Circolazione extracorporea: capire la macchina cuore-polmone
Cos'è la circolazione extracorporea (CEC)?
La circolazione extracorporea (CEC), comunemente chiamata macchina cuore-polmone, è un sistema meccanico che assume temporaneamente la funzione di cuore e polmoni durante la cardiochirurgia. Fornisce circolazione extracorporea—deviando il sangue dal corpo, ossigenandolo, rimuovendo anidride carbonica, e ritornandolo al sistema arterioso—permettendo al chirurgo di operare su un cuore fermo e senza sangue.
Componenti principali
- Cannule venose: Drenano sangue deossigenato da atrio destro/vene cave per gravità o vuoto.
- Serbatoio: Contiene sangue; funge da buffer volumetrico.
- Ossigenatore (polmone a membrana): Scambio gas—O₂ dentro, CO₂ fuori—attraverso membrana gas-permeabile. Ossigenatori moderni a fibre cave sono altamente efficienti e biocompatibili.
- Scambiatore calore: Raffredda sangue per protezione ipotermica (28–32°C) o riscalda per separazione.
- Pompa arteriosa (a rulli o centrifuga): Restituisce sangue ossigenato all'aorta (o arteria femorale).
- Filtro linea arteriosa: Rimuove bolle d'aria e emboli particellari.
- Sistema somministrazione cardioplegia: Infonde soluzione fredda, alto-potassio per arrestare cuore (arresto elettromeccanico) per protezione miocardica.
- Vent/Suction: Decomprime cuore; recupera sangue da campo chirurgico.
Fisiologia in CEC
- Flusso non pulsatile (tipicamente) – influenza tono vascolare, perfusione organi, risposta infiammatoria.
- Emodiluizione – volume priming (cristalloidi) diluisce ematocrito a ~20–25%; risparmia emoderivati.
- Risposta infiammatoria sistemica (SIRS) – contatto sangue con superfici artificiali attiva complemento, leucociti, citochine → perdita capillari, disfunzione d'organo.
- Coagulopatia – disfunzione piastrinica, consumo fattori, fibrinolisi.
Svezzamento dalla CEC
Riscaldamento graduale, gestione fibrillazione ventricolare, supporto inotropico, pacing se necessario. Criteri separazione: contrattilità adeguata, ritmo stabile, emostasi, gas ematici accettabili, temperatura >36°C.
Avanzamenti
- Mini-CEC (priming ridotto, circuito chiuso) – meno infiammazione.
- CABG off-pump (cuore battente) – evita CEC interamente per pazienti selezionati.
- ECMO (ossigenazione a membrana extracorporea) – supporto prolungato per insufficienza cuore/polmone.
La CEC ha rivoluzionato la cardiochirurgia, permettendo riparazioni complesse (sostituzione valvolare, CABG, correzioni congenite, trapianto). Rimane tecnologia ad alto rischio, team-dipendente, richiedente expertise perfusionista, gestione anestesiologica, e precisione chirurgica.