Univ. Nacional de Entre Ríos Bioingeniería FIUNER Cátedra ...DISFUNCION CELULAR Se considera disfunción celular a la situación en la que una(s) célula(s) no cumple(n) en forma

Univ. Nacional de Entre Ríos Bioingeniería FIUNER Cátedra de Fisiopatología Temas de estudio

Profesor Titular Dr. Armando Pacher Profesor Adjunto Dr. Roberto Lombardo

Capítulo

Tema Pág

I Concepto de Salud y Enfermedad 1 II Bases Biológicas de la Enfermedad 5 III Sistema Respiratorio 32

III bis Anexos 42 bisIV Sistema Renal 43 V Balance Hidroelectrolítico 61 VI Sistema Inmunitario 73 VII Sistema Nervioso 92 VIII Varios 108

FACULTAD DE INGENIERÍA - BIOINGENIERÍA UNIVERSIDAD NACIONAL DE ENTRE RÍOS

1995

U.N.E.R - Bioingeniería - Fisiopatología

Capítulo I CONCEPTO DE SALUD Y ENFERMEDAD

CONCEPTO DE SALUD

La Organización Mundial de la Salud (OMS) utiliza un criterio bio - psico - social para definir a la salud:

Un estado de completo bienestar físico, mental y social y no solamente la ausencia de enfermedad o dolencia.

Existe una continua lucha por parte del organismo humano para mantener un equilibrio positivo contra los factores del ambiente, biológicos, mentales y sociales, que tratan de perturbar su bienestar, configurando un estado dinámico. En una forma más desarrollada se puede definir la salud como un estado de relativo equilibrio de los componentes anatómicos y fisiológicos, físicos, químicos, mentales y sociales, que resulta de su adaptación dinámica frente a las fuerzas que tienden a perturbarlo. No es un juego pasivo entre el organismo y las fuerzas que sobre él actúan, sino una respuesta activa de los mecanismos del cuerpo que tienden a mantener su equilibrio normal.

CONCEPTO DE ENFERMEDAD

Pérdida total o parcial del completo bienestar físico, mental y social. Como la salud, la enfermedad también es un proceso, no una entidad estática. La enfermedad puede también definirse como la inadaptación o desajuste del organismo viviente frente a los estímulos o fuerzas que tienden a producir una alteración en la estructura y la función de sus tejidos. La enfermedad se inicia antes que el individuo tenga los síntomas y signos anormales (período de prepatogénesis) y se continúa luego en el hombre enfermo (período de patogénesis).

El período de prepatogénesis indica la interacción de los agentes causales de la enfermedad, el huésped y el ambiente, antes de que se manifieste la enfermedad en el huésped.

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El período de patogénesis indica el curso de la enfermedad en el hombre. Se producen modificaciones en la estructura y/o en los aspectos funcionales del organismo que terminan, o bien en el restablecimiento de la salud, en la cura con secuelas (con o sin incapacidad), o en la muerte.

El cuadro es una simplificación, pues la enfermedad puede seguir un curso crónico y mantenerse (los términos agudo, subagudo y crónico se refieren, en general, a la duración del proceso). También una cura con secuelas puede ser seguida de una desaparición de las mismas, o no aparecer las secuelas hasta después de mucho tiempo de una aparente cura sin secuelas, etc. La sucesión de ambos períodos, prepatogénesis y patogénesis, constituye la historia natural de la enfermedad. La historia natural de la enfermedad puede entenderse como un proceso de alejamiento de la salud, que comienza con las primeras causas que lo inician en el ambiente o en cualquier otra parte, se continúa a través de las modificaciones que se producen en el hombre y termina con la restitución del equilibrio anterior, o con la muerte, incapacidad o secuela. De lo que antecede puede deducirse que la enfermedad no es el resultado de una única causa, sino que múltiples factores (multivariables) intervienen para que ella se produzca. Considerando los conceptos anteriores, podemos introducir el concepto de:

dado que son tantas las variables que

actúan, que el proceso patológico difícilmente será igual en dos individuos y los cursos de las enfermedades rara-mente siguen a sus descripciones clásicas.

No hay enfermedades, sino enfermos.

Además, no se debe considerar a un paciente como que padece un cuadro único, por ejemplo úlcera de estómago, sino como un conjunto de interacciones que, entre otras alteraciones, produjo una pérdida de la capa protectora mucosa en una porción del estómago.

CONCEPTOS GENERALES

INDIVIDUO Y MEDIO AMBIENTE El microambiente actúa sobre las células, las que se adaptan al flujo y reflujo de diversos estímulos buscando mantener el estado normal o fisiológico: HOMEOSTASIS Si los estímulos son muy intensos y/o hay fallas en la adaptación sobreviene la enfermedad. La enfermedad o proceso mórbido puede ser una modificación, pérdida o acen-tuación de procesos o estructuras existentes. Podría considerarse que los tras-tornos que se encuentran en la enfermedad serían respuestas normales ante situaciones anormales.

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Deben considerarse tres partes constituyentes: • organismo (huésped) • medio ambiente • agente(s) causal(es): El organismo es el resultado de la trascripción de los nucleótidos del genoma. El medio ambiente puede ser macro al nivel de lo que rodea al individuo o micro que es el entorno celular. El agente causal, llamado noxa, puede ser endógeno o exógeno. El medio ambiente juega un papel fundamental en el proceso patológico. El agente causal actúa sobre el organismo quien depende, entre otros factores ambientales, de su nutrición, cultura, educación, economía, clima, condiciones de hacinamiento, tecnologías de salud pública, medicina preventiva, etc, los que influyen en grado diverso. ESTUDIO DE LAS ENFERMEDADES La Patología estudia las desviaciones de la normalidad de la biología molecular y celular, histología, anatomía, bioquímica y fisiología, abarcando: • Etiología: el estudio de las causas de las enfermedades. • Etiopatogenia: el estudio de los mecanismos por los que el agente causal

origina la enfermedad. • Anatomía patológica macro y microscópica: el estudio de las alteraciones

estructurales. • Fisiopatología: el estudio de los mecanismos de la enfermedad. • Semiología: el estudio de los síntomas y signos de las enfermedades y los

métodos de diagnóstico. • Clínica: el estudio de las consecuencias de la enfermedad en el organismo

todo, los métodos de tratamiento y rehabilitación. El estudio de la clínica, así como de las diferentes especialidades y subespecialidades, consiste no sólo en aprender las características de un conjunto de enfermedades, en forma más o menos sistemática, con su etiología, anatomía patológica, síntomas y signos y tratamiento, sino que además se debe comprender a fondo por qué la enfermedad se produce en un determinado individuo, cuáles son las perturbaciones funcionales que acarrea y los mecanismos compensatorios que se ponen en juego. Cuando se estudian los textos de clínica médica o quirúrgica, se debe saber que sus descripciones de enfermedades son una ficción pedagógica, compuesto artifi-cial de los rasgos separados típicos, que en la realidad sufre múltiples variantes (los enfermos no leen los libros para enfermarse) y que, además, cada cuadro clínico está compuesto por alteraciones parciales o síndromes, que se repiten, aunque en combinaciones diversas, en otras enfermedades. Las asignaturas estudiadas en el ciclo básico forman la base sobre la que debe apoyarse este estudio (biología, anatomía, histología, química biológica, fisiología y biofísica), con el agregado de farmacología y terapéutica. Antes de emprender el estudio de cada entidad clínica, es conveniente releer en los textos de fisiología todo cuanto le concierne, en la seguridad de que con esta base resultará más simple comprender procesos complejos como la insuficiencia respiratoria, cardíaca y renal, la patología neurológica, los trastornos del tubo digestivo, hígado y páncreas, de las endosecreciones, de la nutrición, de la inmu-nidad y de la sangre. Ante las funciones alteradas determinadas por una enfermedad, quien se inicia debe acostumbrarse primero a pensar en términos de fisiología normal.

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Si se trata, por ejemplo de una insuficiencia cardíaca, debe figurarse el corazón normal, con su ubicación, volumen y forma característicos, la expansión del estímulo a través de las vías de conducción, las modificaciones de longitud de las fibras y los cambios bioquímicos y ultraestructurales que se producen en el seno de éstas, el ciclo cardíaco, los cambios de presiones y de volumen en las cavidades, el desplazamiento de la sangre. Debe figurarse la salida de la sangre hacia la aorta, la onda del pulso, la resistencia periférica, la circulación capilar y el intercambio en el seno de los tejidos, la cesión de oxígeno por la hemoglobina, el retorno de la sangre por las venas hacia el corazón derecho y los pulmones, los intercambios gaseosos pulmonares, etc., etc. Esta figuración de la función normal debe ser traída al primer plano de la conciencia, proyectando sobre ella las alteraciones fisiopatológicas de la afección que se está estudiando. El enfoque de las alteraciones anatomopatológicas micro y microscópicas mos-trará el grado de alteración de los tejidos normales y su repercusión funcional, al mismo tiempo que las características del tejido anómalo y sus diferencias en relación con el normal.

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Capítulo II BASES BIOLOGICAS DE LA ENFERMEDAD

CONCEPTOS GENERALES

LESION Y ADAPTACION CELULAR

La vida de una célula normal transcurre entre situaciones fisiológicas y la exposición a estímulos anormales y a agresiones patológicas. En general, ante situaciones fisiológicas la célula mantiene el equilibrio homeostático. Ante aumentos marcados de estímulos fisiológicos o ante agresiones puede adaptarse o sufrir una lesión. La lesión celular puede ser reversible o irreversible. Una lesión irreversible puede originar necrosis celular. Pero ciertos estímulos fisiológicos y algunos patológicos pueden llevar a la célula a un proceso denominado apoptosis (ver Anexos al final).

célula normal

situacionesfisiológicas

estímulos oagresiones

equilibriohomeostático

Apoptosis adaptación

lesión

reversible

irreversible necrosis

Una situación fisiológica como el sueño, hace disminuir el metabolismo de diferentes grupos celulares, manteniendo la homeostasis. Un ejemplo de adaptación celular es el aumento del diámetro muscular (hipertrofia) de quien realiza ejercicios con pesas. Una lesión reversible es la que sufren algunas células cardíacas quienes, tras un infarto, reciben reperfusión sanguínea precoz. Una lesión irreversible es la que sucede cuando se produce muerte celular (necrosis). Están expuestas a una lesión todas las células orgánicas, no siendo neta la frontera entre lesión reversible e irreversible. Las células vivas no se autodigieren pues las membranas intracelulares limitan la acción de las enzimas y otros factores, pero la necrosis altera las membranas, libera enzimas y lleva a un proceso de degradación denominado autólisis o autofa-gia. (Recordar los componentes celulares, sus funciones, las estructuras de las membranas, los mecanismos de transporte activo y pasivo, etc.). Las consecuencias dependerán de la naturaleza e intensidad del estímulo y de multivariables que van desde el genoma hasta el medio ambiente. DISFUNCION CELULAR Se considera disfunción celular a la situación en la que una(s) célula(s) no cumple(n) en forma parcial o total con su(s) función especifica (ej. alteración de las neuronas a nivel de la mielina de sus axones que origina un enlentecimiento de la conducción por la vía nerviosa).

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La disfunción celular es un fenómeno dinámico, progresivo, durando desde minu-tos a horas, dependiente de la magnitud de la alteración y del tipo y estado celu-lar. Las alteraciones ultraestructurales y citoquímicas son más tempranas que los cambios visibles al microscopio óptico (ej. necrosis renal, mutación genética). La frontera entre lesión reversible e irreversible es tan difícil de determinar como lo es la definición de muerte (muerte legal, cerebral, etc.); el individuo muere (¿alma?) pero sus órganos sirven para ser transplantados con éxito. Un ejemplo de la relación entre el estado celular y el resultado de una lesión, en este caso a la inversa, lo constituye la inhalación de tetracloruro de carbono (CCl4): si las células hepáticas están sanas, convierten al CCl4 en radicales tóxicos que originan lesión y muerte celular; pero si su capacidad de trabajo está alterada, como en la desnutrición por falta de proteínas, el CCl4 no es convertido y no tiene efecto perjudicial.

ETIOLOGIA Y ETIOPATOGENIA

Etiología es el estudio de las causas de las enfermedades. Etiopatogenia es el estudio de los mecanismos por los que el agente causal origina la enfermedad. Los factores etiológicos (causas de las enfermedades o noxas) pueden dividirse en: • congénitos • adquiridos • idiopáticos así como también pueden ser: • generales o particulares • endógenos o exógenos. Los factores congénitos pueden obedecer a alteraciones genéticas primarias o a la acción de agentes diversos en el proceso prenatal (enfermedad de Down o mogolismo, sífilis congénita, etc.). Los factores adquiridos responden a causas comprendidas en un rango tan amplio desde un traumatismo, súbito y fatal hasta la modificación funcional originada por una alteración en la expresión de un gen. Se habla de factores idiopáticos cuando no se ha logrado determinar la causa de una enfermedad (ej. artritis, miocardiopatía primaria, etc.). Los factores generales son comunes a diversos procesos, y comprenden a la isquemia y a las lesiones por agentes físicos y químicos. Los factores particulares resultan de la desagregación de los generales. Finalmente, se consideran endógenos o exógenos en relación a si el agente es propio del organismo (ej. no reconocimiento de las estructuras propias como tales, como en las reacciones de autoinmunidad) o ajeno (un virus). Su modo de acción depende de factores determinantes (la propia noxa: bacteria, virus, traumatismo), predisponentes (medio ambiente) y concurrentes (dos o mas causas). BLANCOS Se denomina blanco al lugar donde actúan las noxas o causas etiológicas.

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Pueden estar a diferentes niveles: • respiración aeróbica: fosforilación oxidativa, producción de ATP • membranas: afectando los equilibrios osmótico e iónico • síntesis proteica: de proteínas estructurales y enzimáticas • aparato genético : modificando la expresión de un gen. Como respuesta a una agresión celular, pueden originarse reacciones en cascada:

Se analizarán a continuación las diferentes causas de las enfermedades CAUSAS GENERALES • isquemia (supresión de sangre). Puede ser: - directa: oclusión de un vaso

- indirecta: vía común de numerosos procesos (destrucción vascular→trombosis→isquemia).

• lesión química • lesión por agentes infecciosos

CAUSAS PARTICULARES Pueden dividirse en: a) hipoxia b) agentes físicos c) agentes químicos y fármacos d) agentes biológicos e) reacciones inmunológicas f) alteraciones genéticas g) desequilibrios nutricionales h) alteraciones psicosomáticas i) acúmulos intracelulares j) placa de ateroma k) calcificación l) otras a) Hipoxia:

Así se denomina a la disminución de oxígeno, siendo la causa más frecuente y vía final común de procesos físicos, químicos o biológicos. Puede faltar oxígeno a nivel celular por diferentes causas: 1. falta de riego sanguíneo: isquemia

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2. escaso contenido o pérdida de la capacidad de transporte de oxígeno: 2.1. atmósfera pobre en oxígeno 2.2. anemia 2.3. intoxicación por CO (monóxido de carbono) 3. pérdida de la capacidad de captación celular de oxígeno: ej. el cianuro bloquea la citocromooxidasa. Es decir que, o no llega sangre (por ende, tampoco oxigeno), o la que llega no transporta la suficiente cantidad de oxígeno, o cuando este llega las células no pueden aprovecharlo. Dicho de otra manera: EL OXIGENO O NO LLEGA O NO SE APROVECHA. La falta de riego sanguíneo puede deberse a alteraciones vasculares primarias (arterioesclerosis, alteraciones de microcirculación), a oclusión vascular por trombos o coágulos (embolia cerebral originada en una válvula artificial), altera-ciones vasculares secundarias (compresión de vasos por una prótesis). PERO SEA LA CAUSA QUE SEA, TODAS AFECTAN LA RESPIRACION CELULAR AEROBICA, DISMINUYENDO LA SINTESIS DE ATP Y LESIONANDO LAS MEMBRANAS.

b) Agentes físicos:

Pueden ser, entre otros, traumas mecánicos (accidente motociclístico), tempera-turas extremas (quemaduras-congelamiento), cambios de presión atmosférica (descompresión rápida en buzos), descargas eléctricas (electrocución), efectos termoeléctricos , radioactividad, etc.

c) Agentes químicos y fármacos:

La toxicidad de las substancias depende del tipo de efecto y de las dosis. Substancias que son normales en el organismo pueden, en dosis altas, producir lesión celular. Como ej., la glucosa y/o cloruro de sodio en soluciones hipertó-nicas, oxígeno en concentraciones altas, etc. Otras, por el contrario, son tóxicas aún en dosis ínfimas: el cianuro es veneno celular, así como el arsénico o el mercurio, bloqueando las cadenas respiratorias celulares. Podrían agruparse en cinco tipos: • VENENOS: arsénico, sales mercuriales, CCl4, cianuro. • CONTAMINANTES AMBIENTALES: insecticidas, herbicidas. • ESTIMULOS SOCIALES: alcohol, tabaco, drogas. • RIESGOS OCUPACIONALES: exposición a sílice (silicosis), a asbesto (asbestosis), a monóxido de carbono, etc. • FARMACOS: ya sea debida a automedicación o a iatrogenia (originada por el médico o administración de fármacos sin prescripción médica, de gran impor-tancia en la actualidad).

d) Agentes biológicos:

El rango es muy amplio, abarcando desde virus hasta grandes tenias. Comprenden BACTERIAS, VIRUS, PARASITOS, HONGOS Como mecanismos generales de la acción de las bacterias, puede resumirse:

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Los diferentes virus afectan a las células del huésped como:

El efecto de un agente biológico depende de su virulencia y de la susceptibilidad y las defensas desplegadas por el huésped (inflamación, respuesta inmunológica). e) Respuestas inmunológicas:

a) Las respuestas inmunológicas pueden estar presentes en forma normal, aumen-tada, disminuida o ausente (anergia).

No siempre son beneficiosas, pues en circunstancias pueden no reconocerse proteínas propias (fiebre reumática como ejemplo de enfermedad autoinmune), estar aumentadas las respuestas (asma bronquial) o disminuidas (SIDA).

f) Alteraciones genéticas:

Pueden estar a nivel cromosómico como un modificación del número o de la propia estructura (síndrome de Down o mogolismo) o a nivel de un gen (hemo-globinopatías).

g) Desequilibrios nutricionales: Pueden aparecer por exceso o por defecto:

Déficit:

• calorías • proteínas • vitaminas

Desnutrición

MAL Exceso:

• calorías • H de C • lípidos

Obesidad

NUTRICION

Un déficit de proteínas lleva al Kwashiorkor que es la afección de los niños de vientre abultado y con hambre crónica. Un exceso de lípidos lleva a la obesidad y ésta a arteriosclerosis, hipertensión arterial, cardiopatías, etc.

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h) Alteraciones psicosomáticas:

Aún no son del todo conocidos los mecanismos fisiopatológicos ni los substratos anatómicos a nivel molecular de la mayoría de las afecciones psiquiátricas (esquizofrenia, depresión primaria, etc). Sí se conocen las consecuencias de los estados psicológicos que pueden llevar a alteraciones orgánicas detectables (somatizaciones), denominadas enfermedades psico-somáticas. Puede afirmar-se que es uno de los campos con menores logros en su comprensión, permitien-do así la existencia de diversas corrientes para su enfoque.

i) Acúmulos intracelulares:

Las células pueden almacenar substancias, propias o ajenas al organismo, pu-diendo ocasionar desde cuadros muy tóxicos y aún la muerte hasta ser total-mente desapercibidos. El mecanismo general está representado por el almacenamiento de algún pro-ducto, propio o no, por células normales. Si la llegada de este producto puede controlarse, los cambios pueden ser reversibles. Si la causa, por ejemplo error metabólico no puede ser erradicada, la acumulación es progresiva y las células pueden lesionarse en mayor o menor grado, con disfunción variable y por último necrosarse. Como ejemplo pueden acumularse pigmentos (hemosiderina, por aumento del hierro corporal), lípidos (como en el alcoholismo que lleva al hígado graso), metales (cobre en un trastorno hereditario de su metabolismo), proteínas (nefropatías), glucógeno (en la diabetes, por ej. en las células de los túbulos renales, alterando su función de excreción, secreción y reabsorción), partículas de polvo (sílice, que lleva a la silicosis pulmonar, antracosis por polvo de carbón), etc.

j) Placa de ateroma:

Las placas de ateroma son DEGENERACIONES DE LA PARED VASCULAR, que se producen en arterias de calibre mediano y grande, fundamentalmente en ell territorio sistémico. Comprometen así a las arterias coronarias, renales, caró-tidas, vertebrales, intracraneales, ilíacas, de los miembros inferiores, aorta y sus ramas abdominales.

Consisten en masas que protruyen hacia la luz vascular y que originan estenosis (estenosis: estrechez patológica de un orificio o conducto) de diferente grado, con el aumento consecuente de la resistencia al flujo sanguíneo.(Ver figura 1) La placa de ateroma está formada por células, tejido conectivo, lípidos, a veces hematomas en su interior y puede estar recubierta de coágulos sanguíneos. Las células son células musculares lisas y monocitos. Los monocitos provienen de la corriente sanguínea, han migrado desde la luz vascular hasta el espacio subintimal y se han cargado de lípidos, transformándose en células espumosas. Las células musculares provienen de la capa media arterial y también acumulan lípidos. El tejido conectivo se origina por proliferación local y por transformación de las células musculares en fibroblastos (Ver figura 2). Los lípidos pueden ser intra y extracelulares, y están constituídos por colesterol, triglicéridos y fosfolípidos. Los hematomas (tumor o bulto por acumulación de sangre) son generalmente secundarios a una hemorragia intraplaca o a una pe-netración de sangre desde la luz hacia la pared del vaso. Los coágulos san-guíneos en la luz (trombos) se forman porque la superficie endotelial despulida favorece el depósito de plaquetas sanguíneas. A veces las placas están parcial o totalmente calcificadas por depósitos de calcio en estas estructuras.

La pared vascular alterada tiene sitios débiles que pueden dilatarse formando estructuras conocidas como aneurismas. Estos, en su historia natural, pueden sufrir roturas, con la consiguiente hemorragia. La magnitud del compromiso isquémico y hemodinámico general dependerá del calibre del vaso afectado y

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del territorio que irriga. Una rotura de un aneurisma en la aorta origina una hemorragia aguda severa que disminuye marcadamente la volemia. Un aneurisma que se rompe en una arteria cerebral produce compresión de estructuras, etc.

Figura 1. Sitios de mayor frecuencia de aparición de placas de ateroma. En la esquina superior izquierda se observa un corte transversal de una arteria con una placa que origina una estenosis excéntrica (luz vascular reducida y lateralizada). (Modificado de Rubin E. y Farber J.: Patología. E. M. Panamericana. México, 1992).

Dependiendo de la localización y del grado de estenosis, las placas de ateroma producirán isquemia de intensidad variada en los territorios irrigados (isquemia cerebral, cardíaca, renal, de los miembros inferiores, etc.). Si la obstrucción del vaso es total y el territorio irrigado no recibe sangre por otra vía, se produce necrosis (infarto cerebral, cardíaco, etc.).

La superficie de la placa es de composición diversa (plaquetas, coágulos, calcificaciones, etc.) y pede sufrir desprendimientos parciales que originan embo-lias (transporte de estructuras por la corriente sanguíneas que, al encontrar una sección vascular menor a su diámetro, ocluyen el vaso). Las placas de ateroma, con su distribución tan amplia, son las responsables de las patologías más frecuentes en los países de alto nivel socioeconómico. Los enfoques diagnósticos y terapéuticos se basan en gran medida en recursos brindados por la ingeniería biomédica: eco-doppler dúplex y eco-doppler dúplex color, eco-doppler intraarterial, arteriografía, cinearteriografía, angiografía digital, resonancia nuclear magnética, tomografía por emisión de positrones, angioplastia transluminal por balón, angioplastia por láser, endarterectomía intraluminal ("rotablator"), colocación de dispositivos intravasculares ("stents"), cirugía con circulación extracorpórea, etc., utilizados para abordajes de los diferentes territorios afectados.

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Figura 2. Etapas esquemáticas y reducidas en la formación de una placa de ateroma. E: endotelio normal; L: luz vascular; F: lámina elástica fenestrada; C: células de músculo liso; G: células espumosas; D: división celular. Arriba a la izquierda se observan signos de aumento de colesterol (punteado en la luz) y alteraciones en la superficie endotelial. En los cuadros siguientes, los monocitos invaden la pared del vaso y se llenan de lípidos; las células musculares se multiplican, migran hacia la placa y también se cargan de lípidos.

k) Calcificaciones:

Es un proceso frecuente que aparece en diversas situaciones patológicas. Se depositan sales de calcio en diversos tejidos, ya sea lesionados (calcificación distrófica) o normales (calcificación metastásica), o se forman cálculos de carbo-nato de calcio en vías urinarias y biliopancreáticas). Cuando ocurre en tejidos necrosados o muy deteriorados, se denomina calci-ficación distrófica. Esto sucede en válvulas cardíacas lesionadas, en las placas de ateroma de la arterioesclerosis, en ganglios linfáticos tuberculosos, etc. La calcificación agrega más disfunción: una válvula cardíaca (por ej. la válvula aórtica) afectada por una vieja lesión reumática pero con función casi conserva-da, al calcificarse puede convertirse en estenótica (disminución de su área efectiva al abrirse, dificultando el vaciamiento ventricular), insuficiente (altera-ción en su cierre diastólico, originando reflujo desde aorta al ventrículo izquier-do), o en estenótica e insuficiente (disfunción mixta). Cuando la calcificación aparece en tejidos normales se la denomina metastásica, por aumento prolongado de la concentración sérica del calcio. Su

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etiología es amplia, entre otras la insuficiencia renal crónica, la disfunción de la glándula paratiroides, neoplasias óseas diseminadas, leucemia, etc. Dependien-do del sitio de depósito, serán los efectos, abarcando desde curiosidades radiológicas sin disfunción como en la calcificación pulmonar, hasta mayor insuficiencia renal por depósitos masivos en el riñón. La formación de cálculos en las vías urinarias y biliares puede llevar a obstrucciones agudas (colecistitis aguda por enclavamiento de un cálculo en su conducto de descarga) o crónicas (hidronefrosis por oclusión crónica de uréte-res).

l) Otras: causas diversas que no permiten su agrupación.

FISIOPATOLOGIA La fisiopatología es el estudio de los mecanismos de la enfermedad, es el análisis de funcionamiento de una estructura biológica cuando ha sido alterada. Analizaremos la fisiopatología de dos tipos de lesiones: una isquémica y una lesión por agentes químicos. LESION POR ISQUEMIA Comúnmente se toma como modelo de lesión isquémica a la oclusión aguda de una arteria coronaria, que puede llevar a un infarto (necrosis) de miocardio. Con algunas modificaciones, pueden ser aplicada esta fisiopatología a la isquemia del músculo liso y del estriado. Cuando cesa el aporte sanguíneo a un sector del corazón, se originan alteraciones bioquímicas, electrofisiológicas y hemodinámicas, que inician diversos cambios en la función celular. La isquemia y la hipoxia originan, por un lado alteraciones en la respiración aeróbica y subsiguiente disminución de ATP celular (alterando la contracción y la relajación miocárdica) y, por el otro, lesión de las membranas (mitocondriales, celulares, nucleares, etc). La disminución de ATP y las lesiones membranales son origen a su vez de diversas alteraciones, que aumentan la isquemia y la hipoxia, formándose círculos viciosos. Los cuadros siguientes muestran algunas de estas consecuencias:

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Si disminuye el ATP no hay energía en la célula, no se contrae el músculo (estriado, liso, miocárdico), dejan de funcionar las bombas (si no funcionan las bombas de calcio el músculo no se relaja), se produce glicólisis que origina ácido láctico y acidosis (que baja el pH y se forma un círculo vicioso), etc. Puede predecirse a nivel celular la lesión como irreversible cuando la disfunción mitocondrial es irreversible y/o existen alteraciones intensas de las membranas celulares. Cuando los lisosomas se rompen y liberan sus enzimas (nucleasas

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como ADNasa y ARNasas, proteasas, fosfatasas, glucosidasas, catepsinas) se ha llegado al estado irreversible. Las enzimas que liberan las células son detectadas por análisis de laboratorio, los que así indican muerte celular. P.ej. el hallazgo de gamma GT indica necrosis he-pática, el de CPK necrosis muscular o cardíaca, etc. Como resumen, la hipoxia altera la fosforilación oxidativa, lo que disminuye el ATP y altera las membranas, alterando así la función celular. Dependiendo del número de células afectadas y del grado de afectación, se alterará en mayor o menor grado la función del órgano del que forman parte. LESION POR AGENTES QUÍMICOS Generalmente alteran la membrana celular. Lo hacen mediante diferentes meca-nismos:

• alteración de fosfolípidos • unión con radicales membranales • alteración de enlaces c/ fosfolípidos y proteínas

Los radicales libres, altamente reactivos, producen una continua y progresiva lesión de las membranas celulares, conduciendo a grados diversos de lesión. Sus efectos pueden tal vez explicar algunos de los cambios del proceso de envejecimiento celular y del individuo. (La acción de los radicales libres puede ser observada en un video cassette existente en biblioteca).

MORFOLOGIA DE LA

LESION CELULAR CAMBIOS ULTRAESTRUCTURALES Precozmente pueden no detectarse alteraciones en el microscopio óptico, pero se encuentran cambios a nivel ultraestructural como: • alteraciones de la membrana plasmática • cambios mitocondriales • alteración del retículo endoplásmico • daños en los lisosomas CAMBIOS AL MICROSCOPIO OPTICO

• tumefacción celular • degeneración grasa

• aumento de eosinofilia (por pérdida de ARN y cambios proteicos) • disminución de glucógeno (aspecto homogéneo y vítreo) • autólisis (citoplasma apolillado) • cambios nucleares (cariolisis y cariorrexis) • calcificación celular

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Existen diversos tipos de necrosis, pues la muerte celular no siempre va seguida de su desintegración, posterior fagocitosis por macrófagos y reemplazo por tejido conectivo (cicatriz) Estos tipos dependen del balance entre la lisis de proteínas, la coagulación proteica y los procesos de calcificación celular. La necrosis puede ser: • DE COAGULACIÓN (similar a albúmina de huevo + calor, como la necrosis renal por

isquemia aguda) • COLICUATIVA (necrosis por isquemia cerebral) • ENZIMÁTICA DE LA GRASA (necrosis pancreática aguda) • CASEOSA (aspecto de queso como las lesiones de la TBC) • GANGRENOSA (por isquemia + infección bacteriana) Dependiendo de la extensión, del tipo de órgano afectado, de la adaptación del resto de las células no afectadas o con menor compromiso (que aún pueden adaptarse a exigencias mayores), será la afectación funcional del órgano.

ADAPTACION CELULAR La adaptación celular es otra de las respuestas al aumento de estímulos fisiológicos o a las agresiones. Las células, al igual que los individuos, pueden adaptarse a su entorno: Ej: un animal ante el frío tiembla, y así aumenta su temperatura corporal; una célula aislada no puede temblar, pero el aumento de actividad metabólica incrementa su temperatura. Mientras consiga adaptarse, evita la lesión. Podemos dividir a estas adaptaciones en: • ATROFIA: disminución de tamaño • HIPERTROFIA: aumento de tamaño • HIPERPLASIA: aumento del número de células • METAPLASIA: cambio del tipo de células ATROFIA Es la disminución del tamaño de la célula por pérdida de substancia celular. Si el número de células atrofiadas es grande en un órgano, este se vuelve atrófico (cerebro atrófico senil, atrofia muscular por sección medular). Las células se mantienen con vida, pero con función disminuida. Causas: • disminución de trabajo (bíceps) • pérdida de inervación (sección nerviosa traumática) • isquemia (atrofia cerebral por arterioesclerosis) • hiponutrición (atrofia ósea) • menor estímulo endocrino (atrofia ovárica postmenopáusica) Estas causas pueden ser fisiológicas (menopausia) o patológicas (arterioesclero-sis). En estado normal, las células mantienen un equilibrio entre la producción y la degradación de las proteínas, por lo que su masa no varía. Posee el mismo numero de mitocondrias, miofilamentos y retículo endoplásmico, etc.

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Pero si disminuye la síntesis o aumenta la degradación, disminuye el número de sus componentes. La célula atrofiada disminuye su función, así como la del órgano o sistema del que forma parte. La atrofia muscular origina menor fuerza, la atrofia de las neuronas disminuye sus múltiples funciones, la atrofia hepática origina, entre otras, altera-ciones metabólicas, etc. HIPERTROFIA Es el aumento de las dimensiones celulares por aumento de substancia. No aumenta el número de células en un órgano, sino que tienen mayor tamaño debido a un aumento de sus componentes estructurales, por aumento de la producción y/o disminución de la degradación. También las causas pueden ser fisiológicas (útero grávido) o patológicas (hipertrofia arteriolar pulmonar por hipertensión auricular izquierda), conduciendo todas a una mayor actividad metabólica. El aumento del metabolismo celular incrementa la síntesis de ATP, proteínas, membranas, enzimas, miofilamentos, como sucede en el músculo estriado de los atletas por aumento de función o en el útero grávido por acción hormonal sobre el ADN nuclear. No siempre la hipertrofia, como mecanismo de adaptación, soluciona el problema. El ejemplo clásico es el del corazón sobrecargado: ante una válvula aórtica estenosada (apertura disminuída), el ventrículo izquierdo debe aumentar su fuerza para eyectar, contra una resistencia aumentada, el mismo volumen de sangre que le sigue llegando desde la aurícula izquierda. Para ello, se hipertrofia aumentando el número de miofibrillas en cada una de sus células. Esto aumenta su fuerza de contracción, y durante un tiempo la adaptación es efectiva, manteniendo el equilibrio hemodinámico. Pero al aumentar sus componentes, la célula debe consumir mas oxígeno y nutrientes. Como la hipertrofia no va seguida de aumento del calibre de los vasos coronarios, estos transportan la misma cantidad de sangre que en condiciones normales. La célula miocárdica hipertrófica comienza a desnutrirse, el ventrículo izquierdo todo ya no es capaz de generar una presión que venza el aumento de resistencia de la válvula, comienzan cambios degenerativos celulares, se dilata el ventrículo y falla en su función de bomba. HIPERPLASIA Es el aumento del número de células, lo que lleva a un aumento en el volumen de un órgano. Al igual que la hipertrofia, es una respuesta a un aumento de función (hiperplasia de medula ósea ante hemorragias). El que la respuesta de un órgano ante una mayor demanda sea en unos casos la hipertrofia y en otros la hiperplasia, depende de la capacidad de mitosis de las células que lo componen. Cuanto más diferenciada es una célula, menor capa-cidad mitótica posee, permaneciendo por lo tanto en el estadio de interfase. Mantienen capacidad mitótica el hepatocito (regeneración por extirpación parcial), células epidérmicas, epitelio intestinal, fibroblastos, etc. Mientras que la han perdido en forma total las neuronas y casi total las células cardíacas y musculares estriadas. La hiperplasia puede ser FISIOLÓGICA: • hiperplasia hormonal de la pubertad, gravidez, etc. • hiperplasia compensadora de la regeneración hepática

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o ser PATOLÓGICA como en: • hiperplasia uterina, que puede ser un terreno para otro aumento del número celular que es la neoplasia. En general, el estímulo para la puesta en acción de la duplicación del ADN celular es de origen hormonal. Es clásica la experiencia de transfundir sangre de ratas hepatectomizadas a ratas normales. Se origina aumento de mitosis en el hígado de la receptora por las hormonas que transporta la sangre de la rata sin hígado. Existen mecanismos complejos de control que regulan la producción de tales hormonas y la respuesta de las células. Una falla de esta última, no respondiendo a una inhibición en sus mitosis, puede ser el origen de una neoplasia. La hiperplasia (fisiológica o patológica) es un fenómeno regulado, que cesa al cesar el estímulo, siendo útil para reparar defectos en un órgano o como respuesta a una necesidad de incrementar la función. Es frecuente que en un órgano, ante un estímulo fisiológico o patológico, haya coexistencia de hipertrofia e hiperplasia. Es decir que aumenta tanto el tamaño celular como el numero de células, respondiendo a estímulos únicos o similares. Un ejemplo es la hiperplasia e hipertrofia uterina mediada por los estrógenos. METAPLASIA Es un cambio del tipo de células, reversible. Un tipo de células adultas, es reemplazado por otro tipo, tambien adulto (es decir, diferenciadas). En general supone un cambio no deseable, como respuesta de los tejidos ante situaciones críticas. Un ejemplo es la metaplasia escamosa del aparato respiratorio del fumador cró-nico: el epitelio cilíndrico ciliado que tapizan tráquea y bronquios es suplantado por un epitelio plano estratificado, más resistente a la agresión. Pero es una adaptación cara, pues se pierde la capacidad secretora mucosa de protección, entre otras consecuencias. Cuando el estímulo cesa, generalmente la metaplasia es reversible. Y si el estímulo persiste, el epitelio metaplásico puede sufrir una transformación cancerosa: el cáncer del aparato respiratorio más frecuente es el de células escamosas. Fallan los mecanismos de control o la célula no los obedece, aumenta la actividad nuclear, se duplica el ADN con o sin alteración del código genético, y las células se vuelven oncógenas. La displasia no es una adaptación, pero está íntimamente ligada a la meta-plasia. Se entiende como displasia a una variación en tamaño, forma y organización de células adultas. Generalmente es consecutiva a irritación o inflamación crónica. Los cambios son reversibles. Cuando desaparecen las causas desencadenantes, las células pueden recuperar el aspecto normal. Sin embargo, los cambios displá-sicos pueden preceder o acompañar al cáncer Como ejemplo se puede citar a la displasia del cuello uterino, secundario a su inflamación crónica.

MUERTE CELULAR (Ver anexos al final)

ENVEJECIMIENTO CELULAR

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En el organismo todo, el envejecimiento parece depender de complejas interaccio-nes entre influencias genéticas, metabólicas, hormonales, inmunológicas y estruc-turales a nivel de órganos, tejidos y células. El envejecimiento de un individuo puede considerarse como el efecto combinado del envejecimiento de sus células. A este nivel, el envejecimiento podría repre-sentar la acumulación progresiva de alteraciones en estructura y función, que pueden causar o la muerte celular o disminución de su capacidad de reacción fren-te a agresiones. Las alteraciones celulares de la senectud son tan variadas como irregularidades en la codificación de proteínas ya sea enzimáticas o estructurales, defectos en enzimas, genes, cromosomas, duplicación y reparación del ADN, retículo endo-plásmico, membranas celulares, mitocondrias, ribosomas. Las hipótesis que tratan de explicar estas alteraciones son variadas y constituyen una frontera en los conocimientos médicos actuales.

NEOPLASIA Se considera como neoplasia a una masa anormal de tejido que crece más que los tejidos vecinos, sin coordinación con el tejido normal, sin propósito ninguno, que es autónoma, y que puede consumir a su anfitrión. Las neoplasias son conocidas también como tumores (de tumor: bulto), aunque esta última nominación se confunde con otros procesos que originan bultos y no son neoplasias. Constituyentes: Las neoplasias, como todo tejido, están formadas por el parénquima y el estroma de soporte. El parénquima está constituído por las células neoplásicas. Estas células han perdido el freno para sus mitosis y se reproducen a mayor velocidad que las normales. El tipo celular de una neeoplasia determina la nomenclatura. . El estroma de soporte comprende al tejido conectivo con sus vasos y linfáticos. Es el tejido que sostiene y alimenta a la neoplasia. Nomenclatura: ES CARACTERÍSTICA Y DEFINE EL TIPO CELULAR DE ORIGEN Y LA BENIGNIDAD O MALIGNIDAD DE LA NEOPLASIA. Las neoplasias de origen epitelial: • cuando son benignas agregan al tipo celular el sufijo -OMA (ej. adenoma:

neoplasia benigna de origen en glándula exócrina) • cuando son maligas agregan el sufijo -CARCINOMA (ej. adenocarcinoma:

neoplasia maligna de glándula exócrina). Cuando el origen es mesenquimal: • si son benignas también agregan el sufijo OMA (ej. mioma: neoplasia benigna

de origen muscular) • cuando son malignas, el sufijo -SARCOMA (ej. miosarcoma: neoplasia maligna

originada en tejido muscular). Si el origen es mixto, se denominan pleomórficos. Las neoplasias benignas deno-minadas teratomas provienen de células pluripotenciales. Por último, cuando no se logra determinar el tipo celular original, es decir que las células son indiferenciadas, la neoplasia se denomina de células primitivas. METASTASIS: Se denominan como metástasis a siembras de células neoplásicas separadas de la localización primaria. Solamente se producen en las neoplasias malignas, constituyendo una de las principales difertencias con las benignas. Las células que se desprenden de la localización primaria pueden diseminarse por el organismo por vía linfática (vía preferencial para los carcinomas), por vía hemática

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(vía de los sarcomas) o pueden sembrarse en cavidades (pleural, pericárdica, etc.). DIFERENCIACION Y ANAPLASIA: Se considera como diferenciación de lasa células neoplásicas al grado de semejanza que tienen con las células normales. Cuando más semejantes, más diferenciadas. Existe anaplasia cuando hay falta de diferenciación y las células tienen formas y tamaños diversos, núcleos y nucleolos DIFERENCIAS ENTRE NEOPLASIAS BENIGNAS Y MALIGNAS: Las diferencias histológicas más importantes se muestran en la siguiente tabla:

Variable Benigna Maligna diferenciación sí no anaplasia no sí cápsula sí no invasiva no sí crecimiento lento rápido metástasis no sí

EFECTOS DE LAS NEOPLASIAS: Afectan al organismo de diversas maneras, depen-diendo de su localización, tamaño, invasividad, funcionalismo, etc. Por ejemplo, cuando se originan en una víscera hueca como el intestino pueden crecer hacia la luz produciendo desde obstrucción intestinal leve a completa o total. Pueden comprimir vasos sanguíneos, obstaculizando el flujo y originando desde hipoxias hasta necrosis de las estructuras irrigadas. Cuando están en la vecindad de tejidos de baja resistencia, los comprimen afectando su estructura y función: por ej. un osteosarcoma del cuerpo de una vértebra que comprime a la médula espinal. Pueden destruir el tejido vecino, como sucede en las neoplasias intracraneales que destruyen el tejido cerebral. Las características de invasividad y de destrucción de tejidos puede originar úlceras en la superficie de los órganos involucrados, originando frecuentes hemorragias (hemorragia digestiva alta por adenocarcinoma gástrico y baja por adenocarcinoma del recto). Como son tejidos de gran metabolismo y de rápido crecimiento, consumen al organismo, privándolo de substancia sbásicas para su mantenimiento, llegando en algunas neoplasias malignas a grados de caquexia (desnutrición extrema). Dependiendo del grado de diferenciación, sus células pueden tener actividad funcional y así secretar, por ej., hormonas; como no responden a los frenos fisiológicos para la producción de éstas, originando cuadros de sobrecarga hormonal que dependerán del tipo y de la cantidad de hormona segregada. Además de la malignidad histológica ya referida, existe el concepto de malignidad biológica. Esto sucede cuando una neoplasia, por su localización, puede producir graves consecuencias estructurales y/o funcionales, a pesar de ser histoló-gicamente benigna. Un ejemplo característico está dado por las neoplasias intracraneales. Una neoplasia benigna, diferenciada, sin anaplasia, encapsulada, de crecimiento lento, no invasiva, pero que esté localizada, por ej. en el tálamo, altera estas importantes estructuras y su abordaje conlleva la destrucción de otras tantas estructuras.

PROCESOS INFLAMATORIOS

RESPUESTAS TISULARES A LAS NOXAS Los agentes patógenos pueden producir lesiones celulares y tisulares que ponen en marcha, en los animales superiores, COMPLEJOS MECANISMOS DE DEFENSA O BARRERA. Considerando una noxa externa, la primer barrera esta representada por piel y mucosas, las que constituyen un obstáculo para el ingreso y/o la acción del

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agente lesivo y evitan la lesión celular y tisular primaria. Si aquél (germen, traumatismo, radiación, etc.) las vence, actúan las otras barreras: • 2da. inflamación local y acción de los macrófagos mononucleares; • 3ra. sistema linfático local y regional (vasos y ganglios linfáticos) • 4ta. sistemas fagocitarios hepático, esplénico y medular. (Las respuestas inmunológicas serán tratadas en el capítulo correspondiente)

Por ejemplo, un germen que ingresa al organismo debe vencer en forma sucesiva estas barreras; si lo logra se produce su siembra hematógena que lo disemina por todo el organismo. O puede ser detenido en cualquiera de ellas que lo aislará destruirá o diluirá. Si no se lo aniquila, digiere y elimina, se lo puede encapsular, como sucede con las prótesis y ortesis (de cadera, marcapasos, etc.) y, en gene-ral, con todos los cuerpos extraños no digeribles.

INFLAMACION El proceso inflamatorio o inflamación es una reacción del TEJIDO VIVO VASCULARIZADO a una agresión local. Tiene como objetivos controlar o contener las lesiones tisulares mediante la destrucción, la dilución o el aislamiento del agente lesivo y/o la curación y/o reconstrucción del tejido dañado.

Los conceptos correspondientes brindados por la fisiología, anatomía patológica e inmunología son los que estructuran el de inflamación, que constituye la base fisiopatológica de múltiples enfermedades. La inflamación puede ser, dependiendo de varios factores, AGUDA O CRÓNICA, y su resultado puede ser considerado ÚTIL O PERJUDICIAL. Será ÚTIL cuando logra p.ej. el freno de infecciones bacterianas o cicatriza heridas. Será PERJUDICIAL, cuando la intensidad de la reacción o la reconstrucción del tejido dañado se manifiestan como hipersensibilidad, cicatrices deformantes, esclerosis glomerular renal, retracción de válvulas cardíacas o fusión de sus comisuras, etc. Es decir que el éxito puede llevar a la reparación sin secuelas, o por el contrario aparecer estas y/o establecerse un proceso inflamatorio crónico. (Los términos agudo, subagudo y crónico son utilizados en patología en relación a la duración de un proceso, sin tener relación con su intensidad o grado de compromiso estructural o funcional).

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Veremos a continuación aspectos generales de inflamación aguda, inflamación crónica y procesos de cicatrización y reparación. La comprensión de estos procesos tiene estrecha relación con la ingeniería biomé-dica pues no sólo están presentes en la mayor parte de las afecciones y funda-mentan sus respectivas fisiopatologías sino que, p.ej. explican las respuestas ante la implantación de prótesis y ortesis y pueden posibilitar el camino para evitar los rechazos de aquellas o las úlceras de decúbito producidas por éstas, permitir mejores anclajes, etc. ETIOLOGÍA: Casi todas las causas que llevan a lesión y muerte celular pueden originar inflamación, como los agentes físicos (quemaduras, radiaciones, traumatismos mecánicos [desde aplastamiento hasta una incisión quirúrgica], etc.), agentes químicos (substancias corrosivas, cáusticas, tóxicas, etc.), injuria metabó-lica (hipoxia, inhibidores metabólicos, etc.), endotoxinas (bacterianas, parasitarias o micóticas), reacciones inmunológicas, etc., actuando en diferentes aparatos y sistemas con diversa patogenicidad. FISIOPATOLOGÍA: Se origina una sucesión de cambios eslabonados entre sí de tipo nervioso, vascular, humoral y celular que tiene como objetivo destruir o confinar no solamente al elemento lesionante sino también a las células por él dañadas. Como se refirió mas arriba, puede existir INFLAMACIÓN AGUDA O CRÓNICA, pudiendo ambas ser de diferentes intensidades. Esto depende del balance entre la potencia del agresor y la capacidad de reacción del huésped, pudiendo además quedar localizada o producir reacciones generales. EXISTEN NETAS DIFERENCIAS ENTRE LOS PROCESOS INFLAMATORIOS AGUDOS Y CRÓNICOS. Inflamación aguda • duración corta, de minutos a días • respuesta estereotipada • exudación de líquidos • exudasción de proteínas plasmáticas • emigración de leucocitos predominantemente NEUTRÓFILOS Inflamación crónica • duración de días a más (hasta años) • respuesta no estereotipada • emigración de LINFOCITOS Y MACRÓFAGOS • proliferación de vasos sanguíneos • proliferación de tejido conectivo

Para ambas situaciones, es imprescindible la existencia de un tejido conectivo vascularizado, comprendiendo los propios componentes del tejido conectivo (fibroblastos, mastocitos perivasculares), vasos sanguíneos, plasma y células san-guíneas (neutrófilos, eosinófilos, monocitos, linfocitos, basofilos, plaquetas). Antes de pasar a los mecanismos fisiopatológicos, diferenciaremos tres estados relacionados con la inflamación: TRASUDADO, EXUDADO Y PUS. • Trasudado es líquido extravascular no inflamatorio, con baja densidad (< de

1020), sin proteínas, siendo un ultrafiltrado plasmático producido por alteraciones hidrostáicas (ej. edema de origen renal).

• Exudado es líquido extravascular inflamatorio de alta densidad (> de 1020),

compuesto por líquidos, proteínas y células que han escapado por aumento

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de permeabilidad vascular (ej. exudado por inflamación secundaria a quema-dura).

• Pus es un exudado (es decir, líquido extravascular inflamatorio) rico en

proteínas, leucocitos, macrófagos, restos de células parenquimatosas y microorganismos; la cantidad y acción de las enzimas lisosómicas presentes determina su mayor o menor viscosidad.

INFLAMACION AGUDA Es un cuadro de corta duración, pocos minutos a días, que presenta una respuesta local estereotipada, igual en todas las ocasiones, caracterizada por:

• cambios hemodinámicos • cambios en permeabilidad vascular • migración celular (Todos tienden a hacer llegar rápidamente a las células que combatirán a la agresión) Los cambios hemodinámicos se inician con un aumento de calibre vascular (vasodilatación) y apertura de nuevos lechos capilares y venulares, ambos producidos por liberación local de histamina y probables reflejos neurógenos. La vasodilatación produce inicialmente un aumento local del flujo sanguíneo que es seguido en alrededor de 15 minutos (o menos en lesiones severas) por enlente-cimento del mismo y estasis sanguínea, con marginamiento de leucocitos.

Los cambios en permeabilidad son mediados por substancias químicas como prostaglandinas, bradiquinina, heparina, serotonina, etc., o por daño directo local en casos de quemaduras por radiaciones. Las paredes de los vasos involucrados en el proceso presentan aberturas en las uniones intercelulares originados por con-tracción de las células endoteliales. Esto origina exudación de proteínas plasmáticas y facilita la migración celular. La migración celular es efectuada por leucocitos y por macrófagos, que fueron atraídos a la zona y marginados en las paredes vasculares a las que se adhieren y atraviesan en forma activa por diapédesis. Son atraídos a la zona por substancias (quimiotaxis), realizan fagocitosis y liberan productos que actuarán en el foco.

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La fagocitosis se desarrolla en cuatro etapas: a) fijación de la partícula a la superficie celular b) formación del fagosoma primario (vacuola coronada de lisosomas) c) vaciado de las enzimas lisosómicas en la vacuola (fagosoma secundario) d) digestión y/o incorporación de la partícula Las enzimas lisosómicas pueden salir al espacio extracelular, al foco inflamatorio, incrementando los fenómenos destructivos locales, pudiendo llegar hasta la des-trucción del propio fagocito (neutrófilo o macrófago). La fagocitosis permite así la eliminación tanto del invasor (germen, cuerpo extraño, etc.) como los restos necróticos de neutrófilos y células parenquimatosas.

Se aprecia el papel fundamental que juegan los leucocitos en estos cuadros y se puede predecir que sus alteraciones funcionales van a afectar los mecanismos fisiopatológicos de la inflamación aguda.

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alteración leucocitaria etiología

de leucocitos circulantes

• neutropenia • depresión tóxica medular:-radioterapia

-quimioterapia

defectos en adhesividad

• diabetes • alcoholismo (intoxicación aguda) • corticoides

defectos en migración y/o quimiotaxis

• alteraciones genéticas • diabetes • < producción de fact. quimiotácticos • inhibición de quimiotaxis (cirrosis) • inhibición de motilidad: -fármacos

-cáncer -artritis reumat.

defectos en fagocitosis

• diabetes • ↓ inmunoglobulinas • ↓ complemento • alteraciones en actina

disminución de actividad

bactericida

⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

defectos mixtos

• diabetes - corticoides

La presencia de uno o más de estos factores alterará la respuesta inflamatoria, lo que podrá o no ser un inconveniente. Será un inconveniente, por ejemplo, cuando se trata de una inflamación originada por una prótesis infectada, pues tal vez no tenga éxito en circunscribir la infección. Será favorable cuando la inflamación cardíaca producida por la aplicación de radia-ciones en un caso de neoplasia maligna de mama es disminuída por el menor número de leucocitos circulantes, secundario a la misma radiación y a los agentes quimioterápicos utilizados. Las alteraciones descriptas son las responsables de la aparición de los signos clásicos de la inflamación (descriptos los cuatro primeros por Celso en el siglo I aJC): calor, color, tumor, dolor e impotencia funcional. • Calor por el aumento de metabolismo local y la liberación de pirógenos y

prostaglandinas. • Color por la vasodilatación. • Tumor por la congestión venosa, trasudación y exudación. • Dolor por el edema y por la acción de serotonina, prostaglandinas y

bradiquinina. • Impotencia funcional por el dolor y por el edema que comprime estructuras. PAPEL DEL SISTEMA LINFATICO: EL SISTEMA LINFÁTICO REPRESENTA LA BARRERA SIGUIENTE ANTE LAS AGRESIONES:. cuando la reacción inflamatoria local no circuns-cribe y no neutraliza la lesión, combate la tercera línea constituída por los macrófagos mononucleares y sistema linfático. (1ra piel y mucosas, 2da inflama-ción local).

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En las lesiones simples, los vasos linfáticos transportan leucocitos y restos celulares producidos en el lugar. En las lesiones graves, y cuando la reacción local no fue exitosa, transportan tam-bién al agente lesivo, y se produce linfangitis (inflamación del vaso linfático) y linfadenitis (inflamación del ganglio linfático, por ej., el aumento de tamaño de los ganglios del cuello ante una faringitis). En los ganglios linfáticos se libra la batalla, actuando las células propias de los mismos. Si la barrera linfática es vencida, los agentes lesivos (p.ej. gérmenes, células cancerosas, etc) son vehiculizados por los vasos linfáticos hasta ser volcados en la circulación venosa sistémica. Es el momento de la acción de la cuarta barrera, caracterizada por la función del sistema fagocitario del hígado, del bazo y de la médula ósea (hepático, esplénico, medular), los que pueden ser exitosos y concluir el episodio, o ser vencidos, con la subsiguiente siembra hematógena. La siembra hematógena, es decir la vehiculización de las noxas a todo el organis-mo, puede producir infecciones (en caso de gérmenes) en válvulas cardíacas, meninges, riñones, articulaciones, etc.; metástasis (en caso de células neoplá-sicas) en pulmón, cerebro, hígado, etc.

INFLAMACION CRONICA Se origina por estímulos inflamatorios persistentes. Fisiopatológicamente, puede ser secundaria a inflamación aguda, aparecer por brotes repetidos de ésta, o ser consecuencia de cuadros insidiosos. Puede ser secundaria a inflamación aguda cuando los estímulos persisten, p.ej. en caso de una neumonía que se convierte en un absceso de pulmón por no aniqui-lamiento del germen, en una válvula de descompresión encefálica que actúa como un cuerpo extraño, o en una prótesis desproporcionada que produce estímulos irri-tativos permanentes. Puede ser consecuencia de brotes repetidos de inflamación aguda, p.ej. en accesos repetidos de colecistitis o nefritis, pudiendo existir cicatrización entre los brotes. Los cuadros insidiosos generados por microorganismos intracelulares (como el bacilo de la TBC o algunos virus), por sustancias no degradables (silicosis, asbestosis), o por reacciones inmunológicas (como en los casos de artritis reumatoidea), originan diversos tipos de inflamación crónica. Las respuestas no son estereotipadas, como en la inflamación aguda, sino que dependen de diversos factores como características del agente agresor, persis-tencia de la acción, sistema, órgano o tejido involucrado, etc. Histológicamente se encuentra: • infiltrado mononuclear : macrófagos, linfocitos, células plasmáticas • proliferación de fibroblastos • neovascularización (formación de nuevos vasos) • aumento de tejido conectivo → fibrosis Se diferencia del cuadro histopatológico de la inflamación aguda por el tipo de células (macrófagos, linfocitos y células plasmáticas en vez de neutrófilos y macrófagos) y por la existencia de tejido conectivo y vasos, ambos de neofor-mación. Cuando no se digieren bien los cuerpos extraños, se producen granulomas con grandes macrófagos englobando a aquéllos, como en la TBC, sarcoidosis, micosis, sífilis, etc.

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Siendo variables los factores actuantes, también los tipos morfológicos que adquiere una inflamación crónica varían. Así, puede ser tipo:

• serosa • fibrinosa • serofibrinosa • supurativa o purulenta • mixta • abscesos • úlceras • etc.

Inflamación de tipo seroso por ej. por trasudación de plasma sanguíneo solo o con proteínas (exudado) o por secreciones de células serosas, en inflamaciones leves o de reciente comienzo, como las ampollas producidas en la piel por quema-duras. Inflamación de tipo fibrinoso ocurre por exudación de proteínas plasmáticas y fibrinógeno, con organización (fibrosis) o resolución (reabsorción) posterior, como en las pericarditis por fiebre reumática. Inflamación supurativa o purulenta (productora de pus) la que, cuando es circunscripta, se denomina abceso. Ocurre por ej. en las colecciones purulentas de un bolsillo infectado de un marcapaso. Los abscesos pueden abrirse al exterior del organismo o al interior ya sea de una víscera hueca (corazón) o cavidad (peri-toneal) volcando su contenido de pus; o no se evacúa y puede tabicarse y organi-zarse, llegando hasta a reabsorberse por digestión proteolítica total, con cicatri-zación posterior. Ocurren tipos mixtos (serofibrinosos, fibropurulento, etc.) pues existen formas que comparten características, o son etapas consecutivas de un proceso:

Se denomina úlcera a una solución de continuidad en la superficie de un órgano o tejido, con pérdida de la cubierta habitual, estando ocupada por tejido inflamatorio necrótico. El ejemplo es la úlcera de estómago o duodeno, pero también lo son las produ-cidas por alteraciones circulatorias en los miembros inferiores, etc. En período agudo presentan reacción serosa y fibrinosa, con posterior proliferación de tejido conectivo y eventual cicatrización. En síntesis, lo tratado puede considerarse como mecanismos de defensa orgánica que se inician de una manera estereotipada y, si persisten, adoptan diversas características de acuerdo al agente, sitio y características del exudado. Pero la historia no termina aquí, puesto que la reparación de una lesión comienza con la misma inflamación.

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CICATRIZACION Y

REPARACION PRINCIPIOS GENERALES La mayoría de las lesiones orgánicas son seguidas de reparación por regeneración de células parenquimatosas, con mayor o menor cicatrización por tejido conec-tivo. Los procesos que conducirán a la recuperación del daño se inician precozmente. Su éxito dependerá de diversos factores, siendo fundamentales para lograr calidad y suficiencia de reparación: • la capacidad de regeneración celular • el salvataje del esqueleto del tejido • la actividad proliferativa de relleno • la presencia o ausencia de infección

De acuerdo al tipo de células que han sido afectadas y a su capacidad de regeneración, estas pueden clasificarse en células lábiles, estables y permanentes. Células lábiles son aquellas que presentan una multiplicación permanente, como en los revestimientos epiteliales o las células de los tejidos sanguíneo, linfoide, esplénico, que permiten una total regeneración ante su pérdida. Se considera células estables a las que se dividen a demanda, alcanzando a rege-nerar la función si no es destruído el esqueleto de sostén del tejido que las va a contener. Existen células estables en hígado, riñones, páncreas, músculo liso, endotelio vascular, hueso, cartílago, tejido conectivo. Cuando las células han perdido la capacidad mitótica, o ésta es muy escasa, se las considera permanentes. Son ejemplos de células permanentes las neuronas, las células miocárdicas y las musculares estriadas. Aunque pueden existir mitosis aisladas, demostradas en animales inferiores, no alcanzan a tener utilidad práctica, y sus lesiones van seguidas habitualmente de reemplazo por tejido conectivo (cicatriz). El esqueleto o armazón subyacente o estroma de sostén de las células del tejido debe estar conservado para que las nuevas células no proliferen al azar y desor-denadas. Cuando el esqueleto se conserva intacto, puede ser recuperada la función en forma completa; si no es así, una cicatriz ocupará el lugar del anterior tejido normofuncionante. Cuando la lesión no es muy amplia, por ejemplo en la piel, aun la pérdida de sustancia puede ser recuperada por la regeneración de las células epiteliales del borde de la herida. Pero si el defecto es grande, la regeneración epitelial debe esperar a que el defecto sea rellenado por tejido de proliferación (cicatrización por segunda). La actividad proliferativa de relleno es necesaria cuando la pérdida de sustancia y de estroma impide que el defecto sea llenado por la regeneración de células lábiles o estables. También ocurre cuando las células no se dividen por ser perma-nentes. Se denomina tejido de granulación al originado por proliferación de fibroblastos y vasos sanguíneos de pequeño calibre, que da el aspecto granular, blando y rosa-

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do de la superficie de las heridas no contaminadas. Los fibroblastos presentan cantidades importantes de músculo liso. Este músculo liso produce, al contraerse, acercamiento de las partes y retracción de la herida. La cicatriz posterior estará formada por fibroblastos fusiformes, colágeno denso, fragmentos de tejido elástico, matriz extracelular y escasos vasos. La cicatrización de heridas dependerá de los diversos factores señalados, pudien-do en forma esquemática ser dividida en dos tipos: • Cicatrización por primera, rápida y sencilla, cuyo ejemplo es el de una

incisión quirúrgica, se produce cuando no hay pérdida considerable de tejido y no hay infección.

• Cicatrización por segunda, más lenta y compleja, se origina cuando existe un

defecto grande que debe ser rellenado, coexistiendo o no infección. CICATRIZACION POR PRIMERA Los pasos de una cicatrización por primera (de una herida quirúrgica limpia, sin pérdida de sustancia) serían:

Duración Hechos

horas • cierre hermético por coágulo sanguíneo 1 - 2 días • obtención de continuidad epitelial 3 - 5 días • puente fibroelástico

7 días • colagenización 15 días • granulación progresiva + 1 mes • desvascularización

El cierre hermético de la herida ocurre en término de horas por formación del coágulo sanguíneo, cuya superficie se deshidrata y produce la costra. Se restablece la continuidad epitelial en término de 24 a 48 horas. El puente fibroelástico no se torna patente antes de 3 a 5 días después de la incisión y la colagenización demostrable sólo comienza a aparecer en la última parte de la primera semana. Finalmente, se produce granulación mediante proliferación progresiva de fibro-blastos, acumulación de colágeno y el nuevo tejido conectivo es comprimido y desvascularizado. CICATRIZACION POR SEGUNDA: En las grandes pérdidas de sustancia, ya sea por gran destrucción tisular, abscedación, etc, se debe primero rellenar el defecto y eli-minar los tejidos necrosados y los productos de la inflamación. Como consecuencia, la inflamación se hace más intensa y prolongada. Se produce una proliferación de tejido de granulación, que va rellenando la herida desde el fondo a la superficie. Es un proceso lento, y costoso desde el punto de vista metabólico y nutricional. Es necesario, fundamentalmente, el aporte de importantes cantidades de proteínas y energía. En estos casos los fibroblastos, que poseen abundante músculo liso (miofibroblastos), originan gran retracción de la herida. La disminución del tamaño de la misma por la retracción que produce la cicatriz (retracción cicatrizal) puede ser de alrededor del diez por ciento del tamaño original, lo que produce deformaciones de diversa magnitud. Otros factores, además de los expuestos, afectan las respuestas de las cicatriza-ciones, pudiendo definirse como factores generales.

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Estos factores generales están representados por ASPECTOS NUTRICIONALES, TRASTORNOS HEMATOLOGICOS, DIABETES, INGESTA DE CORTICOIDES, ETC.

Los ASPECTOS NUTRICIONALES se refieren a la ingesta proteica que dará los aminoácidos esenciales y fundamentales para los elementos estructurales para la regeneración y reconstrucción (fibroblastos, colágeno, reproducción celular, etc.); ingesta de vitaminas, sobre todo la vitamina C; ingesta de zinc y otros, indispen-sables para la acción de enzimas; etc.

Los ASPECTOS HEMATOLOGICOS ya fueron tratados al hablar de la deficiencia leucocitaria, debiendo agregarse que además de no contribuir al proceso inflama-torio de defensa, la falta de linfocitos desarma la barrera inmunológica, así como diversos trastornos de coagulación afectan en más o en menos los pasos de estos procesos.

El papel de la DIABETES y los CORTICOIDES será profundizado cuando se analice la fisiopatología endócrina. La diabetes retrasa la cicatrización de las heridas por diversos mecanismos, entre los que puede citarse la isquemia secundaria a enfermedad de grandes y pequeños vasos producida o favorecida por la diabetes, las diversas formas de disfunción leucocitaria que ésta origina (alteración en la capacidad fagocitaria, deficiencias en migración, quimiotaxis y adhesividad), etc. Los corticoides disminuyen la respuesta inflamatoria y por lo enlentecen la cicatrización. CONSECUENCIAS DE LA INFLAMACION Y REPARACION Analizados estos procesos, es posible imaginar lo que podría suceder en diferen-tes aparatos, sistemas o componentes de los mismos ante inflamaciones agudas o crónicas, con recuperación total o parcial de la estructura y función, con deforma-ciones estructurales, etc. En el delicado glomérulo renal, la destrucción de su estructura va seguida de disfunción de grado diverso de acuerdo a la extensión del daño, debiendo en muchos casos apelarse a la eliminación de desechos metabólicos mediante la ultrafiltración mediada por riñones artificiales o hemodiálisis. La inflamación y posterior cicatrización con retracción de una válvula mitral por fie-bre reumática origina alteraciones hemodinámicas caracterizadas por reflujo sistó-lico hacia aurícula izquierda y menor eyección hacia aorta, lo que obliga en ocasio-nes a su reemplazo por prótesis mecánicas, biomecánicas o biológicas. La inflamación crónica de la articulación de la cadera por osteoartrosis deformante ocasiona la pérdida de su función, debiendo ser reemplazada por prótesis de diversos materiales. En grandes pérdidas de sustancia como ocurre en extensos traumatismos o grandes quemados, los procesos de reparación no son capaces del relleno total de lo perdido, por lo que se debe apelar a la sustitución por materiales autólogos, homólogos o por sustancias artificiales de reemplazo. Por el otro lado, conociendo los mecanismos que intervienen, es posible su neutra-lización farmacológica, física, instrumental, etc. para lograr una disminución de sus efectos y permitir la aceptación de un injerto que por su constitución, estructura o tamaño sería rechazado. Ejemplos pueden ser el injerto de un corazón biológico, la interfase entre un corazón artificial y el tejido orgánico, el diseño y desarrollo de material de sutura, unión, perfusión, etc., y otros varios ejemplos que hacen a la práctica de la ingeniería biomédica.

A MODO DE RESUMEN GENERAL

42 bis


Modificado de RobbinsSL y Cotran RS: Patología estructural y funcional, 3ra ed. Interamericana, México, 1987.

42 bis

Anexos

LESION Y ADAPTACION CELULAR La vida de una célula normal transcurre entre situaciones fisiológicas y la exposición a estímulos anormales y a agresiones patológicas.

En general, ante situaciones fisiológicas la célula mantiene el equilibrio homeostático.

Ante aumentos marcados de estímulos fisiológicos o ante agresiones puede adaptarse o sufrir una lesión. La lesión celular puede ser reversible o irreversible. Una lesión irreversible puede originar necrosis celular.

Pero ciertos estímulos fisiológicos y algunos patológicos pueden llevar a la célula a un proceso denominado apoptosis.

célula normal





lesión

reversible


MUERTE CELULAR

NECROSIS Y APOPTOSIS

Las células mueren por dos mecanismos diferentes: necrosis y apoptosis. En forma tradicional se consideraba a la muerte celular como el resultado de condiciones patológicas y se la denominaba necrosis. Pero la revisión de diferentes procesos llevó a considerar una segunda forma, originada en estímulos en general no patológicos, denominada apoptosis.

Necrosis: ocurre necrosis en situaciones patológicas, cuando la célula es sometida a una lesión que origina daño severo de las membranas. La lesión de la membrana plasmática altera la capacidad de mantener la homeostasis, ingresan a la célula agua e iones extracelulares, las estructuras citoplasmáticas aumentan su volumen (presentan edema, ver más adelante) y terminan por romperse, liberando en el medio intra y extracelular enzimas lisosómicas y otras substancias. Las enzimas lisosómicas liberadas completan la lisis de los componentes celulares y a su vez dañan al tejido vecino, originando una respuesta inflamatoria (ver pág. 21 y posteriores: Procesos inflamatorios). En el tejido nervioso la necrosis celular va seguida de proliferación de las células de la neuroglia (gliosis), que fagocitan los restos celulares (ver pág. 96: Alteraciones de la neuroglia). Las noxas que originan necrosis afectan a grupos celulares, más que a células aisladas.

Apoptosis: es la muerte celular que ocurre en general bajo condiciones fisiológicas. Como la célula participa activamente en su destrucción, se la denomina “suicidio celular”. Los cambios se inician en el ADN nuclear, que se degrada y origina

42 bis


secundariamente la división de la célula en múltiples vesículas rodeadas de membrana de características normales (cuerpos apoptóticos). Estos cuerpos apoptóticos contienen componentes celulares (ribosomas, mitocondrias, lisosomas, etc.), son fagocitados por macrófagos (que reconocen su origen apoptótico) y no dañan los tejidos vecinos. Como no hay daño tisular no se produce inflamación. Se produce apoptosis en embriogénesis, control de la población celular y recambio celular normal, desarrollo del sistema nervioso, regulación hormonal de la función celular y del trofismo tisular, regresión de neoplasias, etc. Pero también puede ocurrir apoptosis en condiciones patológicas que alteran primariamente el ADN nuclear como bajo la acción de agentes físicos, linfocitos T citolíticos (ver pág. 76-77), episodios de isquemia-reperfusión, etc.

necrosis apoptosis

situaciones patológicas fisiológicas

patológicas

blanco inicial membranas ADN nuclear

etapa inicial edema celular retracción celular

etapas posteriores rotura de componentes, liberación de enzimas lisosómicas, autolisis y

daño tisular

fragmentación en vesículas rodeadas

de membrana normal

reacción inflamatoria sí no

EDEMA

CONCEPTOS GENERALES

Se denomina edema al aumento del contenido líquido a niveles celular, tisular, de órganos y de cavidades.

Edema celular: Aumento de volumen celular por aumento del contenido líquido de la célula.

Edema tisular: Aumento del contenido líquido del tejido celular subcutáneo y de los espacios intersticiales de otros tejidos y órganos.

Edema pulmonar: Aumento del contenido líquido de los espacios intersticiales del tejido pulmonar, con pasaje de líquido a los espacios alveolares.

Edema renal (o de otros órganos): Aumento del contenido líquido de los espacios intersticiales del tejido renal (o de otros órganos).

Edema de cavidades: Aumento de contenido líquido de cavidades peritoneal, pleural, pericárdica, etc. Se los denomina habitualmente como derrame pleural, pericárdico y peritoneal (a éste último se le llama ascitis).

Al edema generalizado de órganos, con derrames pleural, pericárdico y peritoneal se lo denomina anasarca.

Se desarrollará el edema intersticial, ya que los otros cuadros (celular, pulmonar, etc.) se tratarán en las unidades respectivas (Patología hidroelectrolítica, Patología Respiratoria, etc.)

Edema intersticial

42 bis


Se considera edema intersticial al aumento de contenido líquido de un tejido. De acuerdo a su localización puede ser edema difuso o sistémico o edema localizado. De acuerdo a las características del líquido puede ser de dos tipos: inflamatorio y no inflamatorio.

El edema no inflamatorio es similar en concentración electrolítica y de cristaloides no electrolíticos al plasma sanguíneo, pero muy escaso en proteínas: constituye un trasudado.

El edema inflamatorio contiene proteínas y células (ver pág. 21 y posteriores: Procesos inflamatorios): es un exudado.

Fisiopatología. En condiciones homeostáticas se mantiene el equilibrio hídrico entre los compartimientos o espacios vascular (5% del peso corporal), intersticial (15%) e intracelular (40%). Hay un permanente intercambio líquido entre los compartimientos por lo que el equilibrio es dinámico. El mayor movimiento se realiza a nivel capilar, cuya estructura permite el libre paso de agua y electrolitos e impide en condiciones normales el pasaje de proteínas.

Los factores que participan en la fisiopatología del edema tisular son:

• presión hidrostática de filtración, que depende de:

• volemia

• caudal sanguíneo capilar (dependiente de la presión arterial y de los esfínteres precapilares y postcapilares)

• presión venosa

• presión oncótica de las proteínas

• permeabilidad capilar

• circulación linfática

La volemia depende de multivariables (ver Patología hidroelectrolítica).

El caudal sanguíneo de un territorio capilar dado es función de la presión arterial y del estado de los esfínteres precapilares del territorio. Cuando los esfínteres precapilares se relajan aumenta el flujo volumétrico y cuando se contraen se reduce. La contracción de los esfínteres postcapilares aumenta la resistencia al flujo, aumentando la presión hidrostática.

En condiciones normales la dirección y la magnitud del movimiento hidrosalino difieren a lo largo del capilar: hacia el intersticio en forma decreciente en el segmento arteriolar del capilar y hacia el capilar en forma creciente en el segmento venular (ver figura).

42 bis


La circulación linfática, cuyos vasos se inician en el intersticio, se ocupa de drenar el líquido excedente y la escasa cantidad de proteínas que escapa

de los capilares.

Cuando aumenta la presión hidrostática a nivel capilar (por aumento de volemia, del caudal sanguíneo capilar o de la presión venosa), cuando disminuye la presión oncótica, cuando aumenta la permeabilidad capilar o cuando se altera la circulación linfática, se favorece la producción de edema.

• Aumento de presión hidrostática

• Disminución del gradiente oncótico

• Aumento de permeabilidad capilar

• Alteración de la circulación linfática

Mecanismos de la formación de edema tisular

arteriola

capilar

intersticio

linfático

vénula Esquema del movimiento hidrosalino a nivel

capilar. Las flechas paralelas indican la dirección y la magnitud del movimiento hidrosalino en condiciones normales. Las flechas aisladas

muestran la dirección de la corriente sanguínea y linfática. Se muestra el origen de un vaso linfático. : esfínteres pre y postcapilares.

Etiología. La etiología del edema tisular es diversa y será desarrollada en los capítulos específicos. Originan edema tisular: inflamación aguda y crónica, reacciones inmunológicas, insuficiencia cardíaca, cirrosis hepática, alteraciones nutricionales, nefropatías, flebopatías, obstrucciones linfáticas, hipotiroidismo (mixedema), etc.

En general, se origina edema difuso o sistémico en insuficiencia cardíaca, cirrosis hepática, reacciones inmunológicas difusas, alteraciones nutricionales (Kwashiorkor, edema difuso de niños con severo déficit proteico), nefropatías, hipotiroidismo, etc.

Se encuentra edema localizado en inflamación aguda y crónica, trastornos locales de permeabilidad capilar (reacciones inmunológicas locales), flebopatías (trastornos de drenaje venoso de cualquier etiología), obstrucciones linfáticas (linfadenopatías infecciosas, traumáticas, postquirúrgicas, etc.)

42 bis


Mixedema: es un tipo de edema tisular que aparece en pacientes portadores de hipofunción crónica de la glándula tiroides. Se caracteriza por la acumulación de mucopolisacáridos hidrofílicos en el tejido conectivo.

• inflamación aguda y crónica

• reacciones inmunológicas

• insuficiencia cardíaca

• cirrosis hepática

• alteraciones nutricionales

• nefropatías

• flebopatías

• obstrucciones linfáticas

• hipotiroidismo (mixedema)

• etc.

Etiología del edema tisular

Cuando existe edema subcutáneo, si se ejerce presión sobre la piel se desplaza el líquido intersticial del tejido y queda transitoria-mente una huella, que es característica del edema.

CONCEPTOS GENERALES

Definiciones y conceptos para el análisis fisiopatológico y clínico.

SÍNTOMA

Síntoma es toda manifestación por parte del paciente de una alteración orgánica; lo que siente y cuenta el enfermo. Son ejemplos dolor, cansancio, mareo.

SIGNO

Signo es todo reconocimiento o provocación por parte del médico de una alteración que presenta el paciente; lo que ve, palpa, percute, ausculta o registra instrumentalmente el médico. Son ejemplos soplo, aumento de tamaño del hígado, alteración en radiografía.

Con frecuencia un síntoma puede ser también un signo, en los casos en que lo siente el paciente y lo observa el médico. Son ejemplos el edema de miembros inferiores (el paciente ve el aumento de volumen y lo relata; el médico lo detecta durante la inspección y la palpación) y la disnea (el paciente refiere dificultad para respirar y el médico observa al paciente respirar en forma anormal).

SÍNDROME

Conjunto de síntomas y signos comunes a varias enfermedades, que coexisten y definen un cuadro fisiopatológico o clínico determinado. Por ejemplo, el síndrome obstructivo pulmonar (ver pág. 38) se caracteriza por disnea predominantemente espiratoria, ruidos característicos en la auscultación toráxica (sibilancias), disminución del volumen espirado máximo por segundo; se lo encuentra en el asma bronquial, en la bronquitis crónica y en el enfisema pulmonar obstructivo.

DISNEA

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Anexos

LESION Y ADAPTACION CELULAR La vida de una célula normal transcurre entre situaciones fisiológicas y la exposición a estímulos anormales y a agresiones patológicas.

En general, ante situaciones fisiológicas la célula mantiene el equilibrio homeostático.

Ante aumentos marcados de estímulos fisiológicos o ante agresiones puede adaptarse o sufrir una lesión. La lesión celular puede ser reversible o irreversible. Una lesión irreversible puede originar necrosis celular.

Pero ciertos estímulos fisiológicos y algunos patológicos pueden llevar a la célula a un proceso denominado apoptosis.

célula normal





lesión

reversible


MUERTE CELULAR

NECROSIS Y APOPTOSIS

Las células mueren por dos mecanismos diferentes: necrosis y apoptosis. En forma tradicional se consideraba a la muerte celular como el resultado de condiciones patológicas y se la denominaba necrosis. Pero la revisión de diferentes procesos llevó a considerar una segunda forma, originada en estímulos en general no patológicos, denominada apoptosis.

Necrosis: ocurre necrosis en situaciones patológicas, cuando la célula es sometida a una lesión que origina daño severo de las membranas. La lesión de la membrana plasmática altera la capacidad de mantener la homeostasis, ingresan a la célula agua e iones extracelulares, las estructuras citoplasmáticas aumentan su volumen (presentan edema, ver más adelante) y terminan por romperse, liberando en el medio intra y extracelular enzimas lisosómicas y otras substancias. Las enzimas lisosómicas liberadas completan la lisis de los componentes celulares y a su vez dañan al tejido vecino, originando una respuesta inflamatoria (ver pág. 21 y posteriores: Procesos inflamatorios). En el tejido nervioso la necrosis celular va seguida de proliferación de las células de la neuroglia (gliosis), que fagocitan los restos celulares (ver pág. 96: Alteraciones de la neuroglia). Las noxas que originan necrosis afectan a grupos celulares, más que a células aisladas.

Apoptosis: es la muerte celular que ocurre en general bajo condiciones fisiológicas. Como la célula participa activamente en su destrucción, se la denomina “suicidio celular”. Los cambios se inician en el ADN nuclear, que se degrada y origina

42 bis


secundariamente la división de la célula en múltiples vesículas rodeadas de membrana de características normales (cuerpos apoptóticos). Estos cuerpos apoptóticos contienen componentes celulares (ribosomas, mitocondrias, lisosomas, etc.), son fagocitados por macrófagos (que reconocen su origen apoptótico) y no dañan los tejidos vecinos. Como no hay daño tisular no se produce inflamación. Se produce apoptosis en embriogénesis, control de la población celular y recambio celular normal, desarrollo del sistema nervioso, regulación hormonal de la función celular y del trofismo tisular, regresión de neoplasias, etc. Pero también puede ocurrir apoptosis en condiciones patológicas que alteran primariamente el ADN nuclear como bajo la acción de agentes físicos, linfocitos T citolíticos (ver pág. 76-77), episodios de isquemia-reperfusión, etc.

necrosis apoptosis

situaciones patológicas fisiológicas

patológicas

blanco inicial membranas ADN nuclear

etapa inicial edema celular retracción celular

etapas posteriores rotura de componentes, liberación de enzimas lisosómicas, autolisis y

daño tisular

fragmentación en vesículas rodeadas

de membrana normal

reacción inflamatoria sí no

EDEMA

CONCEPTOS GENERALES

Se denomina edema al aumento del contenido líquido a niveles celular, tisular, de órganos y de cavidades.

Edema celular: Aumento de volumen celular por aumento del contenido líquido de la célula.

Edema tisular: Aumento del contenido líquido del tejido celular subcutáneo y de los espacios intersticiales de otros tejidos y órganos.

Edema pulmonar: Aumento del contenido líquido de los espacios intersticiales del tejido pulmonar, con pasaje de líquido a los espacios alveolares.

Edema renal (o de otros órganos): Aumento del contenido líquido de los espacios intersticiales del tejido renal (o de otros órganos).

Edema de cavidades: Aumento de contenido líquido de cavidades peritoneal, pleural, pericárdica, etc. Se los denomina habitualmente como derrame pleural, pericárdico y peritoneal (a éste último se le llama ascitis).

Al edema generalizado de órganos, con derrames pleural, pericárdico y peritoneal se lo denomina anasarca.

Se desarrollará el edema intersticial, ya que los otros cuadros (celular, pulmonar, etc.) se tratarán en las unidades respectivas (Patología hidroelectrolítica, Patología Respiratoria, etc.)

Edema intersticial

42 bis


Se considera edema intersticial al aumento de contenido líquido de un tejido. De acuerdo a su localización puede ser edema difuso o sistémico o edema localizado. De acuerdo a las características del líquido puede ser de dos tipos: inflamatorio y no inflamatorio.

El edema no inflamatorio es similar en concentración electrolítica y de cristaloides no electrolíticos al plasma sanguíneo, pero muy escaso en proteínas: constituye un trasudado.

El edema inflamatorio contiene proteínas y células (ver pág. 21 y posteriores: Procesos inflamatorios): es un exudado.

Fisiopatología. En condiciones homeostáticas se mantiene el equilibrio hídrico entre los compartimientos o espacios vascular (5% del peso corporal), intersticial (15%) e intracelular (40%). Hay un permanente intercambio líquido entre los compartimientos por lo que el equilibrio es dinámico. El mayor movimiento se realiza a nivel capilar, cuya estructura permite el libre paso de agua y electrolitos e impide en condiciones normales el pasaje de proteínas.

Los factores que participan en la fisiopatología del edema tisular son:

• presión hidrostática de filtración, que depende de:

• volemia

• caudal sanguíneo capilar (dependiente de la presión arterial y de los esfínteres precapilares y postcapilares)

• presión venosa

• presión oncótica de las proteínas

• permeabilidad capilar

• circulación linfática

La volemia depende de multivariables (ver Patología hidroelectrolítica).

El caudal sanguíneo de un territorio capilar dado es función de la presión arterial y del estado de los esfínteres precapilares del territorio. Cuando los esfínteres precapilares se relajan aumenta el flujo volumétrico y cuando se contraen se reduce. La contracción de los esfínteres postcapilares aumenta la resistencia al flujo, aumentando la presión hidrostática.

En condiciones normales la dirección y la magnitud del movimiento hidrosalino difieren a lo largo del capilar: hacia el intersticio en forma decreciente en el segmento arteriolar del capilar y hacia el capilar en forma creciente en el segmento venular (ver figura).

42 bis


La circulación linfática, cuyos vasos se inician en el intersticio, se ocupa de drenar el líquido excedente y la escasa cantidad de proteínas que escapa

de los capilares.

Cuando aumenta la presión hidrostática a nivel capilar (por aumento de volemia, del caudal sanguíneo capilar o de la presión venosa), cuando disminuye la presión oncótica, cuando aumenta la permeabilidad capilar o cuando se altera la circulación linfática, se favorece la producción de edema.

• Aumento de presión hidrostática

• Disminución del gradiente oncótico

• Aumento de permeabilidad capilar

• Alteración de la circulación linfática

Mecanismos de la formación de edema tisular

arteriola

capilar

intersticio

linfático

vénula Esquema del movimiento hidrosalino a nivel

capilar. Las flechas paralelas indican la dirección y la magnitud del movimiento hidrosalino en condiciones normales. Las flechas aisladas

muestran la dirección de la corriente sanguínea y linfática. Se muestra el origen de un vaso linfático. : esfínteres pre y postcapilares.

Etiología. La etiología del edema tisular es diversa y será desarrollada en los capítulos específicos. Originan edema tisular: inflamación aguda y crónica, reacciones inmunológicas, insuficiencia cardíaca, cirrosis hepática, alteraciones nutricionales, nefropatías, flebopatías, obstrucciones linfáticas, hipotiroidismo (mixedema), etc.

En general, se origina edema difuso o sistémico en insuficiencia cardíaca, cirrosis hepática, reacciones inmunológicas difusas, alteraciones nutricionales (Kwashiorkor, edema difuso de niños con severo déficit proteico), nefropatías, hipotiroidismo, etc.

Se encuentra edema localizado en inflamación aguda y crónica, trastornos locales de permeabilidad capilar (reacciones inmunológicas locales), flebopatías (trastornos de drenaje venoso de cualquier etiología), obstrucciones linfáticas (linfadenopatías infecciosas, traumáticas, postquirúrgicas, etc.)

42 bis


Mixedema: es un tipo de edema tisular que aparece en pacientes portadores de hipofunción crónica de la glándula tiroides. Se caracteriza por la acumulación de mucopolisacáridos hidrofílicos en el tejido conectivo.

• inflamación aguda y crónica

• reacciones inmunológicas

• insuficiencia cardíaca

• cirrosis hepática

• alteraciones nutricionales

• nefropatías

• flebopatías

• obstrucciones linfáticas

• hipotiroidismo (mixedema)

• etc.

Etiología del edema tisular

Cuando existe edema subcutáneo, si se ejerce presión sobre la piel se desplaza el líquido intersticial del tejido y queda transitoria-mente una huella, que es característica del edema.

CONCEPTOS GENERALES

Definiciones y conceptos para el análisis fisiopatológico y clínico.

SÍNTOMA

Síntoma es toda manifestación por parte del paciente de una alteración orgánica; lo que siente y cuenta el enfermo. Son ejemplos dolor, cansancio, mareo.

SIGNO

Signo es todo reconocimiento o provocación por parte del médico de una alteración que presenta el paciente; lo que ve, palpa, percute, ausculta o registra instrumentalmente el médico. Son ejemplos soplo, aumento de tamaño del hígado, alteración en radiografía.

Con frecuencia un síntoma puede ser también un signo, en los casos en que lo siente el paciente y lo observa el médico. Son ejemplos el edema de miembros inferiores (el paciente ve el aumento de volumen y lo relata; el médico lo detecta durante la inspección y la palpación) y la disnea (el paciente refiere dificultad para respirar y el médico observa al paciente respirar en forma anormal).

SÍNDROME

Conjunto de síntomas y signos comunes a varias enfermedades, que coexisten y definen un cuadro fisiopatológico o clínico determinado. Por ejemplo, el síndrome obstructivo pulmonar (ver pág. 38) se caracteriza por disnea predominantemente espiratoria, ruidos característicos en la auscultación toráxica (sibilancias), disminución del volumen espirado máximo por segundo; se lo encuentra en el asma bronquial, en la bronquitis crónica y en el enfisema pulmonar obstructivo.

DISNEA

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Univ. Nacional de Entre Ríos Bioingeniería FIUNER Cátedra ...DISFUNCION CELULAR Se considera disfunción celular a la situación en la que una(s) célula(s) no cumple(n) en forma