Piccola storia della medicina cardiovascolare
Verso il boom
Mentre la società e l’economia si riprendono progressivamente, anche la medicina vede progressi sempre più significativi. Nei primi anni ‘50, Palade caratterizza col microscopio elettronico componenti subcellulari come ribosomi e mitocondri; nasce la biologia cellulare. Nel 1954 Berson e Yalow sviluppano il Radio Immunoassay, basato sulla reazione competitiva con antigeni o anticorpi marcati con radioisotopi, che permette analisi accurate di importanti ormoni, polipeptidi e farmaci. Lo stesso anno LaDue dimostra l’aumento, in seguito a infarto del miocardio, della TGO. Nel 1955 Sanger stabilisce la sequenza degli aminoacidi delle due catene dell’insulina. Nel 1957 è sviluppato il test CPK, il primo indispensabile per la diagnosi di infarto miocardico. Lo stesso anno Clauss stabilisce il metodo coagulativo per la determinazione del fibrinogeno. Nel 1958 Severinghaus e Bradley presentano l’apparecchiatura per l’emogasanalisi, che consente la determinazione di PCO2 e PO2. Nel 1960 Fredrickson, il cui nome è legato alla classificazione delle dislipidemie, è il primo a descrivere la malattia di Tangier, causata da un anomalo accumulo di colesterolo. Notevole lo sviluppo della Genetica: nel 1953 James D Watson e Francis HC Crick costruiscono il loro modello a doppia elica del DNA, nel 1955 Ochoa scopre l’enzima RNA polimerasi e nello stesso anno Kornberg la DNA polimerasi, nel 1957 Crick e Gamov pubblicano il “dogma centrale”: DNA->RNA- >Proteine. Nel 1954 Edler ed Hertz fanno le prime esperienze di ecocardiografia. Nel 1958 Anger inventa la scintillation camera, con cui è possibile condurre studi radiologici dinamici. Il 30 ottobre 1958 Mason Sones, direttore della Cardiologia Pediatrica alla Cleveland Clinic, mentre eseguiva un’aortografia su un paziente di 26 anni con malattia reumatica, accidentalmente iniettò un mezzo di contrasto nella coronaria destra, ottenendone per la prima volta l’opacizzazione. Il paziente andò in asistolia, ma Sones gli gridò di tossire, ripristinando il battito cardiaco. Da questa esperienza, Sones realizzò che piccoli quantitativi di mezzo di contrasto potevano essere iniettati nelle coronarie, fornendo un quadro preciso del loro decorso.
Nel 1955 Rex Huff misura la capacità cardiaca nell’uomo utilizzando sieroalbumina umana marcata con iodio 131. Lo scompenso cardiaco è trattato con riposo a letto, digossina e mercuriali, ma iniziano i primi studi osservazionali su esametonio (Kelly 1953), idralazina (Judsin, 1956) e nitrati sublinguali (Johnson, 1959). Nel 1951 viene inventato e prodotto da Medtronic il primo pacemaker: è simile ad un armadio, ingombrante, trasportato su carrello e collegato alla rete elettrica. Paul Zoll sperimenta il pacing di superficie per l’arresto cardiaco (1952), i monitor con allarme per il ritmo cardiaco (1953) e la defibrillazione di superficie (1956).
L’8 ottobre 1958 Åke Senning, professore di chirurgia sperimentale al Karolinska Hospital di Stoccolma, impianta il primo pacemaker, progettato da Rune Elmquist, dotato di due batterie al nichel cadmio ricaricabili dall’esterno, un oscillatore (ampiezza 2,5 V, durata 2 ms, frequenza 70 hz) e due transistor, contenuti in una… scatola per la pulizia delle scarpe delle dimensioni di un disco da hockey, a un paziente di 43 anni, Arne Larsson, con sindrome di Morgagni-Adams-Stokes. Il dispositivo dovette essere sostituito dopo 6 ore, ma il paziente dopo 40 anni e 26 sostituzioni è ancora in buona salute. Il pacemaker di Elmquist era però solo una soluzione temporanea per una ristretta cerchia di pazienti. Il problema principale era la precarietà della fonte di energia. Le batterie ricaricabili al nichel-cadmio erano del tutto inadeguate e la batteria Ruben- Mallory zinco-mercurio rendeva necessario che i pacemaker fossero costruiti in resina epossidica per consentire la diffusione dell’idrogeno sviluppato. Si tentò anche la strada delle pile termoelettriche al plutonio.
L’ingegnere Wilson Greatbatch intuì che la batteria al litio-iodio possedeva le caratteristiche ideali per i pacemaker (compatta, leggera, affidabile e incorruttibile, rende disponibile una maggiore quantità energia e, non liberando gas, consente di sigillare ermeticamente i pacemaker).
I chirurghi Chardack e Gage nel 1958 realizzano il primo impianto sperimentale in un cane e nel 1959 adottano il catetere epicardico Hunter-Roth Medtronic, già utilizzato con successo per il primo impianto umano di pacemaker definitivo esterno. Nel 1960 Chardack impianta per via toracotomica un pacemaker a un uomo di 77 anni affetto da blocco atrioventricolare totale e successivamente realizza l’avvolgimento a spirale del conduttore. Il 2 settembre 1952 all’Università del Minnesota Walthon Lillehei e John Lewis tentano la prima operazione a cuore aperto su una bambina di cinque anni, raffreddata con speciali coperte fino a raggiungere la temperatura di 27°. Con questo clamoroso successo la tecnica dell’ipotermia si diffonde in tutto il mondo per trattare piccoli difetti cardiaci. Lo stesso anno è inventata e impiantata la prima valvola cardiaca aortica artificiale di plastica da Charles Hufnagel, Cardiologo americano. Per procedere oltre, passando dalla chirurgia rapida a cuore chiuso a quella a cuore aperto, era necessario disporre di un organo fermo, ma l’arresto del circolo sarebbe stato rapidamente mortale. Nei primi anni ‘50 John Gibbon sviluppa una grande innovazione: la macchina cuorepolmoni, un sistema che, riuscendo anche per tempi assai lunghi a vicariare le funzioni di questi due organi, consente di fermare il cuore e di intervenire su di esso con procedure anche complesse e sempre meno rischiose. L’apparecchio fu ripreso da Kirklin alla Mayo Clinic e da de Wall. L’arresto temporaneo delle contrazioni cardiache fu ottenuto da Melrose a Londra iniettando nelle coronarie sali di potassio, con azione paralizzante. Nel 1955 Beck introdusse la defibrillazione elettrica, interrompendo la fibrillazione ventricolare che si verificava alla ripresa dell’attività cardiaca. Nel 1956 Angelo De Gasperis esegue a Milano, per la prima volta in Italia e tra i primi al mondo, un intervento a cuore aperto in circolazione extracorporea per la riparazione di un difetto interventricolare e nel 1958, Senning introduce l’operazione di inversione atriale (riparazione di Senning) per la trasposizione delle grandi arterie, che migliora significativamente la prognosi dei bambini affetti. Le pareti atriali sono ricostruite con flaps di tessuto autologo, formando condotti venosi e arteriosi; il sangue della vena cava viene indirizzato all’arteria polmonare e il flusso venoso polmonare drenato in aorta. Nel 1956 è prodotto l’alotano, un anestetico non infiammabile che rivoluziona l’anestesia moderna, da cui deriveranno gli attuali anestetici inalatori.
In questi anni viene introdotto il concetto di riabilitazione cardiologica come componente fondamentale del percorso assistenziale dei pazienti reduci da un evento coronarico acuto. Samuel A. Levine, Warren Irvin, Alexander M. Burgess e Bernard Lown ribadirono che nei pazienti affetti da un infarto del miocardio un prolungato riposo a letto si associava ad un aumento della frequenza cardiaca, ad una grave ipotonia muscolare, ad un rimodellamento della matrice ossea, ad una riduzione della performance cardiocircolatoria e ad un’aumentata incidenza di fenomeni tromboembolici. William Dock adottò l’uso della comoda al posto della padella al fine di evitare la manovra di Valsalva durante la defecazione. Anche Paul D. White, di cui abbiamo già parlato, si occupa di Cardiologia riabilitativa. Fu strenuo sostenitore dell’esercizio fisico, della dieta e del controllo del peso corporeo nella prevenzione delle malattie cardiovascolari (si narra che, in una occasione, abbia percorso a piedi la distanza dall’aeroporto nazionale di Washington fino alla Casa Bianca, dove era atteso dal Presidente Dwight D. Eisenhower, di cui fu nominato medico di fiducia e al quale, dopo un attacco di cuore, nel 1955, prescrisse la pratica di un’attività fisica che comprendesse il ciclismo). Nel 1952 per iniziativa dell’American College of Surgeons è istituita la Joint Commission on Accreditation of Hospitals, divenuta poi nel 1988 la Joint Commission on Healthcare Organization col compito di occuparsi non solo di Ospedali, ma dell’intero complesso delle strutture sanitarie. Nasce il Total Quality Control per opera di V. Feigenbaum, secondo cui la qualità è un modo di governare l’impresa e vi si deve dedicare la stessa cura dedicata ai prodotti.
Autore
Maurizio Giuseppe Abrignani