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Un fatto ancora più importante da riconoscere è che la [[Fascia (anatomia)|fascia muscolare]] è altamente permeabile alle [[macromolecole]], compresi i farmaci anestetici locali. A livello microscopico, le lacune nella sua architettura, in gran parte acellulare, di [[Fibra collagene|fibre collagene]] interconnesse consentono una rapida diffusione;<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Christopher M.|cognome=Bernards|data=2005|titolo=Sophistry in medicine: lessons from the epidural space|rivista=Regional Anesthesia and Pain Medicine|volume=30|numero=1|pp=56–66|accesso=2022-12-14|doi=10.1016/j.rapm.2004.10.004|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15690270/?dopt=Abstract}}</ref> membrane più fragili come l'[[Aracnoide (anatomia)|aracnoide]] e il [[perinevrio]] sono molto meno permeabili, composte da strati di cellule strettamente aderenti piuttosto che da fibre collagene: le macromolecole non possono passare tra le cellule, ma solo attraverso di esse, mediante un processo di [[trasporto attivo]] o [[diffusione passiva]] attraverso la [[membrana cellulare]] lipidica e l'ambiente acquoso intracellulare.<ref name=":0" />
 
Studi di ''imaging'' e dissezioni indicano che solo una piccola frazione del liquido iniettato entra negli spazi paravertebrali ed epidurali entro i primi 30-60 minuti, mentre la maggior parte rimane all'interno del [[Compartimento fasciale|compartimento]] del muscolo erettore spinale;<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Ana|cognome=Schwartzmann|nome2=Philip|cognome2=Peng|nome3=Mariano Antunez|cognome3=Maciel|data=2020-08|titolo=A magnetic resonance imaging study of local anesthetic spread in patients receiving an erector spinae plane block|rivista=Canadian Journal of Anaesthesia = Journal Canadien D'anesthesie|volume=67|numero=8|pp=942–948|accesso=2022-12-14|doi=10.1007/s12630-020-01613-8|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32152885/?dopt=Abstract}}</ref><ref>{{Cita pubblicazione|nome=Sanjib Das|cognome=Adhikary|nome2=Stephanie|cognome2=Bernard|nome3=Hector|cognome3=Lopez|data=2018-10|titolo=Erector Spinae Plane Block Versus Retrolaminar Block: A Magnetic Resonance Imaging and Anatomical Study|rivista=Regional Anesthesia and Pain Medicine|volume=43|numero=7|pp=756–762|accesso=2022-12-14|doi=10.1097/AAP.0000000000000798|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29794943/?dopt=Abstract}}</ref> la penetrazione nello spazio paravertebrale può continuare per un periodo prolungato, come evidenziato da uno studio in cui l'anestesia preoperatoria su due [[dermatomeri]] era progredita a sei dermatomeri nel periodo postoperatorio.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Yasuyuki|cognome=Shibata|nome2=Wirinaree|cognome2=Kampitak|nome3=Tanvaa|cognome3=Tansatit|data=2020-06|titolo=The Novel Costotransverse Foramen Block Technique: Distribution Characteristics of Injectate Compared with Erector Spinae Plane Block|rivista=Pain Physician|volume=23|numero=3|pp=E305–E314|accesso=2022-12-14|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32517407/?dopt=Abstract}}</ref> In alcuni studi è stata segnalata anche la diffusione nello spazio intercostale (contiguo allo spazio paravertebrale) a più livelli, e potrebbe essere un ulteriore meccanismo che contribuisce al blocco dei rami ventrali.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Hesham|cognome=Elsharkawy|nome2=Amit|cognome2=Pawa|nome3=Edward R.|cognome3=Mariano|data=2018-05|titolo=Interfascial Plane Blocks: Back to Basics|rivista=Regional Anesthesia and Pain Medicine|volume=43|numero=4|pp=341–346|accesso=2022-12-14|doi=10.1097/AAP.0000000000000750|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29561295/?dopt=Abstract}}</ref><ref>{{Cita pubblicazione|nome=K. J.|cognome=Chin|nome2=S.|cognome2=Adhikary|nome3=N.|cognome3=Sarwani|data=2017-04|titolo=The analgesic efficacy of pre-operative bilateral erector spinae plane (ESP) blocks in patients having ventral hernia repair|rivista=Anaesthesia|volume=72|numero=4|pp=452–460|accesso=2022-12-14|doi=10.1111/anae.13814|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28188621/?dopt=Abstract}}</ref><ref>{{Cita pubblicazione|nome=E.|cognome=Vidal|nome2=H.|cognome2=Giménez|nome3=M.|cognome3=Forero|data=2018-11-01|titolo=Erector spinae plane block: A cadaver study to determine its mechanism of action|rivista=Revista Española de Anestesiología y Reanimación (English Edition)|volume=65|numero=9|pp=514–519|lingua=en|accesso=2022-12-14|doi=10.1016/j.redare.2018.09.002|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2341192918301471}}</ref>
 
I probabili bersagli nervosi coinvolti nella diffusione diretta sono i nervi che passano all'interno del muscolo erettore della colonna (ad esempio i rami nervosi dorsali) e i nervi in compartimenti contigui con l'ESP tramite canali che perforano strutture neurovascolari o piani intermuscolari (ad es. radici nervose spinali, rami ventrali, [[plesso brachiale]]). Ciò è coerente con gli effetti clinici osservati del blocco dell'ESP, vale a dire l'analgesia somatica dei tessuti muscoloscheletrici sia cutanei che più profondi, l'analgesia viscerale e le manifestazioni del blocco ortosimpatico. Solo una piccola frazione dell'anestetico locale iniettato trova la sua strada nello spazio paravertebrale ed epidurale, ma ci sono prove precliniche che la bassa concentrazione intorno ai bersagli nervosi in questi compartimenti eserciti un'azione selettiva ma significativa sulla trasmissione e sull'elaborazione [[Nocicezione|nocicettiva]].<ref name=":0" />