiramidale;
- sistema limbico: costituito da gruppi di strutture collegate che giocano un ruolo importante nell'attività di controllo delle risposte emotive, dell'apprendimento e della memorizzazione.

Il diencefalo è quella regione posta alla base dell'encefalo comprendente il talamo e l'ipotalamo.

Il talamo è il centro di raccolta di tutti i dati sensoriali (olfatto escluso); esso costituisce anche un'importante punto di collegamento con la corteccia cerebrale ed inoltre gioca un ruolo essenziale nelle emozioni: è infatti la parte dell'encefalo che provoca il pianto o il riso.

L'ipotalamo, nonostante le sue dimensioni molto ridotte, è responsabile di importantissime funzioni viscerali come la regolazione delle sensazioni, il controllo della temperatura corporea, degli stati emotivi e della sessualità. L'ipotalamo esercita anche il controllo sull'ipofisi, ghiandola endocrina responsabile del rilascio di numerosi ormoni.

Il cervelletto ha dimensioni molto ridotte rispetto all'encefalo (quasi 1/10) ed è situato nella zona postero-inferiore dell'encefalo stesso. Anche esso è suddiviso in emisferi e ricoperto da un corteccia detta cerebellare ricca di fitte circonvoluzioni. L'attività principale del cervelletto è quella della coordinazione dei movimenti e della regolazione della postura, assicurando l'equilibrio mediante il coordinamento degli impulsi giunti dall'apparato vestibolare e visivo. Esso dunque gioca un ruolo importante nel movimento in quanto è la sede della dei movimenti e permette maggior velocità di esecuzione, maggior precisione e il minor sforzo possibile.

La struttura che mette in relazione l'encefalo con il midollo spinale è il tronco encefalico. Esso è costituito da tre componenti fondamentali: midollo allungato, ponte di Varolio, mesencefalo.

Nel midollo allungato avviene la decussazione delle fibre nervose che provengono dai due emisferi del cervello: si verifica per tanto che l'emisfero destro è la sede di controllo della parte sinistra del nostro corpo, mentre l'emisfero sinistro controlla la parte destra. Esso è inoltre responsabile di altre funzioni vitali quali il controllo del ritmo veglia-sonno, della respirazione, della frequenza cardiaca e della pressione sanguigna.

Il ponte di Varolio invece è una struttura anatomica che funge da collegamento tra il cervelletto ed il midollo allungato ed è attraversato da un fitta rete di vie nervose piramidali .

Anche il mesencefalo è una struttura di collegamento che mette però in relazione il ponte e il cervelletto con il diencefalo. Esso è un importante centro ottico e acustico che provvede a regolare attività automatiche. Esso è responsabile anche dell'attenzione a causa della presenza della formazione reticolare, ossia una struttura formata da diversi neuroni raggruppati in piccoli nuclei.

Il midollo spinale è lungo circa 45 cm ed è situato nella colonna vertebrale. Esso è suddiviso in 31 segmenti detti metameri da ognuno dei quali fuoriescono due coppie di radici nervose: quella posteriore sensitiva e quella anteriore motoria. Al contrario di quanto avviene nell'encefalo, la sostanza bianca si trova all'esterno e quella grigia all'interno.

La sostanza bianca è costituita da fibre mieliniche che conducono lo stimolo nei vari segmenti formando delle sinapsi con i neuroni sensoriali e con i neuroni spinali motori. Le fibre della sostanza bianca collegano i veri livelli del midollo, mentre le fibre lunghe che arrivano all'encefalo o giungono da esso sono dette vie lunghe ascendenti o discendenti.

La sostanza grigia è composta da quattro estremità dette corna ed ha la classica forma di una "H". Attraverso le corna posteriori, le vie sensitive trasmettono impulsi sensoriali all'encefalo, mentre dalle corna anteriori partono i messaggi motori dell'encefalo destinati ai muscoli scheletrici.

SISTEMA NERVOSO PERIFERICO

È costituito dai nervi che mettono in collegamento il SNC con tutti gli organi del corpo. Le fibre nervose che compongono il SNP si dividono in nervi motori e nervi sensoriali in relazione al fatto che essi siano collegate con i neuroni dei centri motori o con le cellule degli organi di senso.

Il SNP si divide fondamentalmente in sistema nervoso somatico e sistema nervoso neurovegetativo.

Il sistema nervoso somatico agisce sull'attività dei muscoli scheletrici, volontari, ed è costituito da nervi encefalici (12 paia) e nervi spinali (31 paia).

Il sistema nervoso neurovegetativo è regolato dall'ipotalamo e governa la regolazione delle funzioni neurovegetative. Esso è formato da tre parti distinte:

il simpatico ha una funzione eccitatoria e prepara l'organismo a situazioni di stress o comunque di maggior dispendio energetico;

il parasimpatico invece produce sulle funzioni involontarie l'effetto opposto, ossia le inibisce.

Il sistema nervoso enterico è costituito da fibre che innervano tutto il tratto gastrointestinale, il pancreas e la cistifellea regolando le varie fasi della digestione.