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• REGULACIÓN DE LA CIRCULACIÓN CEREBRAL:
- En condiciones fisiológicas
- En condiciones patológicas
• MECANISMOS DE LESIÓN CELULAR CEREBRAL
INTRODUCCIÓN
• 2 entidades que alteran circulación cerebral:
Stroke o Ataques cerebro-vasculares (ACV) y
Trauma encéfalo craneano (TEC).
• ACV – Cuarta causa de muerte mundial y altamente invalidante.
• TEC – Trauma es la principal causa de muerte luego de enfermedades cardiovasculares y cáncer (principalmente por TEC), primera causa de muerte en <44 años, primera causa de años de vida potencialmente perdidos.
INTRODUCCIÓN - Importancia
• Encéfalo representa sólo el 2 % del peso del organismo (1200-1400 gramos).
Sin embargo consume:
• 25 % de la glucosa del organismo.
• 20 % del consumo sistémico de oxígeno.
• Y recibe el 15% del gasto cardíaco.
¿En que consume el oxígeno?
• 50% actividad sináptica
• 25% integridad de membrana y gradientes iónicos
• 25% biosíntesis celular, transporte molecular y otros procesos no identificados.
INTRODUCCIÓN
• ENFERMEDADES CEREBROVASCULARES
- ISQUÉMICAS
- HEMORRÁGICAS
• TRAUMATISMOS CRANEOENCEFÁLICOS
INTRODUCCIÓN
ACV comparados con
otras causas de muerte
Porcentajes y número de muertes
por ACV y otras causas principales
en todo el mundo
OMS,2002
10 %
ACV
5.5 millones
13%
Enfermedades
Coronarias
7.2 millones
12%
Cáncer
7.1 millones
9%
Traumas
5.2 millones
7%
Infecciones
Respiratorias
3.7 millones
5%
HIV/SIDA
2.8 millones5%
Enfermedad pulmonar
obstructiva crónica
2.7 millones
4%
Causas perinatales
2.5 millones
3%
Enfermedades diarreicas
1.8 millones
3%
Tuberculosis
1.6 millones
2%
Malaria
1.2 millones
Total
Muertes
57 millones
27%
Otras causas
15.6 millones
1.- GRANDES VASOS DE LA CIRCULACIÓN ANTERIOR
- CARÓTIDA INTERNA EXTRACRANEAL
- CARÓTIDA INTERNA INTRACRANEAL
- CEREBRAL MEDIA
- CEREBRAL ANTERIOR
2.- GRANDES VASOS DE LA CIRCULACIÓN POSTERIOR
- VERTEBRAL
- BASILAR
- CEREBRAL POSTERIOR
- CEREBELOSAS
3.- PEQUEÑOS VASOS PENETRANTES RAMAS DE
- POLÍGONO DE WILLIS
- CEREBRAL MEDIA
- VERTEBRAL Y BASILAR
INTRODUCCIÓN
A. CerebralMedia
A. CerebralAnterior
A. Oftálmica
A. Carótida Interna
A. Carótida Externa
A. Carótida Común
A. ComunicantePosterior
A. Coroidea Anterior
Arteria
Temporal
Posterior
Arteria
Angular
Arteria Parietal
Posterior
Arteria Parietal
AnteriorArteria Central Arteria
Precentral
Arteria
Frontal
Ascendente
Arteria
Orbitofrontal
LateralArteria
Temporal Anterior
Arteria Temporal
Media
Arteria Carótida Interna
Arteria Carótida ExternaArteria Cerebral
Media
Arteria
Pericallosa
Posterior
Arteria
Parietooccipital
Arteria
Calcarina
Arteria
Temporal
PosteriorArteria Cerebelosa
Anterior Inferior
Arteria
Cerebelosa
Superior
Arteria
BasilarArteria Cerebral
Posterior
Arteria
Comunicante
AnteriorArteria Cerebral
Anterior
Arteria Cerebral
Media
Arteria
Comunicante
Posterior
Arteria Cerebral
Posterior
Arteria
Cerebelosa Superior
Arteria Cerebelosa
Anterior Inferior
Arteria Vertebral
Arteria Basilar
Arteria
Carótida
Interna
Polígono
de Willis
• FSC Global (15% del GC) 50 ml/100g/min
FSC cortical (sustancia gris) 80 ml/100g/min
FSC subcortical (sustancia blanca) 20 ml/100g/min
• VO2 cer (20% del VO2 corporal) 3,4 ml/100g/minVO2 cortical (sustancia gris) 6 ml/100g/min
VO2 subcortical (sustancia blanca) 2 ml/100g/min
• PO2 venosa 32-44 mmHg
• SyO2 65-70%
• RVC 1,5-2,0 mmHg/100g/min/ml
• PIC (decubito supino) 8-12 mmHg
VARIABLES FISIOLÓGICAS
CONSUMO DE OXÍGENO CEREBRAL
(VO2 cer)
VO2 cer = FSC X (CaO2 - CvyO2)
FSC = 50 ml/100g/min
CaO2 = 20 ml/100ml
CvyO2 = 13 ml/100ml
VO2 cer = 3.5 ml/100g/min
Consumo por función bioeléctrica: 50%
Consumo basal: 50%
Consumo de glucosa cerebral: 5.5 mg/100g
Mediadores del acoplamiento Flujo/Metabolismo
• Adenosina
AMPc Vasodilatación
• Vasodilatadores endotelio-dependientes:
Óxido Nítrico (NO)
• Otros: H+, K+, PG, VIP, SNS cerebral
Vasorreactividad al CO2
• PaCO2: vasodilatador fisiológico + potente
• La VD se debe al del pH perivascular por difusión
rápida del CO2 a través de la BHE
- H+ no difunden con facilidad
- Acidosis respiratoria afecta + tono vascular que
la metabólica
• Cambios del pH del LCR ocasionados por alteraciones
de la PaCO2 no se mantienen
Mecanismos de la vasorreactividad al CO2
• Mediadores locales (no QR periféricos)
• NO: sobre todo en vasorreactividad regional (cortical)
• PGE2
• TCE
• Estenosis carotídea grave
• HSA aneurismática
• Insuficiencia cardíaca o hipotensión grave
ALTERACIÓN DE VASORREACTIVIDAD AL CO2
Mediadores de la respuesta
vasodilatadora a la hipoxemia
• Adenosina
• NO
• Ácido láctico: pH extracelular
Áreas más vulnerables a isquemia
• Áreas limítrofes entre arterias:
- cerebrales anterior, media, posterior
- cerebelosas superior e inferior
• Tienen PAM en reposo más bajas que los
territorios proximales (llegan antes al límite inferior de autorregulación)
Mecanismos de autorregulación
• Mecanismos metabólicos- Adenosina: su concentración cerebral se duplica
segundos después de PA- NO: la inhibición de su síntesis desplaza el límite
inferior a la derecha- Otros: PCK, prostaciclina, canales de K+
• Mecanismo miógeno- Presión transmural- Rol de canales TRPM4 (transient receptor potential)
• Mecanismo neurógeno- La estimulación simpática desplaza la curva hacia la derecha
Mecanismos de autorregulación
• Respuesta miogénica: Presión perfusión Despolarización
Activación canales Ca2+
sensibles a voltaje
Ingreso de Ca2+ extracelular
Contracción
El grado de despolarización y contracción esproporcional a la presión intravascular
Respuesta miogénica cerebrovascular:rol de los canales TRPM4
• Canales catiónicos monovalentes selectivos activados por
Ca2+
• Presentes en células musculares lisas de arterias cerebrales
• Demostradamente involucrados en la respuesta miogénica
cerebrovascular
• Cuando se suprime su expresión se inhibe el tono miogénico
inducido por la presión
Alteraciones de la autorregulación
Causas:
• TCE
• Hipercapnia
• Hipoxemia
• ACV
Consecuencias:
• Edema, hemorragia cerebral
• Isquemia, infarto cerebral
Relaciones entre FSC, Presión y Resistencia
F = P / R
FSC = PPC / RVC
PPC = PAM - PIC
RVC = 8 L / r4
FSC = (PAM - PIC) r4 / 8 L
PRESIÓN INTRACRANEANA
• Volúmenes contenidos en el cráneo:
- Parénquima cerebral (1400 ml)
- LCR (150 ml)
- VSC (150 ml) 2/3 en lecho capilar y venoso
1/3 en vasos arteriales
-EDEMA CEREBRAL: citotóxico, vasogénico, ¿iónico?
• Cefaleas
• Vómitos
• Depresión de conciencia (caída del puntaje de Escala de Glasgow) hasta llegar al coma.
• Alteraciones oculares: anisocoria, IV par, etc.
HTE
CASPASAS EN EL ICTUS ISQUÉMICO
• Primera enfermedad neurológica en la que se detectó activación de una caspasa (caspasa 1)
• Activación de caspasas 1, 3, 8, 9, 11
• Liberación de citocromo c
• Su inhibición reduce el daño tisular y permite mayor
recuperación neurológica
INFLAMACIÓN
• Evento secundario: horas después de inicio de isquemia
• Expresión de moléculas de adhesión
• Adhesión y transmigración de leucocitos al parénquima cerebral
bloqueo de la interacción entre moléculas de adhesión
acumulación de leucocitos y tamaño de infarto
• Expresión de mediadores inflamatorios
- citocinas: TNF, IL-1, IL-6
AISC: - potentes inhibidores de producción de TNF, IL-1
- bloquean vías de apoptosis
O’Rourke F et al.CMAJ 2004; 170: 1123-33
Rol de los procesos inflamatorios en la formación del trombo y ruptura de placa