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Anatomia funzionale per l'anestesia subaracnoidea

C. Aurilio

L'anatomia del canale spinale riveste un'importanza rilevante per l'anestesista, che frequentemente attraversa questo sito anatomico con aghi e cateteri e lo rifornisce con farmaci necessari per l'anestesia, l'analgesia o la neurolisi. La sua descrizione varia considerevolmente nei diversi testi e molte tecniche sono state utilizzate per studiare le zone anatomiche di questa regione, a causa dell'inadeguatezza dei metodi di studio utilizzati, limitati dalla presenza di artefatti.

Gli studi su cadavere, mediante dissezione, possono essere soggetti ad artefatti a causa delle variazioni tissutali post-mortem e della perdita di liquor, che a sua volta contribuisce a variare il volume occupato dal sacco durale e dai plessi venosi entro il canale spinale. Ad esempio il legamento giallo é sotto tensione e si retrae quando si apre lo spazio epidurale. Il criomicrotomo ad alta risoluzione, un nuovo metodo che studia le sezioni di materiale proveniente da cadavere congelate in situ, determina variazioni tissutali minori della dissezione perchè il congelamento dei tessuti preserva le relazioni topografiche delle strutture nella loro posizione naturale determinando, rispetto alla dissezione, riduzione della perdita di liquor.

Le tecniche di studio in vivo, che richiedono iniezione di liquidi, quali resine, epiduroscopie, epidurografia, possono anch'esse distorcere la posizione originaria dei costituenti anatomici dello spazio epidurale. Con l'avvento della TAC, alla fine degli anni settanta, e più recentemente con la RMN, le immagini prodotte consentono un migliore contrasto tra i vari tessuti con un'elevata risoluzione delle immagini ed un errore minore del 2%. Le sezioni trasverse offrono la migliore dimostrazione del canale spinale, delle radici nervose e dei gangli dorsali; mentre le sezioni sagittali evidenziano i rapporti tra legamento longitudinale posteriore, canale spinale, radici nervose e grasso epidurale.

Il canale spinale, costituito dalla sovrapposizione dei forami vertebrali, si estende dal foramen magnum allo iato sacrale. Tre tipi di vertebre mobili sono descritte: le 7 cervicali, le 12 dorsali , le 5 lombari; e due tipi di vertebre fisse: le 5 sacrali e le 4 coccigee. Le vertebre di uno stesso tipo hanno morfologia diversa e difatti non vi sono due vertebre identiche in un medesimo individuo. Queste variazioni morfologiche influenzano sensibilmente il diametro del canale spinale, che è stretto a livello toracico e nettamente più largo a livello cervicale e lombare.

La struttura di ogni vertebra è costituita dal corpo vertebrale, separato dai suoi contigui dal disco intervertebrale; dall'arco vertebrale, o arco neurale, formato da peduncoli e lamine, dalle apofisi trasverse e spinose sulle quali si inseriscono le strutture muscolari della colonna, ed infine dalle apofisi articolari, superiori ed inferiori, che permettono l'articolazione, rispettivamente con le vertebre superiori ed inferiori. Il midollo spinale occupa il canale vertebrale dal foramen magnum occipitale fino alle vertebre lombari L1-L3; presenta due rigonfiamenti, cervicale e lombare, a livello dell'emergenza delle radici destinate ai plessi nervosi degli arti ed una terminazione appuntita, il cono midollare. Questo si prolunga nel filo terminale che ne assicura la fissazione caudale, unendosi mediante il legamento sacro coccigeo alla faccia dorsale del coccige.

Il sistema nervoso è circondato da tre membrane: le meningi, formate da fibre longitudinali che avvolgono il cervello ed il midollo spinale. La dura madre che avvolge le radici spinali fino ai forami intervertebrali; l'aracnoide, accollata alla dura madre, da cui la separa lo spazio sottodurale è una membrana fine, avascolare, separata a sua volta dalla pia madre dallo spazio subaracnoideo che contiene il liquor. Nello spazio subaracnoideo si osservano trabecole che uniscono la pia madre e l'aracnoide e le granulazioni aracnoidee che sono villosità con funzione di secrezione e riassorbimento del liquor e che permettono anche l'eliminazione di farmaci.

La pia madre aderisce fortemente al midollo; il setto sottoaracnoideo posteriore ed i legamenti dentati lateralmente la uniscono all'aracnoide.

Lo spazio subaracnoideo è lo spazio compreso tra la pia e l'aracnoide e contiene il liquor; lo spazio subaracnoideo spinale, in continuità con lo spazio sottoaracnoideo cerebrale, circonda la totalità del midollo e l'emergenza delle radici.

In base alle sezioni su cadavere effettuate con il criomicrotomo lo spazio epidurale è descritto come una regione segmentata circonferenzialmente e metamericamente in tre diversi compartimenti: lo spazio epidurale posteriore, laterale e anteriore. Le immagini RMN hanno chiaramente dimostrato le stesse variazioni strutturali segmentali osservate al criomicrotomo. Nel compartimento posteriore i legamenti gialli sono la struttura principale, sono formati da una porzione destra ed una sinistra e fusi nella linea mediana a formare un angolo minore di 90 gradi; una sottile lamina di struttura fibrosa può essere presente nella parte interna del legamento giallo in modo discontinuo. Il grasso è un'altra componente del compartimento posteriore, è omogeneo e senza alcun apparente setto fibroso, è separato dai legamenti gialli e dalla dura tranne che nella linea mediana posteriore per un peduncolo che si trova nel sito in cui i legamenti gialli si uniscono nella linea mediana; abitualmente attraverso questa connessione si vede un vaso entrare nel grasso epidurale.

Tagli sagittali mostrano che questo compartimento ha la massima dimensione anteroposteriore all'estremità cefalica del canale spinale. I compartimenti laterali sono separati dagli altri compartimenti dai peduncoli; in questi spazi la dura madre anteriore è a contatto in modo discontinuo con l'osso, con i legamenti gialli e con il legamento longitudinale posteriore (PLL). Al criomicrotomo si è osservato che il PLL e la dura madre anteriore, soprattutto nel tratto lombosacrale, sono fortemente uniti e tesi come una corda d'arco. Tali compartimenti sono attraversati da vene e arterie creando ciò che Schmorl ha chiamato un canale vascolare.

Il compartimento anteriore é caratterizzato da una fascia che divide il canale spinale in un piano frontale isolando il piano epidurale anteriore dal resto dello spazio epidurale. La funzione importante di questa bandelletta fibrosa é quella di evitare la migrazione di frammenti di materiale discale oltre lo spazio epidurale anteriore. Tale spazio, a livello discale, scompare ed il PLL si fonde con il legamento anulare. La distanza tra cute a spazio epidurale é correlata con il peso corporeo ed essa riveste un interesse notevole ai fini dell'anestesia spinale. In un recente lavoro su un gruppo omogeneo di 10 donne volontarie sottoposte a RM, si sono prese in esame le misurazioni cute-canale spinale e si é osservato come tale distanza varia tra 2,7 e 8,1 cm e tale distanza é maggiore nei segmenti lombari inferiori rispetto a quelli superiori; lo spessore medio dei legamenti gialli variava da 1,8 a 3,5 mm. Lo spessore, di tali legamenti, a livello L₂-L₃ é correlato al peso del paziente, mentre il grado di imbibizione dei tessuti può modificare l'angolo di congiunzione dei due legamenti con riduzione della sensazione di perdita di resistenza. Le immagini RM hanno confermato la presenza di una struttura legamentosa che congiunge la dura madre lombare con la parte interna dell'arco vertebrale.

Nello spazio subaracnoideo l'anestetico locale agisce sulle radici nervose spinali, sui gangli delle radici dorsali, sulla superficie periferica del midollo spinale e sul midollo stesso. La distribuzione e l'assorbimento dell'anestetico locale é regolato dalla vascolarizzazione arteriosa che a livello del midollo cervicale é assicurata dalle arterie vertebrali che formano l'arteria spinale ventrale e le arterie spinali dorsali di destra e di sinistra. A livello del tratto toraco-lombare le arterie radicolari formano un plesso arterioso intorno al midollo detto "vasa corona".

La vascolarizzazione venosa é formata dalle vene spinali dorsali che decorrono al di sotto della pia madre e che sono collegate tra loro per mezzo delle vene coronarie; tutte queste formano il plesso venoso epidurale situato tra dura madre e legamento giallo. Le vene spinali non possiedono sistemi valvolari, per cui un farmaco una volta iniettato, passa rapidamente in circolo.

La diffusione delle soluzioni anestetiche nel liquor é determinata da fattori fisico-chimici e biologici.

I fattori fisico-chimici sono rappresenati dalla dispersione del farmaco, legata al rimescolamento meccanico prodotto dalla forza dell'iniezione (barbotage) e dal volume della soluzione anestetica iniettata; essa é inoltre influenzata dalle strutture anatomiche costituenti lo spazio subaracnoideo, dalle pulsazioni arteriose, dagli atti respiratori e dalla pressione del liquor. Gli spostamenti della soluzione anestetica sono regolati dall'azione di massa (dipendente dalla differenza di peso specifico fra liquor e soluzione anestetica), dalla posizione del canale spinale del paziente, dalle curvature della colonna vertebrale e dalla dose totale di anestetico somministrato. La diffusione dipende dalla differenza di pressione osmotica tra il liquor e la soluzione anestetica; é in genere lenta e si riduce se aumenta la viscosità della soluzione. Lo spostamento del liquor dipende dal volume della soluzione iniettata; più il volume é grande, maggiore é l'estensione dell'anestesia, indipendentemente dalla concentrazione e dal peso specifico. Il ph del liquido cefalo rachidiano può influenzare l'azione del farmaco; infatti in caso di acidosi liquorale l'attività dell'anestetico locale diminuisce, mentre l'alcalosi comporta l'idrolisi degli anestetici locali.

I fattori biologici dipendono dalla permeabilità delle diverse membrane neurali, dall'assorbimento da parte dei vasi, dalla fissazione agli elementi neurali dell'anestetico locale, dal volume e dalla pressione del liquor, dai movimenti respiratori e dalle pulsazioni arteriose.

L'estensione dell'area di analgesia dipende da fattori estrinseci (che sono controllabili e che possono essere modificati per ottenere la distribuzione desiderata dell'area di analgesia) e da fattori intrinseci (in parte o completamente non controllabili).

I fattori estrinseci dipendono dal peso specifico delle soluzioni anestetiche: la distribuzione nello spazio subaracnoideo varia direttamente con la differenza di peso specifico fra liquido e soluzioni (isobariche o iperbariche); dalla posizione del paziente, dalle curvature della colonna vertebrale, dal volume e concentrazione della soluzione, dalla dose di anestetico locale, dal livello dell'iniezione, dalla posizione del paziente durante e dopo l'iniezione (importante per le soluzioni iperbariche), dall'aggiunta di sostanze vasocostrittrici (che rallentano l'assorbimento della soluzione anestetica, prolungano l'analgesia, ma non intervengono nel blocco), dalla temperatura della soluzione (una temperatura alta accelera lo stabilirsi dell'anestesia, ma non influenza l'altezza del blocco).

I fattori intrinseci sono rappresentati dalla curvatura e lunghezza della colonna vertebrale (cifosi patologiche possono impedire la diffusione dell'anestetico, mentre i soggetti più alti richiedono volumi maggiori rispetto a quelli di bassa statura), dall'età del paziente (la dose di anestetico locale tende a diminuire progressivamentee con l'età del paziente), dalla pressione e dal volume del liquor (la diffusione di una soluzione in un altro liquido é direttamente proporzionale alla pressione del liquido stesso; la riduzione dello spazio subaracnoideo é inversamente proporzionale al volume occupato dall'anestetico locale), dalle pulsazioni dei vasi spinali e dai movimenti respiratori (si verifica un aumento della diffusione delle soluzioni anestetiche).

Gli effetti funzionali dell'anestesia subaracnoidea sono rappresentati dalla vasodilatazione, che si manifesta con il calore cutaneo e le parestesie; la perdita della sensibilità dolorifica e termica, prima per il freddo e poi per il caldo; la paralisi motoria; la perdita delle sensazioni propriocettive, come tatto e pressione. Tali effetti derivano da un blocco pregangliare delle fibre nervose simpatiche toracolombari e parasimpatiche sacrali.

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