“E l’uomo deve sapere che soltanto dal cervello derivano le gioie, i piaceri, le risate e gli scherzi, e le tristezze, i dolori, l’avvilimento e il pianto. E per merito suo acquisiamo saggezza e conoscenza, e vediamo e sentiamo e impariamo cos’è giusto e cos’è sbagliato, cosa è dolce e cosa è amaro……..

IPPOCRATE: 400 A.C

La definizione di coscienza è un compito ritenuto da molti non solo difficile ma addirittura impossibile perchè ogni definizione utilizza un circolo vizioso di termini La definizione proposta da James (1890) e ripresa da Cobb nel 1958 (« consapevolezza di sé stessi e dell’ambiente che ci circonda») , è quella più utilizzata dai clinici. Plum (1994) aggiunge la dimensione temporale:“ consapevolezza temporalmente ordinata del sè e dell’ambiente interno ed esterno”. Questo tipo di definizione, ampiamente utilizzata, soffre di “circolarità”, cioè vengono impiegati termini equivalenti e che, in sostanza, sono sinonimi, quali “coscienza, consapevolezza e contenuto della coscienza”.

CONSCIOUSNESS IS FAR FROM BEING UNITARYBisiach 1991

Seppure con queste limitazioni, appare possibile definire la coscienza, sul piano clinico, come un processo che coinvolge sia l’esperienza e il riconoscimento dell’unità, della continuità temporale, dell’identità e dei confini del sé corporeosia il riconoscimento e l’esperienza riferite alle proprie funzioni cognitive e al mondo esterno.

Vigilanza, termine introdotto da Head (1923) per indicare lo stato di efficienza fisiologica di un preparato animale e, successivamente, utilizzato per indicare un elevato livello di risposte adattate dello stesso preparato, è impropriamente utilizzato nell’uomo come termine sussidiario e meno impegnativo di coscienza. Analogo commento per i termine «crude consciousness» o coscienza grezza o primitiva e alertness o allerta, che sono da ritenere sinonimi di vigilanza.

Con il termine allerta (alertness, arousal) si fa riferimento allo stato comportamentale di veglia e di attenzione, associato al processo di attivazione della corteccia cerebrale sostenuto dal sistema reticolare attivante ascendente.Nella capacità attentiva si distingue l’attenzione globale, che regola i processi di attivazione generale e le modificazioni comportamentali osservati in un soggetto quando si sveglia e dimostra disponibilità all’ambiente e l’attenzione selettiva, che determina la direzione dell’attenzione nello spazio extracorporeo, in rapporto ai diversi canali sensoriali, con attivazione di aree corticali, localizzate principalmente nella corteccia frontale, parietale e nella circonvoluzione del cingolo, con il coinvolgimento dei sistemi sottocorticali a proiezione diffusa.

L’analisi delle alterazioni individuabili nel malato rende possibile una valutazione clinica della funzione di coscienza e delle sue basi anatomo-funzionali

La coscienza può essere schematicamente sintetizzata come il prodotto di due funzioni cerebrali strettamente connesse la vigilanza e la consapevolezza di se e dell’ambiente (Plum e Posner 1980).Il contenuto della coscienza è a sua volta correlato a diversi processi, come la memoria esplicita, la percezione, l'attenzione, le emozioni, funzioni esecutive e motivazioni.

Mentre non vi può essere la consapevolezza di se e dell’ambiente in assenza di stato di veglia, il paziente può essere vigile, ma senza contenuto dello stato di coscienza (come nello stato vegetativo, Jennett e Plum 1972). (rapporto gerarchico fra queste due funzioni)

Lo stato di veglia e la consapevolezza di se e dell’ambiente richiedono l’integrità delle funzioni cognitive degli emisferi cerebrali e la conservazione dei meccanismi di vigilanza propri del sistema reticolare (un'estesa rete di nuclei e fibre di interconnessione che occupa la sostanza grigia centrale del ponte, del mesencefalo e del diencefalo posteriore), descritto nel 1949 da Moruzzi e Magoun (Brain stem reticular formation andactivation of the EEG) .

Il sistema riceve impulsi afferenti da molte vie sensitive somatiche, viscerali, uditive e visive e trasmette questi impulsi ai nuclei intralaminari, paracentrali e talamici.Questi nuclei attivano aree ampiamente distribuite nella corteccia cerebrale. I circuiti di feedback neuronale provvedono a bilanciare, ad ogni livello, la normale attività neuronale.

.

L’analisi biochimica ha dimostrato a livello del sistema reticolare ascendente attivante la presenza di vie

•colinergiche e glutamatergiche (ad origine ponto-mesencefalia), •adrenergiche, (locus ceruleus), •dopaminergiche e serotoninergiche (troncali), •istaminergiche (ipotalamiche).

Il normale stato di coscienza dipende dall’integrità della corteccia cerebrale e dalle connessioni sottocorticali

.

Niedermeyer E. A concept of consciousness. Ital J Neurol Sci. 1999

Componenti base della coscienza

Vigilanza

Contenuti mentali

Attenzione selettiva

Alterazioni della coscienza possono manifestarsi in diverse patologie:

SincopiCrisi epiletticheCommozione cerebraleEncefalopatie tossico (farmaci)- metaboliche (insufficienza epatica, renale, ipo-iperglicemia, ipo ipernatremia): azione sia a livello della reticolare che corticaleLesioni massive a carico di un emisfero cerebrale con dislocazione e compressione della F. reticolareLesioni a livello talamico e della parte superiore del troncoencefalo, con disattivazione corticale

Stai confusionali

http://adc.bmj.com/content/vol81/issue4/images/large/99273.f1.jpeg

Lo stupor e il coma si contrappongono alle perdite di coscienza di breve durata (sincopi, epilessia, commozione cerebrale) e al sonno, condizione fisiologica,dalla quale si può essere risvegliati.

L’alterazione prolungata della coscienza è in genere secondaria a patologie intracraniche e metaboliche. Un trauma di minore entità può comportare apatia, disattenzione e ipersonnia (sonno eccessivamente lungo e profondo dal quale il paziente può essere svegliato solo con stimoli molto energici). Anche lo stato confusionale acuto (delirium) consiste in uno stato di attenzione globale compromessa.

Il coma è uno stato in cui il paziente non è risvegliabile e non è responsivo; la sola risposta a stimoli ripetuti è costituita dai riflessi primitivi di allontanamento.

Per cause patologiche cerebrali ed extracerebrali, esiste una riduzione o abolizione della coscienza e delle funzioni della vita di relazione o somatiche (motilità, sensibilità, espressione e comprensione verbale) associata ad alterazioni, talora marcate, delle funzioni vegetative o vitali (respirazione, attività cardiaca e pressoria).  

Lo stupor è definito come quello stato di non responsività da cui il paziente può essere svegliato, soltanto per brevi periodi di tempo, con stimoli energici e ripetuti.

Coma dépassé (letteralmente «al di là del coma») è il termine inizialmente utilizzato per il concetto di morte cerebrale (assenza di motilità spontanea e riflessa a livello del settore cranico, assenza di respirazione e di attività EEG, in pazienti con lesioni primitivamente cerebrali).

Il Delirium o Stato Confusionale Acuto è uno stato di alterazione dell’attenzione e della coscienza, ad insorgenza improvvisa che determina un deteriramento cognitivo globale, non giustificato da una preesistente demenza.

E’ caratterizzato da importanti fluttazioni della sintomatologia con peggioramento nelle ore notturne e può essere di breve durata. E’ una condizione particolarmente frequente nelle persone anziane, in particolare nei ricoverati in strutture ospedaliere o residenziali.

Secondo Geschwind (1982) è il disturbo più comune delle funzioni corticali superiori

1. Insorgenza acuta e andamento fluttuante: Dato acquisito di solito da un familiare: c’è stato un cambiamento acuto nello stato mentale del paziente rispetto alla sua situazione di base? Il comportamento anormale varia durante la giornata, per esempio va e viene o si modifica di intensità? 0= no 1=sì

2. Perdita dell’attenzione: Il paziente presenta difficoltà nel concentrare la sua attenzione, per esempio è facilmente distraibile, non riesce a mantenere il filo del discorso ecc.? 0= no 1=sì

3. Disorganizzazione del pensiero: Il pensiero del paziente è disorganizzato e incoerente, passa da un argomento all’altro senza filo logico, in modo imprevedibile? 0= no 1=sì

4. Alterato livello di coscienza: 0= vigile 1= iperallerta, letargia, stupor, coma

La diagnosi di delirium richiede la presenza di 1, 2 ed alternativamente 3 o 4.

The Confusion Assessment Method Diagnostic Algorithm

Delirium indotto da farmaci (per esempio: sedativI, anticolinergici).  

 Concentrazione plasmatica tossica, oppure il quadro clinico migliora con la riduzione della dose o la sospensione del farmaco.

 La modificazione dello stato mentale coincide con il periodo di utilizzo del farmaco.

Delirium secondario ad infezione

 Sono presenti segni di infezione (febbre, leucocitosi): l’infezione è confermata da colture

Alterazioni idro-elettrolitiche Sono presenti segni clinici di modificazioni della volemia (storia di diarrea, vomito, mucose secche, oliguria, ridotto turgore cutaneo, sovraccarico di volume): il disturbo è confermato dagli esami di laboratorio (iponatriemia).

Disturbi endocrino-metabolici (uremia, encefalopatia epatica, ipoglicemia, ipertiroidismo, insufficienza surrenalica).

Compromissione cardio-polmonare e/o ipossia

Alcool e sindrome da astinenza

Processi intracranici

Delirium sensoriale/ambientale

Delirium indotto da farmaci

Antipsicotici (fenotiazine)

·        Antidepressivi triciclici (Nortriptilina)

·        Barbiturici, Benzodiazepine

·        Antistaminici

·        Spasmolitici, Miorilassanti

Antiparkinsoniani

·        Antidiarroici (difenossilato)

·        Prodotti da banco per il trattamento sintomatico della tosse (Codeina)

·        Digitale

·        Narcotici (Meperidina, Morfina)

·        Prednisolone

·        Cefalosporine  

Cause psicologiche si possono sommare nello stesso paziente: l’ospedalizzazione, la depressione, il dolore, la paura, la deprivazione sensoriale e l’interruzione del sonno, soprattutto nelle unità di terapia intensiva, sono fattori di rischio di D i cui effetti possono essere ridotti con interventi preventivi sull’ambiente e con l’educazione dello staff.

Il D postoperatorio ha un’incidenza fra il 10 e il 60 % a seconda dei criteri diagnostici utilizzati.

La prevalenza è più elevata dopo interventi ortopedici, in particolare dopo intervento per frattura di femore piuttosto che dopo quelli di chirurgia generale.

Frequentemente ( 61%) questi pazienti presentano più di un fattore di rischio (Brauer et al Arch Intern Med. 2000)

SINDROMI Caratteristiche Sintomi associati Decorso

Delirium Fluttuazione dello stato di coscienza con attenzione ridotta

Disorientamento, allucinazioni visive, agitazione o apatia, memoria a breve termine

Esordio acuto, con possibile remissione

Demenza Turbe della memoria Disorientamento, agitazione, depressione

Decorso cronico progressivo

Disturbi psicotici

Disturbi del pensiero, con deliri, in assenza di turbe mnesiche

Apatia, isolamento sociale. Allucinazioni uditive

Esordio e decorso variabile ( se cronico vi sono esacerbazioni)

Depressione Calo tono umore, perdita di interessi e apatia, in assenza di turbe mnesiche

Disturbi del sonno, dell’appetito, astenia, talora ideazioni deliranti.

Episodi singoli o ricorrenti, può avere decorso cronico

Stato di male nonconvulsivo

Agitazione psicomotoria, letargia o comportamento aggressivo.

Riduzione della fluenza verbale, mutacismo, perseverazioni verbali o ecolalia.

Stato confusionale, stupor, coma.

Movimenti involontari di suzione, ammiccamento.

Tremore, mioclonie a carico degli arti o a livello della muscolatura mimica.

Comportamento bizzarro di recente insorgenza.

Riso, pianto inappropriato.

Sintomi vegetativi: inappetenza, nausea,vomito

Rigidità di tipo extrapiramidale.

Fondamentale considerare lo status epilepticus non-convulsivo nella diagnosi differenziale del delirium, specie negli anzian, e richiedere, un EEG urgente.

“a high level of suspicion is essential”

Un NCSE è stato riportato nell’8% dei pazienti in coma ricoverati in unità di terapia intensiva, per cui viene suggerito che l’EEG dovrebbe essere incluso nella valutazione di routine dei pazienti comatosi, anche in assenza di manifestazioni cliniche di epilessia.

Prevalence of nonconvulsive status epilepticus in comatose patients.Towne AR, Waterhouse EJ, Boggs JG, Garnett LK, Brown AJ, Smith JR Jr, DeLorenzo RJ.

Neurology. 2000;54:340-5.

ComaLo stupor e il coma sono in rapporto a due meccanismi patofisiologici principali: disfunzioni di entrambi gli emisferi cerebrali lesioni focali del tronco encefalico con interessamento del sistema reticolare ascendente- attivante (ARAS) localizzato nella porzione superiore de ponte, mesencefalo e diencefalo.

Una lesione unilaterale emisferica non produce generalmente uno stato di coma;tuttavia lesioni focali delle strutture sopratentoriali possono danneggiare estesamente entrambi gli emisferi o causare un rigonfiamento cerebrale talmente elevato che gli emisferi comprimono il diencefalo e il mesencefalo, producendo ernia transtentoriale e una secondaria lesione del tronco encefalico

Principali cause dello stato comatoso

Da lesioni intracraniche

•Emorragia cerebrale •Traumi cranici •Tumori cerebrali •Epilessia •Ictus cerebrale •Ascessi e altri fatti infettivi cerebrali•Anossia cerebrale

 

Da cause extracranicheIntossicazioni esogene

•Alcool •Sonniferi •Ossido di Carbonio

Intossicazioni endogene in rapporto a Malattie sistemiche

•Diabete •Crisi ipoglicemiche •Insufficienza epatica •Insufficiena respiratoria•Anossia da arresto cardiaco

Coma Psicogeno e catatonia acuta

Scala di Glasgow Occhi Aperti Spontaneamente 4

. Al comando verbale 3

. Allo stimolo doloroso 2

Nessuna risposta   . 1

Risposta verbale

Ottenuta anche sollecitando il paziente con stimoli dolorosi (Qualora necessario)

Conversazione orientata 5

Frasi confuse 4

. Parole sconnesse 3

. Suoni incomprensibili 2

. Nessuna risposta 1

Risposta motoria

Al comando verbale Obbedisce 6

Allo stimolo doloroso (ottenuto premendo con le nocche dele dita sullo sterno)

Localizza il dolore 5

. Risposta in flessione 4

.Retrazione Flessione abnorme (rigidità decorticata)

3

.Estensione (rigidità decerebrata)

2

. Nessuna risposta 1

Valutazione NeurologicaL'esame neurologico può stabilire se la sede della lesione è sopratentoriale, sottotentoriale o se essa è di natura metabolica

Oltre valutazione della coscienza devono essere presi in considerazione i seguenti parametri: Pattern Respiratorio Pupille e reattività pupillare Movimenti oculari spontanei ed evocati Motilità

Wijdicks et al.. Validation of a new coma scale: The FOUR score. Ann Neurol. 2005

Failure to assess the verbal score in intubated pts. and the inability to test brainstem reflexes are shortcomings !!.

FOUR (Full Outline of UnResponsiveness) score.

It consists of four components (eye, motor, brainstem, and respiration), and each component has a maximal score of 4.

We prospectively studied the FOUR score in 120 intensive care unit pts. and compared it with the GCS score using neuroscience nurses, neurology residents, and neurointensivists. The agreement among raters was similar with the GCS. Pts. with the lowest GCS score could be further distinguished using the FOUR score.

The FOUR score provides greater neurological detail than the GCS, recognizes a locked-in syndrome, and is superior to the GCS due to the availability of brainstem reflexes, breathing patterns, and the ability to recognize different stages of herniation. The probability of in-hospital mortality was higher for the lowest total FOUR score when compared with the lowest total GCS score.

A) Eye response (E): the best possible response after at least 3 trials in an attempt to elicit the best level of alertness. E4: at least three voluntary excursions. If eyelids are closed, the examiner should open them and examine tracking of a finger or object. Tracking with the opening of one eyelid will suffice in cases of eyelid edema. If tracking is absent horizontally, examine vertical tracking. Alternatively, 2 blinks on command should be documented ( locked-in syndrome). E3: the absence of voluntary tracking with open eyes. E2: eyelids opening to a loud voice. E1: eyelids open to pain stimulus. E0: no eyelid opening to pain. (B) Motor response (M): the best possible response of the arms. M4: the pt. demonstrated at least 1of 3 hand positions with either hand. M3 (localization): the pt. touched the examiner's hand after a painful stimulus. M2: any flexion movement of the upper limbs. M1: extensor response to pain. M0: no motor response to pain, or myoclonus status epilepticus.

(C) For brainstem reflexes (B) the best possible response. Pupillary and corneal reflexes. The cough reflex to tracheal suctioning is tested only when both of these reflexes are absent. B4: pupil and corneal reflexes are present. B3: one pupil wide and fixed. B2: either pupil or cornea reflexes are absent. B1: both pupil and cornea reflexes are absent. B0: pupil, cornea, and cough reflex are absent. (D) For respiration R: spontaneous breathing pattern in a nonintubated pt. and grade simply as regular (R4), or irregular (R2), Cheyne-Stokes (R3) breathing. In mechanically ventilated

pts., assess the pressure waveform of spontaneous respiratory pattern or the pt. triggering of the ventilator (R1). The ventilator monitor displaying respiratory patterns can be used to identify the

patient-generated breaths on the ventilator. No adjustments are made to the ventilator while the pt. is graded, but grading is done preferably with PaCO2 within normal limits. A standard apnea test

may be needed when pt. breathes at ventilator rate (R0).

Negli ultimi decenni il progresso tecnologico e scientifico, in particolare nell’ambito della rianimazione, ha determinato la comparsa di nuovi quadri clinici nei pazienti in coma neurologico sottoposti a terapia intensiva, caratterizzati da una grave e generalmente irreversibile compromissione motoria e cognitiva. A differenza della “morte cerebrale” per la quale sono stati adottati precisi criteri diagnostici, legalmente riconosciuti, “lo stato vegetativo permanente” ed “il minimally conscious state” pongono a tutt’oggi alla società problematiche mediche, etiche e legali.

Cause: Idrocefalo acuto, tumori ipofisari e talamici, emorragie nel talamo dorso-laterale, lesioni talamo-mesencefaliche, stroke a livello dei bracci anterioridella capsula interna, lesioni della sostanza bianca frontale, lesioni dlla superficie mediale dei lobi frontali, specie se interessanti il giro del cingolo

Fisiopatologia: alterazione delle funzioni talamiche e prefrontali. La pressione intracranica non è sempre aumentata

L’espressione “Mutismo Acinetico” andrebbe probabilmente abolita

Mutismo Acinetico

Stato vegetativoDescritto da Jennett e Plum nel 1972, si verifica nei pazienti in coma prolungato su base anossica o traumatica, per una grave e diffusa sofferenza a carico degli emisferi cerebrali e relativo risparmio delle strutture troncali.

Dopo 15-30 giorni, quasi tutti i pazienti in coma tendono ad aprire gli occhi, spontaneamente e dopo stimoli uditivi, ma sfortunatamente non tutti recuperano; in percentuali diverse a seconda delle casistiche persiste mancanza di ogni risposta adattiva all’ambiente esterno, pur essendo presenti riflessi troncali, spinali e la ventilazione spontanea. All’EEG si può evidenziare la presenza di pattern del sonno; solo in caso di una gravissima e diffusa sofferenza corticale vi può essere silenzio elettrico cerebrale prolungato: ciò tuttavia, dato l’insieme dei dati clinici, non permette la diagnosi di morte in base ai criteri neurologici, anche se depone per una prognosi sicuramente infausta.

infausta.

Lo stato vegetativo si definisce “persistente” quando ci si riferisce ad una condizione di passata o perdurante disabilità, della durata di almeno un mese.

La diagnosi di “stato vegetativo permanente”e il conseguente giudizio prognostico si riferiscono ad una condizione irreversibile, nei limiti degli accertamenti attualmente possibili:•dopo 3 mesi nei casi di sofferenza anossico-ischemica;

•dopo 12 mesi nei traumatizzati cranici.

Datal’importanza del concetto di irreversibilità, è utile ricordare la necessità di un lungo periodo di osservazione e la possibilità di errori diagnostici, se i pazienti non vengono valutati collegialmente dai medici curanti (fisiatri, neurologi e/o neurochirurghi), dal personale paramedico (fisioterapisti ed infermieri) e dai familiari.

Le problematiche etiche derivano inoltre dal fatto che:

- il paziente in stato vegetativo permanente non è un malato terminale, potendo sopravvivere per periodi prolungati;

- il paziente in tali condizioni non è in grado di dare un consenso né di esprimere un rifiuto al trattamento, che se sospeso comporterebbe il decesso;

Il paziente in stato vegetativo permanente pone il problema del ricorso a provvedimenti terapeutici sproporzionati (“accanimento terapeutico”, futilità della terapia). A questo proposito si fa presente che l’alimentazione artificiale viene generalmente somministrata mediante sonda naso-gastrica o mediante gastrotomia e deve essere modificata da esperti in rapporto alle esigenze dell’organismo. Tale modalità di somministrazione rende l’alimentazione artificiale, secondo molte società scientifiche, un vero e proprio trattamento medico e non una cura di base.

Minimally conscious state o minimally responsive stateNon sempre i pazienti con grave compromissione dello stato di coscienza dopo un coma prolungato presentano i criteri clinici dello SV, manifestando minimi segni di ripresa di contatto con l’ambiente (ad es.: inseguimento non casuale di uno stimolo visivo, esecuzione di ordini semplici). Tale quadro clinico era definito in passato “minimally responsive state”. Recentemente, dopo una serie di incontri (1995-2000), l’Aspen Work Group, composto da neurologi, neurochirurghi, neuropsicologi, psichiatri, esperti di bioetica, infermieri e rappresentanti dei malati, hanno proposto il termine di “minimally conscious state” e la seguente definizione: “condizione di grave alterazione della coscienza nella quale è dimostrata una minima, ma sicura prova comportamentale di consapevolezza di sé o dell’ambiente”.

- La storia naturale e l’evoluzione del MCS non è stata ancora adeguatamente studiata, per cui non sono ancora disponibili linee guida per il suo trattamento;- Il numero di pazienti in MCS sembra essere maggiore di quello in stato vegetativo permanente;

LLa condizione può essere stata alla base degli errori diagnostici segnalati dai neuroriabilitatori nei pazienti in stato vegetativo. Il MCS può essere dovuto, oltre che a lesioni traumatiche, a patologie degenerative (fasi terminali) e a disturbi congeniti o dello sviluppo. Tale definizione non necessariamente implica una condizione irreversibile, per cui, come nello stato vegetativo, dal punto di vista prognostico bisogna tenere conto del fattore causale, della durata del disturbo e verosimilmente anche dell’età dei pazienti

  Tabella 1. Caratteristiche cliniche dello Stato Vegetativo e del Minimally Conscious State

  Stato vegetativo MCS

Coscienza Assenza di evidenze comportamentali di percezione di sé e dell’ambiente

Minima, ma sicura evidenza comportamentale di percezione di sé e dell’ambiente

Cicli sonno veglia Presenti Presenti

Motilità Postura o reazione di allontanamento in rapporto a stimoli nocicettivi; movimenti occasionali afinalistici

Localizzazione degli stimoli nocicettivi; tenere o toccare oggetti in modo adeguato alla misura ed alla loro forma; movimenti automatici.

Funzione uditiva “Startle”; Breve localizzazione della fonte di rumore

Localizzazione della fonte del rumore

Funzione visiva “Startle”; breve fissazione visiva Fissazione visiva inadeguata; inseguimento prolungato dello stimolo visivo

Comunicazione assenza di espressione e comprensione, possibili vocalizzazioni.

Vocalizzazione non casuale in risposta a stimoli verbali; verbalizzazione e gestualità non appropriata, ma comprensibili

Emotività Assente; riso e pianto su base riflessa Riso e pianto appropriato ad una situazione

Nei pazienti con MCS, pur in presenza di una rudimentale ripresa della coscienza, persistono gravi deficit cognitivi e motori con impossibilità a svolgere attività della vita quotidiana, a comunicare in modo adeguato e a dare un consenso al trattamento. L’incontinenza sfinterica e l’alimentazione generalmente somministrata mediante sonda implicano la completa dipendenza di questi pazienti dai familiari. Anche il minimally consiuous state si definisce permanente, se dura oltre 12 mesi e la ripresa seppur minima della coscienza si associa alla possibile percezione del dolore. Fondamentale appare per un appropriato livello di trattamento, rispettare l’autonomia decisionale dei pazienti facendo ricorso sia a direttive anticipate che ai decisori sostitutivi.

Functional neuroimaging techniques represent a useful tool to objectively quantify the residual brain function in patients with altered states of consciousness. We will here compare the cerebral function in patients who survive a severe brain injury (i.e., coma, vegetative state, minimally conscious state and locked in syndrome) with that observed in the resting conscious state, sleep, epilepsy and general anaesthesia. The interest of this work is twofold. First, severely brain injured patients represent a problem in terms of diagnosis, prognosis, treatment and daily management. Second, these patients offer the opportunity to explore human consciousness. Indeed, they present a complete nearly graded range of conscious states from unconsciousness (coma) to full awareness (locked-in syndrome). In what follows, we will put a special emphasis on the vegetative state. This condition represents a unique and complete dissociation between the two main components of consciousness: wakefulness -which is preserved- and awareness -which is abolished.

Compared to the conscious resting state, global brain metabolism has been shown to be significantly reduced in the vegetative state (approximately 40 to 50% of normal values).

Similar values have been observed in coma, slow wave sleep and general anaesthesia.

However, the recovery of consciousness from vegetative state is not always associated with substantial changes in global metabolism. This finding led us to hypothesize that some vegetative patients are unconscious not just because of a global loss of neuronal function, but rather due to an altered activity in some critical brain regions and to the abolished functional connections between them.

In the VS, the most dysfunctional brain regions are bilateral frontal and parieto-temporal associative cortices. Interestingly, a similar fronto-parietal network is the most active during wakefulness and the least active in coma, sleep and general anaesthesia. Despite the metabolic impairment, external stimulation still induces a significant neuronal activation (i.e., change in CBF) in VS patients as shown by both noxious and auditory stimuli, but this activation is limited to primary cortices and dissociated from higher-order associative cortices, thought to be necessary for conscious perception. Finally, we show that VS patients have impaired functional connections between distant cortical areas and between the thalami and the cortex and, more importantly, that recovery of consciousness is paralleled by a restoration of this cortico-thalamo-cortical interaction. Consciousness seems to rely on the functional integrity of a critical frontal-parietal 'global workspace' network and its intra- and subcortical connections.

La locked-in syndrome ( letteralmente chiuso dentro) è una condizione caratterizzata da tetraplegia, diplegia facciale, paralisi labio-glosso-faringea, paralisi laringea, con conservazione della motilità oculare (almeno sul piano verticale), e dell’ammiccamento. La coscienza e funzioni mentali sono integre e vi è la possibilità di stabilire un codice di comunicazione tra paziente ed esaminatore.

Se non vi è la minima possibilità di controllo motorio, neppure a livello oculare, si considera tale condizione come una locked-in completa, con problemi, in assenza di una registrazione EEG, di diagnosi differenziale con la morte cerebrale.

Classificazione della Locked-in Syndrome, modificata da Bauer 1979

  Sintomatologia

Classica Tetraplegia, anartria, paralisi degli ultimi nervi cranici, coscienza integra, comunicazione attraverso i movimenti oculari

Parziale Presenza di alcune attività motorie oltre a quella delle palpebre e degli occhi

Totale Paziente completamente immobile con oftalmoplegia completa e impossibilitato a comunicare

CCause di Locked-in Syndrome Centrali                              Occlusione dell’arteria bas, Emorragie pontine·                             Malattie demielinizzanti fulminanti·                              Traumi cranici,  Ascessi pontini·                           Encefalite troncale da Herpes Simplex/Zoster ·                        Mielinolisi centrale pontina

·                              Gliomi, Ernie uncali·                                                   PPeriferiche·                           Sindrome di GBS·                          Intossicazione da preparati organo-fosforici, Sostanze bloccanti la trasmissione neuromuscolare ·  Stati avanzati della SLA                                            

Coma Metabolico I pazienti generalmente hanno pupille reattive, non presentano segni neurologici di sofferenza focale né segni di f ipertensione endocranica.

Vi sono ovviamente alcune eccezioni a queste regole generali.Pazienti con encefalopatia epatica acuta spesso hanno un’ipertensione endocranica che può portare al decesso. Ayus et al. hanno riportato un’ipertensione endocranica con erniazioni cerebrali e conseguente morte in donne, con iponatremia acuta iatrogena, durante il periodo mestruale. Pazientis in coma iperosmolares (iperglycemia nonchetotica) possono presentare segni neurologici focali, specialmente crisi focali, cosi’ come pazienti ipoglicemici.

Approccio al paziente in comaPer prima cosa, viene assicurata la pervietà delle vie respiratorie; controllare la pressione arteriosa e il polso effettuare un ECG per stabilire se la gittata cardiaca sia adeguata. Si dovrà valutare immediatamente l'ipoglicemia, potenziale causa di morte neuronale. Dopo che una via venosa è stata stabilita, viene somministrata,, tiamina 100 mg/IM e vengono misurati la glicemia, gli elettroliti e l'uremia. Quindi, 50 ml di glucoso al 50% vengono somministrati EV. Se il paziente si sveglia, l'ipoglicemia è stata la causa del coma. Nel frattempo raccogliere un'anamnesi dettagliata

Pattern Respiratorio

Il respiro può essere -periodico (Cheyne-Stokes) in una patologia che colpisce bilateralmente gli emisferi o nelle lesioni diencefaliche;-può avere ritmo irregolare (inspirazione prolungata o atassica) nelle lesioni del ponte inferiore e del bulbo superiore. -L'iperventilazione riflette in genere patologie metaboliche o polmonari, ma talvolta è espressione di un danno pontino alto o mesencefalico ( fondamentale escludere un’ipoissiemia con secondaria iprventilazione)

Pupille e reattività pupillare

Le pupille sono

miotiche e reattive alla luce nella lesione ipotalamica, nella lesione pontina e nell'avvelenamento da narcotici;

diventano areattive di media ampiezza quando è presente un danno mesencefalico o un sovradosaggio grave di glutetimmide.

Le pupille sono dilatate nell'anossia o per la compressione del 3o nervo, ma rimangono normoreagenti nella maggior parte delle malattie metaboliche, nelle malattie emisferiche e nella mancata responsitività di tipo psicogeno.

Movimenti oculari spontanei ed evocati

Nella compromissione emisferica, le risposte oculo-vestibolari alla stimolazione calorica mostrano una deviazione coniugata tonica bilaterale verso il lato dell'orecchio irrigato con acqua fredda.

Le risposte oculovestibolari risultano assenti o disgiunte nella compromissione del tronco encefalico

mostrano solo un nistagmo minimo o movimenti disordinati nelle alterazioni della vigilanza di tipo psicogeno.

Motilità

E’ importante ossevare se sono presenti movimenti spontanei, che hanno un significato prognostico positivo favorevole nel coma. Se il paziente muove spontaneamente un’emilato, lesioni emisferiche o troncali sono probabilmente presenti, contralaterali al lato paretico.

La rigidità in decorticazione o risposta in flessione suggerisce una lesione al di sopra del troncoencefalo, specificatamente sopra il nucleo rosso

La rigidità in decerebrazione o risposta in estensione allo stimolo nocicettivo è usualmente associata con una lesione mesencefalica bilaterale o pontina.

Nelle lesioni ponto-bulbari è presente flaccidità.

Motilità

Nelle malattie metaboliche, specialmente l'anossia e le alterazioni neuronali diffuse provocate da tossicità farmacologica o dalla malattia di Creutzfeldt-Jacob, vi sono frequenti anomalie simmetriche della funzione motoria, come l'asterixis o il mioclono multifocale.

I segni motori e i riflessi rimangono normali nelle alterazioni della vigilanza a causa psicogena.

Sindrome di deterioramento rostro-caudale L’insieme dei segni indicati ha permesso di individuare una serie di sindromi denominate da Plum e Posner (1980) «Sindromi di deterioramento rostro-caudale», espressione del deterioramento funzionale del diencefalo, mesencefalo, ponte, bulbo, e in particolare della compromissione, in genere graduale e progressiva, dalle porzioni più rostrali (diencefalo) a quelle più caudali (bulbo) del cervello, durante lo stato di coma e il suo possibile aggravamento.L’individuazione di queste sindromi permette pertanto di precisare la sede della lesione e di avere un utile strumento di valutazione prognostica nel seguire un malato in coma La sindrome da deterioramento rostro-caudale è identificabile solo nel caso di comi da lesione encefalica, ma non nei comi metabolici.

Si distinguono, semplificando da Plum e Posner (1980), le seguenti sindromi:• sindrome diencefalica, •sindrome mesencefalica, •sindrome ponto-bulbare. Le lesioni occupanti spazio a livello sopra e sottotentoriale possono provocare, per l’azione di tipo espansivo che esercitano, modificazioni importanti dei normali rapporti anatomici che portano in definitiva ad una azione compressiva delle strutture diencefaliche e del tronco encefalico e quindi comportano alterazioni della coscienza e coma

Lesioni sopratentoriali Una lesione sopratentoriale specie, ma non esclusivamente, di tipo tumorale è, per le sue caratteristiche di lesione espansiva, molto frequentemente responsabile di una grave modificazione dei normali rapporti anatomici tra le varie porzioni della massa encefalica e tra massa encefalica e cavità cranica che la contiene. La cavità cranica di struttura ossea è di per se stessa inestensibile e non idonea a sopportare, nell’adulto, la presenza di una lesione occupante spazio, la quale ovviamente fa risentire i suoi effetti espansivi dislocando porzioni di encefalo o in senso laterolaterale o lateromediale guadagnando spazio a livello degli spazi subaracnoidei, oppure delle cavità ventricolari e delle vie arteriose e venose, oppure verso il basso in direzione dell’unica via apparentemente libera, cioè il forame tentoriale. Si può manifestare quindi lo spostamento della massa encefalica di un emisfero al di là della linea mediana o la dislocazione dell’area diencefalo-mesencefalica in senso rostro-caudale attraverso il forame tentoriale.Lo spostamento e l’impegno di porzioni encefaliche in sedi abnormi, dovute a cause compressive, viene indicato con il termine di ernia.

Distinguiamo: l’ernia cingolata, quando il giro del cingolo passa sotto la falce; l’ernia centrale o trans-tentoriale, quando la regione diencefalomesencefalica viene spostata verso il basso e si impegna in parte nel forame tentoriale; l’ernia uncale, quando l’uncus dell’ippocampo e il giro ippocampale erniano attraverso il margine laterale del tentorio – Ernia uncale. L’erniazione dell’uncus dell’ippocampo e del giro ippocampale attraverso il margine libero del tentorio, provoca, all’inizio, compromissione del III paio, omolaterale alla lesione, e successivamente distorsione e spostamento verso il basso del tronco encefalico. Si distinguono clinicamente i seguenti stadi diversi:

1) compressione precoce del 3° paio dei nervi cranici: una dilatazione pupillare e una riduzione marcata del riflesso pupillare alla luce, unilateralmente. La coscienza è integra;2) compressione tardiva del 3° paio dei nervi cranici. La pupilla è dilatata al massimo, il riflesso pupillare alla luce è abolito, unilateralmente. Si manifestano i segni di una sindrome da deterioramento diencefalico con turbe del respiro;3)quindi con la compressione del mesencefalo e del ponte, ambedue le pupille sono dilatate e non reagenti alla luce e si associa una sindrome di deterioramento mesencefalico e pontino.Successivamente si può verificare una sindrome di deterioramento pontino e bulbare.

Lesioni sottotentoriali Le lesioni sottotentoriali possono anch’esse provocare importanti modificazioni nei rapporti anatomici delle strutture della fossa posteriore. Si può infatti avere: dislocazione verso l’alto del cervelletto e del mesencefalo (ernia cerebello-mesencefalica o invaginazione nel forame tentoriale); ernia delle tonsille cerebellari nel forame magno, con compressione del bulbo; compressione diretta del tronco encefalico:

– ernia cerebello-mesencefalica : oftalmoplegie nucleari o internucleari, paralisi dei movimenti oculari laterali coniugati ed eventualmente dei movimenti coniugati sul piano verticale; i segni della sindrome di deterioramento mesencefalico;– ernia delle tonsille cerebellari (nel forame magno). Si osservano i seguenti segni: cefalea intensa, rigidità nucale, contrazione durevole dei muscoli nucali, e accessi tonici in estensione degli arti e del tronco ( «cerebellar fits»). Se è erniata una sola tonsilla, l’occipite è ruotato verso il basso e verso il lato opposto della tonsilla erniata, realizzando una caratteristica distonia di atteggiamento del capo.– compressione diretta. Se si manifesta acutamente, l’alterazione della coscienza è, quasi invariabilmente, la regola; se si instaura lentamente si possono osservare deformazioni, anche rilevanti, del tronco encefalico senza turbe della coscienza (ad es.: aneurismi dell’art. basilare possono raggiungere dimensioni rilevanti senza turbe della coscienza e talora anche in assenza di segni clinici di altro tipo).

Il più delle volte tale condizione è associata ad una lesione pontina ventrale di varia eziologia ( emorragica, ischemica, contusiva etc.). Una simile lesione risparmia abitualmente le vie della sensibilità somatica, la formazione reticolare tronco-encefalica responsabile della vigilanza e dello stato di allerta, alcuni raggruppamenti neuronali mesencefalici che permettono il sollevamento delle palpebre e la motilità oculare sul piano verticale, il diencefalo e gli emisferi cerebrali. Interrompe invece le vie cortico-bulbari e corticospinali, privando il paziente della capacità di rispondere in qualsiasi modo eccetto che con lo sguardo verticale e con l’ammiccamento.

Gravi polineuropatie possono avere un effetto del tutto simile in assenza di un coinvolgimento diretto a carico del sistema nervoso centrale.

Neurologic States That Can Mimic Brain Death

Misdiagnosis of brain death is possible if a locked-in syndrome,

hypothermia, or drug intoxication is not recognized. The locked-in syndrome is usually a consequence of the destruction of the base of the pons. The patient cannot move the limbs, grimace, or swallow, but the upper rostral mesencephalic structures involved in voluntary blinking and vertical eye movements remain intact. Consciousness persists because the tegmentum, with the reticular formation, is not affected. The condition is most often caused by an acute embolus to the basilar artery.2

More dramatic is the reversible Guillain–Barré syndrome involving all the peripheral and cranial nerves. The progression occurs over a period of days, and knowledge of the history should prevent the dangerous error of diagnosing brain death.

Concetto di morte neocorticale

Problematiche: si sta discutendo in ambito bioetico tale concetto facendo riferimento agli aspetti fondamentali per l’esistenza di una persona (coscienza,linguaggio, capacità di relazione), a prescindere dalla respirazione e dalla capacità di deglutire. Concetto troppo lontano dalla realtà attuale, non tanto per la sospensione di cure straordinarie e sproporzionate, quanto per la rimozione degli organi

Nel modello animale sono state descritte 5 fasi di evoluzione del quadro EEG, cui in genere corrispondono diverse manifestazioni cliniche: dopo le crisi iniziali di tipo GM che si susseguono ad intervalli sempre più ravvicinati compare uno stato di coma prolungato nel corso del quale i disturbi motori divengono sempre meno evidenti, mentre si aggravano i problemi metabolici e cardio-respiratori.

Allo stato di male convulsivo può far seguito uno “stato di male elettrico” non convulsivo, durante il quale si possono verificare minimi movimenti ritmici, focali o multifocali (“subtle status”).

Ovviamente in questo caso il trattamento intensivo deve essere continuato sino alla completa risoluzione anche delle crisi elettriche.

Classificazione secondo Krumholz (1999)

Vengono indicate come encefalopatie epilettiformi un insieme di patologie caratterizzate da una compromissione dello stato di coscienza in presenza di un EEG con alterazioni di tipo epilettiforme.

Stato epilettico non convulsivo ( stato di male assenza e stato di male parziale complesso)

Subtle status

Stato epilettico subclinico

Stato epilettico non tonico-clonico

Stato epilettico riscontrabile solo all’EEG

Concetto di morte cerebrale troncoencefalica

Problema della plasticità, specie nella vita fetale e nella prima infanzia, onde la discussione sul possibile uso dei neonati anencefalici come donatori di organi.

Esistono condizioni che possono mimare la morte troncoencefalica (ad es. pazienti con sindrome di Guillain-Barre’ fulminante, con quadro di “locked-in totale”).

Concetto di morte cerebrale totale

La valutazione clinica e strumentale nella maggior parte dei casi non consente di valutare al letto del paziente la perdita di funzioni subcorticali, come ad es. quella dell’asse ipotalamo-ipofisario.

Critiche: ipotesi della “somatic disintegration” ?

Problematiche etiche: accertamento di morte, su base neurologica, durante la gravidanza

In un documento del 1999 l’associazione medica britannica ha affrontato il problema dell’assistenza in tali pazienti ed ha precisato alcuni principi:

a) scopo primario di ogni trattamento medico è procurare un beneficio al paziente. Qualora la cura non riesca a dare un beneficio netto o cessi di darlo quello scopo non è più perseguibile e viene meno la stessa giustificazione al trattamento;

b) prolungare la vita, generalmente, ma non sempre, porta un beneficio al paziente. Il prolungamento alla vita non è lo scopo della medicina;

c) la NIA è considerata un trattamento medico e non una cura di base;

d) il consenso informato alle cure, anche precedentemente espresso, è di fondamentale importanza