il defribrollatlre

tra fisica e medicina

il defibrillatore

I rischi

Fermare il cuore

Il defibrillatore è un dispositivo medico utilizzato per ripristinare il ritmo cardiaco normale in pazienti che hanno subito un arresto cardiaco o che sono in fibrillazione ventricolare o tachicardia ventricolare senza polso. Queste condizioni possono portare alla morte se non trattate immediatamente. Il defibrillatore fornisce una scarica elettrica controllata attraverso i tessuti del cuore, interrompendo l'attività elettrica disorganizzata e consentendo al cuore di riprendere un ritmo normale.

Fibrillazione ventricolare

Arresto cardiaco improvviso

Tachicardia ventricolare senza polso

Gli utilizzi del defibrillatore in medicina

Il defibrillatore è composto da un corpo centrale, simile a una piccola scatola o valigetta, che contiene una batteria e una pulsantiera per l'accensione, il monitoraggio del battito cardiaco e l'erogazione della scarica elettrica. Attraverso cavetti, il corpo centrale è collegato a due elettrodi che trasmettono la corrente al corpo del paziente.

Il primo defibrillatore

Defibrillatori manuali o semiautomatici

Defibrillatori monofasici e bifasici

I diversi tipi di defibrillatori

Immagazzinamento di energia: Entrambi i dispositivi possono immagazzinare energia elettrica. Nel caso del defibrillatore, l'energia viene accumulata nella batteria o nel condensatore stesso fino al momento in cui è necessario erogarla al paziente. Nei condensatori, l'energia viene immagazzinata nei campi elettrici tra le piastre del condensatore. Rilascio di energia: Quando necessario, sia il defibrillatore che il condensatore rilasciano rapidamente l'energia immagazzinata. Controllo dell'energia: In entrambi i dispositivi, l'energia viene erogata in modo controllato e regolato per garantire l'efficacia dell'intervento.

SIMILITUDINI TRA IL CONDENSATORE E IL DEFIBRILLATORE

dal punto di vista fisico

Come funziona

bibliografia: - https://tech-hardware.it/tech/defibrillatore-come-e-fatto-come-funziona/ - https://www.cardiologiaoggi.com/impianto-di-pacemaker-o-defibrillatore-rischi-e-complicanze/#Mi_devono_impiantare_un_pacemaker_o_un_defibrillatore_Devo_avere_paura_delle_complicanze - https://www.nurse24.it/specializzazioni/emergenza-urgenza/dae-defibrillatore-tipologie-utilizzo.html - https://bmscience.net/blog/2018/11/13/defibrillatore-cardiaco-principio-fisico-e-tipologie-di-defibrillatore/

grazie per l'attenzione

Il primo defibrillatore portatile fu costruito in Irlanda del Nord sotto la direzione di Frank Pantridge e diede risultati molto incoraggianti sin da subito, soprattutto in ambiente extra-ospedaliero. L’unico problema era dato dal suo peso, che risultava essere di circa 50 kg, quindi difficile da trasportare. Man mano, col passare degli anni, il peso si è abbassato progressivamente sino ad arrivare ai 1/2 kg dei nostri giorni.

Un terzo tipo di defibrillatore ha la capacità C molto elevata (circa 1 mF) in modo da avere un tempo di scarica molto lungo (~ 10 ms). Ciò ha lo scopo di controllare l’energia ceduta al paziente ed eventualmente interrompere la scarica . I defibrillatori hanno la possibilità di regolare l’energia di scarica. Valori tipici sono dell’ordine di 100 J. • il 1° impulso defibrilla tutte le cellule eccitabili, ma non ha effetto sulle cellule che in quel momento si trovano nello stato refrattario (cioè non eccitabili); • il 2° impulso defibrilla le cellule che erano nello stato refrattario al momento del 1° impulso e che ora sono diventate eccitabili.

- Lesioni cutanee: La scarica elettrica del defibrillatore può causare ustioni o lesioni cutanee nella zona in cui gli elettrodi vengono applicati. Questo rischio è minimo, ma esiste soprattutto se gli elettrodi non sono posizionati correttamente. - Fratture o lesioni delle costole: Durante la somministrazione della scarica elettrica, possono verificarsi contrazioni muscolari violente che potenzialmente possono causare fratture o lesioni delle costole, specialmente nei pazienti anziani o fragili. - Aritmie cardiache: In rari casi, la somministrazione della scarica elettrica può causare aritmie o ritmi cardiaci anomali, che potrebbero richiedere ulteriori trattamenti o monitoraggio. - Danni al cuore: Sebbene sia estremamente raro, c'è il potenziale per danni al cuore a seguito della somministrazione della scarica elettrica, specialmente se il cuore è già compromesso o se ci sono altre condizioni cardiache preesistenti.

Fibrillazione ventricolare: Un'attività elettrica disordinata che causa contrazioni inefficaci delle camere inferiori del cuore (ventricoli), impedendo la circolazione sanguigna.

- Chirurgia cardiaca: Questa categoria include una vasta gamma di procedure, come bypass coronarico, sostituzione o riparazione delle valvole cardiache, riparazione di difetti cardiaci congeniti, correzione di aneurismi aortici, e impianto di dispositivi cardiaci come pacemaker e defibrillatori cardioverter impiantabili (ICD). - Trapianto di cuore: Durante un trapianto di cuore, il cuore malato del paziente viene sostituito con un cuore sano proveniente da un donatore. - Procedura di chirurgia vascolare: In alcuni casi, interventi chirurgici su grandi vasi sanguigni, come l'aorta o le arterie coronarie, possono richiedere il controllo temporaneo del flusso sanguigno per facilitare la procedura. - Chirurgia congenita: Nei bambini nati con difetti cardiaci congeniti, potrebbero essere necessarie operazioni chirurgiche per correggere il difetto e migliorare la funzione cardiaca.

Tachicardia ventricolare senza polso: Un ritmo cardiaco anormalmente rapido e potenzialmente pericoloso che non produce polso o una pressione sanguigna adeguata.

La tensione alternata, è resa continua da un diodo raddrizzatore (D), che carica un condensatore (C) di elevata capacità (0.1 mF). Spostando l’interruttore, il C si scarica in qualche ms attraverso gli elettrodi applicati sul petto del paziente e quindi, attraverso le fibre del cuore, passa un impulso di corrente dell’ordine di 10 A per una durata di qualche ms. Questo impulso di corrente fa contrarre contemporaneamente tutte le fibre muscolari cardiache, le quali, depolarizzandosi contemporaneamente, fanno riprendere il normale battito cardiaco. Il processo di scarica del condensatore segue la legge esponenziale: dove la resistenza R è di circa 50 Ω ed è data dal corpo del paziente tra i due elettrodi. https://www.youtube.com/watch?v=zFsDMrAVITA

Ci sono defibrillatori monofasici e bifasici, ma vengono preferiti quelli bifasici. L’energia bifasica è caratterizzata da corrente bidirezionale che si adatta all’impedenza trans-toracica del paziente; a differenza di quella monofasica si può ottenere più energia a Joule più bassi, riducendo i danni miocardici e cerebrali. Il tipo di onda bifasica genera un flusso di corrente bidirezionale in due fasi:• La prima fase, in cui la corrente percorre l’asse anodo-catodo • La seconda fase in cui la corrente inverte la direzione percorrendo il percorso inverso Invece il defibrillatore monofasico è un tipo di defibrillatore che emette una sola scarica elettrica durante ogni ciclo di defibrillazione.

Il secondo tipo di defibrillatore presenta in serie al condensatore C, un’induttanza L per limitare la corrente di scarica (defibrillatore di tipo RLC) in quanto una corrente di scarica alta potrebbe danneggiare la muscolatura ventricolare.

Arresto cardiaco improvviso: Quando il cuore smette improvvisamente di battere, spesso a causa di un'anomalia elettrica.

Il defibrillatore manuale è un dispositivo che richiede l'intervento diretto di un operatore sanitario per erogare la scarica elettrica al paziente attraverso elettrodi posizionati sul suo torace. È in grado di monitorare il ritmo cardiaco del paziente e di fornire le istruzioni necessarie per la somministrazione della scarica. Il defibrillatore semiautomatico (AED) è progettato per l'uso da parte di personale non medico. Analizza il ritmo cardiaco e somministra automaticamente una scarica se necessario, ma richiede l'intervento manuale per l'applicazione degli elettrodi e l'avvio del processo di erogazione della scarica.