Anatomia e fisiologia

Ecco come la fisica ha salvato 2 milioni di bambini prematuri.

Ecco come la fisica ha salvato 2 milioni di bambini prematuri.

Elia Magrinelli

Febbraio 21st, 2017

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Tornando indietro di solo pochi decenni, fino a metà dei bambini nati prematuri di più di 6 settimane morivano entro poche ore o giorni a causa di un misterioso malore conosciuto come sindrome da distress respiratorio(RDS). Solamente negli Stati Uniti, decine di migliaia di bambini morivano ogni anno per quello che si è rivelato essere un semplice problema di fisica, come ci spiega questo video di MinuteEarth in collaborazione con Bill e Melinda Gates.

Questo problema si verifica all’interno dei polmoni, nei piccoli sacchetti chiamati alveoli: strutture che permettono al sangue di scambiare il diossido di carbonio con l’ossigeno. Nei polmoni dei bambini prematuri spesso gli alveoli sono permanentemente schiacciati oppure troppo gonfiati, situazioni che entrambe limitano lo scambio di questi gas e la normale respirazione, portando così alla morte per soffocamento.

Se provate a gonfiare un palloncino noterete che il momento più difficile è l’inizio. Questo meccanismo è descritto dalla legge di Laplace, la quale dice come pi una superficie elastica è curva più forte è la pressione che applica sul fluido al suo interno. Potete vedere voi stessi questa legge in azione: prendete due palloncini e gonfiatene uno molto grande e l’altro piccolo, poi unite i due palloncini con un tubo rigido. Così facendo quello più piccolo schiaccerà l’aria all’interno con più forza di quello grande e lo squilibrio di forze lo porterà a sgonfiarsi quasi del tutto.

Gli alveoli dei nostri polmoni sono paragonabili a dei palloncini collegati, negli individui sani gli alveoli vengono mantenuti in una dimensione appropriata anche grazie a delle molecole, i surfattanti, che aumentano l’elasticità degli alveoli, riducendo la pressione che esercitano sull’aria al loro interno. Nei bambini nati prematuri la produzione di surfattanti non è ancora sufficiente portando così gli alveoli piccoli a collassare e quelli grandi a gonfiarsi oltremodo.

Inizialmente i dottori non avevano modo di alterare l’elasticità degli alveoli dei loro pazienti, ma poi scoprirono che pompando continuamente dell’aria nei polmoni dei bambini prematuri potevano mantenere sufficientemente dilatati anche i piccoli alveoli senza gonfiare troppo quelli più grandi. Si poteva quindi pensare di mantenere questo processo fino al momento in cui non la quantità di surfattanti prodotta avrebbe consentito una respirazione normale. Venne così inventato il C-PAP ( acronimo inglese per “pressione d’aria positiva continua”). Nell’arco di soli 20 anni la sopravvivenza dei bambini prematuri negli Stati Uniti è passata da uno su a quattro a tre su quattro e grazie ad ulteriori interventi che aiutano la produzione di surfattanti, nonché l’utilizzo di surfattanti artificiali siamo ora quasi all’azzeramento da morte prematura per sindrome da distress respiratorio.

Ora organizzazioni come la RICE 360° stanno contribuendo alla costruzioni di C-PAP più economici e di facile utilizzo per paesi in via di sviluppo. Si stima che sin dall’invenzione dei C-PAP più di 2 milioni di bambini prematuri sono stati salvati in tutto il mondo.

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