TRAUMATOLOGIA DELL'EMBRIONE
NEGLI INCIDENTI STRADALI
In questo articolo sarà effettuato un richiamo anatomico dell’embrione, dei traumi ad esso connessi e si chiariranno le modalità attraverso cui le sollecitazioni impresse su un veicolo durante un tamponamento vengano trasmesse alle occupanti in gravidanza e se la loro entità sia sufficiente a procurare loro degli effetti lesivi. La gestazione è una condizione fisiologica che porta alla formazione di un nuovo individuo. La durata media, calcolata a partire dal primo giorno dell’ultima mestruazione, è di circa 280 giorni, comunemente suddivisi in tre trimestri, 40 settimane o 9 mesi solari (Fig. 1).
Nel corso della gravidanza avvengono notevoli modificazioni anatomiche e fisiologiche sull’embrione (o feto) e sulla madre. Questi complessi cambiamenti interessano soprattutto l’utero che, al termine della gravidanza, risulta lungo circa 33-34 cm rispetto i 7 cm iniziali, e presenta una cavità di 5000 cm3 contro i 3 cm3 di partenza. Entro il terzo mese di gravidanza l’utero viene ancora considerato un organo pelvico; mentre dall’inizio del 4° mese s’innalza progressivamente nell’addome, diventando un organo addominale e raggiungendo l’altezza dell’ombelico al 5°-6° mese (Fig. 2).
Generalmente si parla di embrione fino al termine della decima settimana di sviluppo, di feto da questo momento in poi. L'embrione inizia la sua esistenza intorno al 14° giorno del ciclo mestruale con la fecondazione: la terza settimana di gravidanza (terza settimana dall'ultima mestruazione ovvero dell’età gestazionale) corrisponde alla prima settimana di vita dell'embrione (età concezionale).
Di seguito si riportano le fasi dello sviluppo dell’embrione durante le settimane di gestazione (ai fini del presente articolo ci si concentrerà sul primo trimestre)[1].
1° mese:
- 3A settimana: fecondazione dell'ovocita, formazione dell'embrione e suo impianto nella cavità uterina;
- 4A settimana: nell’utero si forma il sacco gestazionale ed all'interno dell'embrione si sviluppano delle aree specializzate, dette "somiti", da cui prenderanno origine lo scheletro ed i muscoli. La parte esterna dell'embrione, a stretto contatto con le pareti uterine, viene raggiunta dal sangue materno (inizio della circolazione utero-placentare) che fornisce il nutrimento.
2° mese:
- 5A/6A settimana: nell'embrione iniziano a formarsi il cuore (con le prime pulsazioni cardiache), gli occhi, le strutture cerebrali, il fegato, gli abbozzi dell'orecchio esterno, dell'esofago, dello stomaco, dei genitali esterni e della tiroide. L'embrione misura dai 3 mm ai 6 mm.
- 7A settimana: compaiono gli abbozzi degli arti superiori e inferiori, del pancreas e dei reni. Il cordone ombelicale è perfettamente formato. S’inizia a sviluppare la corteccia cerebrale. L'embrione misura circa 10 mm.
- 8A settimana: le pulsazioni cardiache sono ritmiche; si formano gli abbozzi delle mani e dei piedi e compaiono le dita. I genitali assumono morfologia maschile o femminile. L'embrione pesa in media 1 grammo ed è lungo circa 16 mm.
3° mese:
- 9A -10A settimana: si sviluppano le ossa, i muscoli, i nervi ed i grossi vasi. L'estremità cefalica dell'embrione comincia a separarsi dal torace e ha un volume pari ad un terzo di tutto il corpo embrionale. Si possono distinguere gli abbozzi del naso, delle orecchie e delle mandibole. L'embrione misura circa 3 cm e pesa circa 2 grammi (Fig. 4).
- 11A -12A settimana: nei genitali maschili si sviluppa il glande, in quelli femminili è presente l'abbozzo dell'utero. Nel pancreas si formano le "Isole di Langherans" ovvero le strutture preposte alla produzione d’insulina. Il feto pesa in media 14 grammi ed è lungo circa 5-7 cm.
- 3A settimana: fecondazione dell'ovocita, formazione dell'embrione e suo impianto nella cavità uterina;
- 4A settimana: nell’utero si forma il sacco gestazionale ed all'interno dell'embrione si sviluppano delle aree specializzate, dette "somiti", da cui prenderanno origine lo scheletro ed i muscoli. La parte esterna dell'embrione, a stretto contatto con le pareti uterine, viene raggiunta dal sangue materno (inizio della circolazione utero-placentare) che fornisce il nutrimento.
2° mese:
- 5A/6A settimana: nell'embrione iniziano a formarsi il cuore (con le prime pulsazioni cardiache), gli occhi, le strutture cerebrali, il fegato, gli abbozzi dell'orecchio esterno, dell'esofago, dello stomaco, dei genitali esterni e della tiroide. L'embrione misura dai 3 mm ai 6 mm.
- 7A settimana: compaiono gli abbozzi degli arti superiori e inferiori, del pancreas e dei reni. Il cordone ombelicale è perfettamente formato. S’inizia a sviluppare la corteccia cerebrale. L'embrione misura circa 10 mm.
- 8A settimana: le pulsazioni cardiache sono ritmiche; si formano gli abbozzi delle mani e dei piedi e compaiono le dita. I genitali assumono morfologia maschile o femminile. L'embrione pesa in media 1 grammo ed è lungo circa 16 mm.
3° mese:
- 9A -10A settimana: si sviluppano le ossa, i muscoli, i nervi ed i grossi vasi. L'estremità cefalica dell'embrione comincia a separarsi dal torace e ha un volume pari ad un terzo di tutto il corpo embrionale. Si possono distinguere gli abbozzi del naso, delle orecchie e delle mandibole. L'embrione misura circa 3 cm e pesa circa 2 grammi (Fig. 4).
- 11A -12A settimana: nei genitali maschili si sviluppa il glande, in quelli femminili è presente l'abbozzo dell'utero. Nel pancreas si formano le "Isole di Langherans" ovvero le strutture preposte alla produzione d’insulina. Il feto pesa in media 14 grammi ed è lungo circa 5-7 cm.
Per quanto riguarda la tematica dei traumi in gravidanza conseguenti a sinistri stradali, nell’articolo “Motor vehicle safety during pregnancy” di Vladutiu et al. è precisato che anche lesioni di lieve entità sono comunque pericolose per il feto e possono essere la causa dell’interruzione della gravidanza dato che alterano le primarie funzioni dell’utero (ad es. protezione e la nutrizione dell’embrione). Il predetto articolo conferma che, a seguito di traumi derivanti da incidenti stradali, vi è un rischio maggiore di parto prematuro, morte fetale e basso peso alla nascita. In particolare è stato dimostrato che una donna in gravidanza coinvolta in un sinistro stradale ha un rischio quattro volte superiore di perdere il feto rispetto a una donna che non ha subito traumi di questo genere. Diversi altri gruppi di ricerca hanno utilizzato cadaveri umani, dispositivi antropomorfi femminili (manichini gravidi per crash-test) e modelli computazionali per comprendere i meccanismi lesivi fetali.
Crosby et al. (tra il 1967 ed il 1968) si sono serviti di primati anestetizzati per dimostrare che la compressione addominale esercitata dalla cintura di sicurezza veniva tramessa anche sugli organi addominali/pelvici, con le conseguenti variazioni della pressione intrauterina e del battito cardiaco fetale (Fig. 5). Queste variazioni risultavano diverse rispetto a quelle riscontrate nella cavità addominale, a conferma del fatto che il differenziale pressorio poteva effettivamente condurre a importanti modificazioni uterine.
Per quanto riguarda la tematica dei traumi in gravidanza conseguenti a sinistri stradali, nell’articolo “Motor vehicle safety during pregnancy” di Vladutiu et al. è precisato che anche lesioni di lieve entità sono comunque pericolose per il feto e possono essere la causa dell’interruzione della gravidanza dato che alterano le primarie funzioni dell’utero (ad es. protezione e la nutrizione dell’embrione). Il predetto articolo conferma che, a seguito di traumi derivanti da incidenti stradali, vi è un rischio maggiore di parto prematuro, morte fetale e basso peso alla nascita. In particolare è stato dimostrato che una donna in gravidanza coinvolta in un sinistro stradale ha un rischio quattro volte superiore di perdere il feto rispetto a una donna che non ha subito traumi di questo genere. Diversi altri gruppi di ricerca hanno utilizzato cadaveri umani, dispositivi antropomorfi femminili (manichini gravidi per crash-test) e modelli computazionali per comprendere i meccanismi lesivi fetali.
Crosby et al. (tra il 1967 ed il 1968) si sono serviti di primati anestetizzati per dimostrare che la compressione addominale esercitata dalla cintura di sicurezza veniva tramessa anche sugli organi addominali/pelvici, con le conseguenti variazioni della pressione intrauterina e del battito cardiaco fetale (Fig. 5). Queste variazioni risultavano diverse rispetto a quelle riscontrate nella cavità addominale, a conferma del fatto che il differenziale pressorio poteva effettivamente condurre a importanti modificazioni uterine.
È risaputo che le cinture di sicurezza riducono le lesioni degli occupanti coinvolti in incidenti stradali. L'American College of Obstetricians and Gynecologists (ACOG) raccomanda alle donne incinte di indossare correttamente la cintura di sicurezza, il cui nastro inferiore non deve mai passare sulla parte inferiore dell’addome. L’utilizzo di modelli computazionali ha infatti confermato come una scorretta ritenuta possa comportare un aumento del rischio di rottura dell'utero o di formazione di lesioni addominali per compressione. L’interruzione di gravidanza in seguito ad un evento traumatico di lieve entità è un evento poco frequente e può essere associato principalmente a tre meccanismi lesivi: il primo dovuto alla compressione sulla regione addominale, il secondo derivante dalle “conseguenze neurogene mediate da un trauma cranico commotivo”, il terzo da conseguenze “neuro vascolari mediate da un trauma psicogeno”. Sono spesso frequenti anche i traumi multifasici con movimenti inerziali differiti nel tempo (in accelerazione-decelerazione), che generano piccoli “effetti contusivi locali”, lo stiramento dell’asse vascolare nutritizio e possibili disturbi transitori.
Di seguito verrà brevemente descritta la risposta di un occupante cinturato in gravidanza durante un tamponamento. Quando il veicolo tamponato viene accelerato in avanti, l’inerzia della testa degli occupanti resiste al movimento del tronco e ruota rapidamente all’indietro con un’accelerazione maggiore di circa il doppio rispetto a quella di picco acquisita dalla scocca del veicolo. Per quanto riguarda la determinazione delle sollecitazioni a cui è stato sottoposto l’addome dell’occupante di genere femminile e, di conseguenza, l’embrione contenuto al suo interno, è necessario prima di tutto effettuare alcune precisazioni sul movimento del corpo nella durata dell’evento. Di seguito è presentata la ricostruzione biomeccanica dell’evento tramite il particolare modello multibody del software Pc-Crash, che consente di simulare efficacemente il movimento dell’occupante all’interno dell’autovettura e le sollecitazioni (accelerazioni, forze, momenti) a cui viene sottoposto durante l’impatto (Delta v = 25 km/h). Tale modello è composto da varie parti (testa, collo, torso, bacino, anca, etc.) interconnesse da giunzioni che simulano il comportamento delle articolazioni. In aggiunta, ad ogni parte è possibile assegnare determinate proprietà fisiche, quali la geometria, la massa, la rigidezza di contatto e il coefficiente di frizione, che consentono di modellare con grande accuratezza il movimento dell’occupante durante la fase di impatto. Nella fattispecie, si inserisce il modello multibody nel vano dell’abitacolo riservato al conducente e si valutano le sollecitazioni risultanti a livello cervicale, toracico, addominale, in relazione all’utilizzo della cintura di sicurezza (Figg. 6-9).
Si precisa che gli organi addominali, tra cui l’utero, sono privi della protezione fornita dalla soprastante gabbia toracica. Se da un lato i traumi derivanti da ferite penetranti sono facilmente identificabili e trattabili; quelli derivanti da impatti contusivi o compressivi inizialmente possono essere privi di sintomi e portare a diagnosi ritardate nel tempo con elevata possibilità di malattia o morte.
Oltre al meccanismo lesivo da “impatto diretto”, l’utero materno può quindi essere sottoposto ad un traumatismo indiretto da “contraccolpo” conseguente a rapidi fenomeni di accelerazione/decelerazione che determinano lacerazioni, stiramenti, o disinserzione degli organi endoaddominali (tra cui l’utero). Se le lesioni dirette sono legate all’effetto meccanico indotto dalla cintura sulle zone di pressione (torace, addome, organi cavi ecc.), le lesioni indirette sono svincolate dall’uso della cintura e si realizzano per la mobilizzazione di alcuni organi e la trasmissione delle forze attraverso la parete addominale. Gli organi addominali, per l’appunto, hanno un’elevata mobilità relativa e non sono fissati rigidamente alla cavità peritoneale.
Oltre al meccanismo lesivo da “impatto diretto”, l’utero materno può quindi essere sottoposto ad un traumatismo indiretto da “contraccolpo” conseguente a rapidi fenomeni di accelerazione/decelerazione che determinano lacerazioni, stiramenti, o disinserzione degli organi endoaddominali (tra cui l’utero). Se le lesioni dirette sono legate all’effetto meccanico indotto dalla cintura sulle zone di pressione (torace, addome, organi cavi ecc.), le lesioni indirette sono svincolate dall’uso della cintura e si realizzano per la mobilizzazione di alcuni organi e la trasmissione delle forze attraverso la parete addominale. Gli organi addominali, per l’appunto, hanno un’elevata mobilità relativa e non sono fissati rigidamente alla cavità peritoneale.
[1] Le settimane ed i mesi riportati corrispondono alla classica datazione della gravidanza usata presso tutti gli ospedali ("età gestazionale"). Per il calcolo dell'età precisa dell'embrione ("età concezionale") basterà togliere due settimane.
