Bigelow, l’ipotermia e lo sviluppo del pacemaker esterno

BIGELOW, L’IPOTERMIA E LO SVILUPPO DEL PACEMAKER CARDIACO ESTERNO

Wilfred Gordon Bigelow (1913-2005) era un cardiochirurgo canadese che studiò l’ipotermia come strumento negli interventi chirurgici.
Il suo pacemaker è stato un passo fondamentale nel progresso dell’evoluzione tecnica di questo importante strumento della cardiologia.
Il congegno di Bigelow fu sviluppato intorno al 1950, insieme al lavoro dell’assistente John Callaghane dell’ingegnere Jack Hopps, al Banting Institute di Toronto, per risolvere il problema dell’arresto cardiaco che si poteva presentare negli esperimenti di animali sottoposti ad ipotermia. Il primo pacemaker commerciale fu costruito dalla Smith e Stone LTd. Più di venti unità di questo strumento furono fornite a centri in Canada, USA ed Europa.
In questo racconto Bigelow descrive l’esperimento animale che ha dato il via al suo lavoro:

“Una mattina fu progettato un esperimento standard. Dopo che entrai nel laboratorio, un cane anestetizzato venne raffreddato dentro coperte refrigeratrici con sacchetti di ghiaccio.
Alla temperatura di 22°, con regolare azione cardiaca e adeguata pressione arteriosa, il raffreddamento venne interrotto, la coperta sul lato superiore rimossa ed il torace aperto. L’arresto cardiaco era atteso sotto i 20°, dopo di che il pericardio veniva aperto. Ora noi eravamo pronti per certe osservazioni fisiologiche sull’ipotermia, dopo le quali il pericardio ed il torace andavano richiusi e l’animale rianimato.
Mentre stavamo per iniziare questi test il cuore si arrestò all’improvviso. Il massaggio cardiaco non lo fece ripartire. Essendo frustrato e disperato perché l’esperimento doveva essere posposto, diedi al ventricolo sinistro un colpo con il forcipe che tenevo in mano. Ci fu un’immediata e potente contrazione che coinvolse tutte le camere, e dopo il cuore si fermò nuovamente. Allora rifeci il gesto ed ottenni lo stesso risultato meravigliato per l’inaspettata osservazione. Colpii il cuore regolarmente ogni secondo. Assomigliava ad un normale battito cardiaco.
Il tecnico-anestesista disse:

“Hey, c’è un riscontro pressorio”.

Non solo erano reali le contrazioni che inducevo, ma il cuore stava spingendo con forza il sangue nel sistema circolatorio. Il nostro animale da esperimento fu rianimato con successo mantenendo l’azione cardiaca in questo modo e con il massaggio cardiaco manuale mentre veniva riscaldato, e dopo si riprese completamente.
Noi avevamo trovato un progetto che andava perseguito con vigore. Il cuore si era stoppato mentre sembrava perfettamente capace di continuare la sua funzione. Forse un impulso elettrico poteva avere lo stesso effetto del colpo meccanico. Avevamo letto articoli che indicavano come in animali da laboratorio, e presumibilmente anche negli umani, gli impulsi nervosi non erano condotti nei nervi sotto una temperatura corporea di 9-10°, mentre nell’ibernazione la conduzione non veniva alterata sotto temperature corporee di 2-3°. In un atmosfera di eccitazione ed attesa John Callaghan ed io discutemmo le prospettive di uno stimolatore elettrico o pacemaker per il cuore. … Avevamo bisogno di un ingegnere elettrico.”

Tratto da: “The History of Cardiolgy“, 1994, cap. XX di L. Acierno

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