El Cerebro: Energía y Funciones Vitales

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

¿Qué porcentaje del gasto cardiaco consume el cerebro humano en reposo?

10%

20%

15% (correct)

25%

¿Cuál es la tasa promedio de consumo de oxígeno en el cerebro humano por cada 100 g en reposo?

3,5 ml/min (correct)

4,0 ml/min

2,5 ml/min

3,0 ml/min

¿Qué porcentaje del consumo total de energía del organismo utiliza el cerebro?

20% (correct)

10%

30%

15%

De la energía consumida por el cerebro, ¿qué porcentaje se utiliza en funciones electrofisiológicas?

60% Signup and view all the answers

¿Cuál es el flujo sanguíneo cerebral (FSC) promedio que mantiene el cerebro humano por cada 100 g?

50 ml/100 g/min Signup and view all the answers

¿Qué componentes forman la circulación anterior del cerebro?

Las carótidas internas y sus ramificaciones Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal del polígono de Willis?

Permitir la circulación colateral entre arterias Signup and view all the answers

¿Qué pares de arterias completan el polígono de Willis?

Cerebral anterior, media y posterior Signup and view all the answers

¿Cuál es el primer lugar al que drenan las venas corticales superficiales?

Las venas corticales profundas Signup and view all the answers

¿Qué función cumplen las venas yugulares internas en la irrigación cerebral?

Recogen sangre de los senos durales Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal vía de transporte de glucosa hacia el cerebro?

Transporte activo mediante el transportador GLUT 1 Signup and view all the answers

¿Qué transportador se encuentra en las neuronas para el transporte de glucosa?

GLUT 3 Signup and view all the answers

¿En qué tipo de células se encuentra el transportador GLUT 1 además de la barrera hematoencefálica?

Astrocitos Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la regulación de los transportadores de glucosa es correcta?

Sufren regulación a la alta en condiciones de hipoxia. Signup and view all the answers

¿Cuál es la función primaria de la glucosa en el sistema nervioso central?

Proveer energía al cerebro Signup and view all the answers

¿Cuál es el papel del NADH en la producción de ATP durante la fosforilación oxidativa?

Se convierte en NAD y libera electrones para la cadena de transporte. Signup and view all the answers

¿Cuántas moléculas de ATP se generan en la glucólisis anaerobia por cada molécula de glucosa?

2 Signup and view all the answers

¿Qué ocurre en las neuronas cuando el lactato es transformado en piruvato?

Inicia el ciclo del ácido cítrico para generar más energía. Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal consecuencia de la producción de energía en ausencia de oxígeno?

Generación de lactato, lo que provoca acidosis y daño cerebral. Signup and view all the answers

¿Qué sucede con el piruvato creado durante la glucólisis aeróbica?

Entra al ciclo del ácido cítrico para la producción adicional de ATP. Signup and view all the answers

Durante el ayuno prolongado, ¿cuál es la principal fuente de energía que utiliza el cerebro?

Cuerpos cetónicos Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes compuestos NO se usa como sustrato en la gluconeogénesis por el cerebro?

Ácido láctico Signup and view all the answers

Bajo condiciones extremas de bajo oxígeno, ¿qué sucede con la producción de ATP en el cerebro?

Cae drásticamente Signup and view all the answers

¿Qué compuesto se utiliza en el ciclo del ácido cítrico después de la descomposición de cuerpos cetónicos?

Acetil coenzima A Signup and view all the answers

¿Cuál es la consecuencia del agotamiento de los depósitos de fosfocreatina en el cerebro?

Cese de la actividad eléctrica cerebral Signup and view all the answers

¿Qué sucede si el flujo sanguíneo cerebral se interrumpe durante más de 20 segundos?

Se produce una pérdida de la conciencia. Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal razón por la cual el cerebro es especialmente sensible a la hipoglicemia?

No posee reservas de glucógeno. Signup and view all the answers

¿Qué sucede con la reserva de ATP en el cerebro si la interrupción del flujo sanguíneo se extiende por más de 3 minutos?

Las reservas de ATP se consumen completamente. Signup and view all the answers

¿Cuáles son las estrategias de prevención del daño neuronal en el cerebro?

Mantener el flujo sanguíneo cerebral constante. Signup and view all the answers

Cuando se interrumpe el flujo sanguíneo cerebral, ¿cuál es el tiempo máximo que puede el cerebro mantenerse sin sufrir daños permanentes?

3 minutos. Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con la tasa metabólica cerebral durante la activación neuronal?

Aumenta considerablemente Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes factores NO influye en la relación entre el flujo sanguíneo cerebral y la tasa metabólica cerebral?

Nivel de azúcar en la sangre Signup and view all the answers

La disminución de la tasa metabólica cerebral se asocia principalmente con qué estado?

Estado de reposo Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes mecanismos se considera un factor de retroalimentación positiva en el flujo sanguíneo cerebral?

Aumento de la activación neuronal Signup and view all the answers

¿Cuál es una posible consecuencia de la interrupción del flujo sanguíneo cerebral?

Déficit de energía en la actividad cerebral Signup and view all the answers

¿Cuál es el rango de presión arterial media (PAM) en el que se puede mantener un flujo sanguíneo cerebral constante?

50 - 150 mmHg Signup and view all the answers

¿Qué consecuencia puede tener una disminución del flujo sanguíneo cerebral en pacientes con fallo cardiaco?

Signos de isquemia cerebral Signup and view all the answers

¿Qué pasa con el flujo sanguíneo cerebral en presencia de acidosis?

Aumenta, provocando edema Signup and view all the answers

¿Cuál es el principal riesgo asociado a mantener la presión arterial por encima del rango recomendado?

Aumento del riesgo de hemorragia y edema cerebral Signup and view all the answers

¿Qué mecanismo permite a los vasos sanguíneos adaptarse a cambios en el flujo sanguíneo?

Autorregulación miogénica Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes sustancias se libera como resultado de la activación de receptores metabolotrópicos de glutamato en los astrocitos?

Ácido araquidónico Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes productos del metabolismo se asocia personalmente con el aumento del flujo sanguíneo cerebral debido a su efecto vasodilatador?

Prostaglandinas Signup and view all the answers

¿Cuál es el papel del óxido nítrico en el contexto del flujo sanguíneo cerebral?

Es un vasodilatador cerebral Signup and view all the answers

¿Qué efecto tiene la hipoxemia en el flujo sanguíneo cerebral?

Reduce el flujo sanguíneo cerebral Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es cierta acerca de las sustancias que los nervios liberan para aumentar el flujo sanguíneo cerebral?

Colecistocinina tiene un efecto vasodilatador Signup and view all the answers

¿Qué efecto provocan los cambios en la PaCO2 sobre el flujo sanguíneo cerebral (FSC)?

La hipocapnia provoca vasoconstricción y disminución del FSC. Signup and view all the answers

¿Cuál es la consecuencia de corregir rápidamente la hipocapnia?

Puede provocar un efecto de rebote simulando un fenómeno de vasoespasmo. Signup and view all the answers

¿Qué relación existe entre la PaCO2 y el pH sanguíneo?

Aumentos en la PaCO2 conducen a una disminución del pH (acidosis). Signup and view all the answers

¿Cómo afectan los cambios en los niveles de bicarbonato al flujo sanguíneo cerebral (FSC)?

Normalizan los niveles de pH y atenuan los efectos vasomotores. Signup and view all the answers

¿Cuál es la respuesta del FSC ante la hipercapnia?

Provoca aumento de FSC debido a la vasodilatación. Signup and view all the answers

¿Qué porcentaje disminuye la TMC por cada grado Celsius que baja la temperatura de un sujeto en hipotermia?

7% Signup and view all the answers

A qué temperatura se puede observar una supresión completa del electroencefalograma (EEG) debido a la hipotermia?

18-20 °C Signup and view all the answers

¿Qué efecto tiene la hipertermia sobre la tasa metabólica cerebral (TMC) y el flujo sanguíneo cerebral (FSC)?

Aumenta ambos Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes situaciones podría beneficiarse de la hipotermia controlada como medida de neuroprotección?

Cirugía cardiovascular Signup and view all the answers

¿Cuáles son los efectos tóxicos asociados a la hipertermia en relación con las proteínas cerebrales?

Desnaturalización proteica Signup and view all the answers

¿Cuál es el efecto de un aumento en el hematocrito por encima del 55% sobre el flujo sanguíneo cerebral?

Disminuye el flujo sanguíneo cerebral Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con la resistencia vascular en pacientes con anemia?

Disminuye debido a una mayor entrega de oxígeno Signup and view all the answers

¿Cuál es el rango normal del hematocrito (Hto) en un individuo sano?

33%-45% Signup and view all the answers

¿Qué respuesta compensatoria se produce debido a la disminución de la entrega de O2 en anemia?

Aumento del hematocrito Signup and view all the answers

¿Cómo afecta la vasodilatación a los efectos del aumento de hematocrito sobre el flujo sanguíneo cerebral?

Compensa notablemente la disminución del flujo Signup and view all the answers

¿Cuál es el rango normal del hematocrito (Hto) en la sangre humana?

33%-45% Signup and view all the answers

¿Qué ocurre en pacientes anémicos en respuesta a la disminución de la entrega de oxígeno?

Aumenta el flujo sanguíneo compensatoriamente. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es cierta respecto al aumento del hematocrito por encima del 55%?

Disminuye el flujo sanguíneo cerebral, pero no de forma importante. Signup and view all the answers

¿Cuál es el efecto de la vasodilatación en el contexto de un alto hematocrito?

Compensa la disminución del flujo sanguíneo causada por el aumento del hematocrito. Signup and view all the answers

¿Qué factor es el principal determinante de la viscosidad sanguínea?

El hematocrito. Signup and view all the answers

¿Cómo afecta un tono simpático aumentado al flujo sanguíneo cerebral (FSC)?

Incrementa el FSC en un 5%-10% Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes estímulos provoca vasoconstricción en el sistema nervioso central?

Estimulación α2 adrenérgica Signup and view all the answers

Bajo qué condiciones el efecto de los agonistas α y β sobre los vasos sanguíneos cerebrales se vuelve significativo?

Altas concentraciones de catecolaminas Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes sistemas nerviosos influye principalmente sobre los vasos de gran calibre en el cerebro?

Sistema nervioso simpático Signup and view all the answers

¿Qué efecto tiene el estímulo β2 adrenérgico en los vasos sanguíneos cerebrales?

Causa vasodilatación Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal razón por la que se desaconsejan el uso de vasodilatadores como el nitroprusiato de sodio en pacientes neuroquirúrgicos?

Causan vasodilatación cerebral que aumenta el volumen sanguíneo cerebral. Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes efectos no es producido por la adenosina en el contexto neuroquirúrgico?

Reducción de la actividad eléctrica cerebral. Signup and view all the answers

¿Qué medicamento se considera un vasodilatador que tiene efectos significativos en la circulación cerebral?

Nitroglicerina. Signup and view all the answers

En la intravenosa administración de hidralazina, ¿qué complicación podría surgir en un paciente neuroquirúrgico?

Aumento del volumen sanguíneo cerebral. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es cierta respecto al uso de nitroprusiato de sodio en cuidados neuroquirúrgicos?

Puede resultar en aumento del flujo sanguíneo cerebral. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es verdadera respecto al uso de nitroprusiato de sodio en pacientes neuroquirúrgicos?

Aumenta la presión intracraneana, lo que lo hace no recomendable. Signup and view all the answers

¿Cuál es un efecto que no se observa al utilizar IECAs en términos de flujo sanguíneo cerebral?

No tienen un impacto significativo en el FSC. Signup and view all the answers

Entre las siguientes opciones, ¿cuál tiene un efecto contrario al del uso de adenosina en pacientes neuroquirúrgicos?

Causa vasoconstricción cerebral. Signup and view all the answers

¿Qué efecto tienen la hidralazina y la nitroglicerina sobre el flujo sanguíneo cerebral y la presión intracraneana?

Ambas aumentan el FSC y la presión intracraneana. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta respecto a la interacción entre el flujo sanguíneo cerebral (FSC) y la presión intracraneana?

Un aumento en la presión intracraneana siempre disminuye el FSC. Signup and view all the answers

¿Qué efecto tiene un aumento de la presión arterial media (PAM) fuera del rango de autorregulación sobre el flujo sanguíneo cerebral (FSC)?

Puede incrementar el FSC. Signup and view all the answers

Dentro del rango de 50 - 150 mmHg, los cambios en la PAM afectan significativamente el flujo sanguíneo cerebral (FSC). ¿Cuál es la afirmación correcta al respecto?

Los cambios no son significativos. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el uso de vasoconstrictores es cierta?

El efecto sobre el flujo sanguíneo depende de la PAM. Signup and view all the answers

En el contexto de la regulación del flujo sanguíneo cerebral, ¿cuál de las siguientes opciones representa una consecuencia de mantener la PAM dentro del rango de autorregulación?

El flujo sanguíneo cerebral se mantiene constante. Signup and view all the answers

¿Cuál es el efecto principal de la ketamina sobre el flujo sanguíneo cerebral (FSC)?

Disminuye la absorción del líquido cefalorraquídeo Signup and view all the answers

¿Cómo afectan los anestésicos inhalados al flujo sanguíneo cerebral (FSC) a dosis superiores a 1 MAC?

Aumentan el FSC y predominan en efecto vasodilatador Signup and view all the answers

¿Cuál es la consecuencia del uso de anestésicos intravenosos en relación con el líquido cefalorraquídeo (LCR)?

No alteran la producción del LCR Signup and view all the answers

¿Cuál es un efecto secundario de los relajantes musculares no despolarizantes en el contexto neuroquirúrgico?

Disminución de la presión arterial media (PAM) Signup and view all the answers

¿Por qué se considera el uso de relajantes musculares no despolarizantes más apropiado en pacientes neuroquirúrgicos?

No liberan histamina Signup and view all the answers

¿Cuál es el principal factor que determina el uso de succinilcolina en situaciones de emergencia?

El balance entre riesgo y beneficio Signup and view all the answers

¿Cuál es la consecuencia de la liberación de histamina por los relajantes musculares no despolarizantes?

Aumento del volumen sanguíneo cerebral Signup and view all the answers

¿Qué determina la presión de perfusión cerebral (PPC)?

La presión arterial media y la presión intracraneal Signup and view all the answers

¿Cómo se calcula la presión de perfusión cerebral (PPC)?

PPC = PAM - PIC Signup and view all the answers

¿Qué sucede con la PPC si la presión intracraneal (PIC) aumenta significativamente?

La PPC disminuye Signup and view all the answers

¿Qué papel juega la presión arterial media (PAM) en la perfusión cerebral?

Proporciona la presión necesaria para superar la PIC Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la presión de perfusión cerebral es incorrecta?

La PPC se puede ajustar manipulando solo la presión arterial Signup and view all the answers

¿Cómo se relaciona el flujo sanguíneo cerebral (FSC) con la presión de perfusión cerebral (PPC)?

El FSC es directamente proporcional a la PPC. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta sobre las resistencias vasculares cerebrales (RVC) en relación con la PPC y el FSC?

Las RVC son inversamente proporcionales al FSC. Signup and view all the answers

¿Qué implica el hecho de que el FSC es difícil de medir directamente en la práctica clínica?

Es necesario utilizar la PPC para hacer inferencias sobre el FSC. Signup and view all the answers

¿Por qué es importante entender la relación entre FSC, PPC y RVC en la fisiología cerebral?

Para comprender cómo la presión arterial afecta el metabolismo cerebral. Signup and view all the answers

¿Qué tipo de relación existe entre el flujo sanguíneo cerebral y las resistencias vasculares cerebrales?

Son inversamente proporcionales. Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de la compliance cerebral?

Mantener la presión intracraneal constante Signup and view all the answers

La presión intracraneal (PIC) normal se determina principalmente por la combinación de qué componentes?

Tejido encefálico, sangre, y líquido cefalorraquídeo Signup and view all the answers

¿Qué ocurre en la cabeza cuando uno de los componentes intracraneales aumenta?

Los otros componentes deben disminuir para mantener la PIC Signup and view all the answers

La compliance cerebral se describe como:

El volumen que se necesita para cambiar la PIC Signup and view all the answers

Cuando se habla de la presión intracraneal, ¿cuál de los siguientes porcentajes representa el componente sanguíneo?

10% Signup and view all the answers

¿Cuál es el efecto de un aumento en el volumen de un componente intracraneal según la Ley de Monroe - Kellie?

Compensa el cambio en volumen de los otros componentes intracraneales. Signup and view all the answers

¿Cuál es el objetivo principal en el manejo de pacientes con aumento de la presión intracraneal (PIC)?

Controlar el volumen de cada componente intracraneal. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes intervenciones NO se menciona como estrategia para disminuir la presión intracraneal?

Aumento de la PaCO2. Signup and view all the answers

¿Cuál es la consecuencia de un pequeño cambio en el volumen intracraneal en condiciones patológicas?

Causa un gran cambio en la presión intracraneal. Signup and view all the answers

El drenaje de líquido cefalorraquídeo es útil en el manejo de la PIC porque:

Permite una compensación rápida del volumen intracraneal. Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con la tasa metabólica cerebral cuando hay una disminución del flujo sanguíneo cerebral (FSC) menor a 10 ml/100 g/min?

Se presenta muerte neuronal temprana Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes factores NO regula el flujo sanguíneo cerebral (FSC) y la tasa metabólica cerebral (TMC)?

Factores psicológicos Signup and view all the answers

Study Notes

El Cerebro: Un Órgano Energético

El cerebro humano pesa 1.350 gramos, es decir, tan solo el 2% del peso total de un adulto.
A pesar de su pequeño tamaño, el cerebro exige un gran consumo energético: recibe el 15% del flujo sanguíneo total del corazón (750 ml/min).
El flujo sanguíneo cerebral (FSC) se estima en 50 ml por cada 100 gramos de tejido cerebral por minuto.
El cerebro en reposo consume oxígeno (O2) a una velocidad promedio de 3,5 ml por cada 100 gramos de tejido cerebral por minuto.
El 20% del consumo total de oxígeno del cuerpo lo realiza el cerebro, lo que lo convierte en el órgano con mayor demanda de energía.
El 60% de la energía que necesita el cerebro la utiliza para las funciones electrofisiológicas esenciales, como la despolarización y repolarización celular, el equilibrio electrolítico y el transporte y recaptación de neurotransmisores.
El resto de la energía se destina a mantener la homeostasis celular.

Irrigación Cerebral

La irrigación cerebral se divide en dos sistemas: circulación anterior y posterior.
La circulación anterior proviene de las arterias carótidas internas, que se ramifican y dan lugar a arterias cerebrales importantes.
La circulación posterior se forma a partir de las arterias vertebrales que se fusionan para formar la arteria basilar.
La arteria basilar también se ramifica para irrigación posterior.
La conexión entre la circulación anterior y posterior se realiza mediante el polígono de Willis.
El polígono de Willis está formado por las arterias carótidas internas, la arteria basilar y tres pares de arterias: cerebral anterior, media y posterior.
Las arterias comunicantes anterior y posterior completan el polígono de Willis.
El polígono de Willis permite la circulación colateral en caso de obstrucción arterial.

Drenaje Venoso Cerebral

El drenaje venoso cerebral se realiza mediante tres conjuntos de venas.
Las venas corticales superficiales recolectan la sangre y la transportan a las venas corticales profundas.
Las venas corticales profundas llevan la sangre a los senos durales.
Finalmente, los senos durales drenan la sangre hacia las venas yugulares internas.

Glucosa y cerebro

La glucosa es la fuente de energía principal para el cerebro.
La barrera hematoencefálica (BHE) impide que la glucosa entre libremente al cerebro.
La glucosa entra al cerebro mediante el transportador GLUT 1 a través de un mecanismo de transporte activo.
El sistema nervioso central (SNC) utiliza diferentes transportadores de glucosa:
- Astrocitos: GLUT 1
- Neuronas: GLUT 3
- Células microgliales: GLUT 5
Los transportadores de glucosa experimentan una regulación al alza en condiciones de hipoxia (falta de oxígeno).

Producción de Energía Cerebral

La producción de energía en el cerebro se realiza principalmente a través de la glucólisis y la fosforilación oxidativa.
La glucólisis es el proceso más rápido para obtener energía y se lleva a cabo en el citoplasma celular.
En presencia de oxígeno y glucosa, la glucosa se metaboliza a piruvato.
El piruvato entra al ciclo del ácido cítrico (ciclo de Krebs) para la producción de energía.
La mitocondria utiliza oxígeno para convertir NADH a NAD, un proceso conocido como fosforilación oxidativa.
La fosforilación oxidativa produce 3 moléculas de ATP por cada NADH, y se obtiene un máximo de 38 moléculas de ATP por cada molécula de glucosa.
En ausencia de oxígeno, los astrocitos realizan el metabolismo anaeróbico de la glucosa para formar lactato.
El lactato es captado por las neuronas y se transforma en piruvato, entrando al ciclo del ácido cítrico.
La producción de energía durante el metabolismo anaeróbico es mucho menor, solo se producen 2 moléculas de ATP por cada molécula de glucosa, lo que es insuficiente para la demanda energética del cerebro.
La acumulación de hidrogeniones durante el metabolismo anaeróbico causa acidosis y daño cerebral.

Metabolismo Cerebral durante el Ayuno Prolongado

El cerebro utiliza cuerpos cetónicos como fuente de energía durante el ayuno prolongado.
Los cuerpos cetónicos se descomponen en acetil CoA, que luego se oxida en el ciclo del ácido cítrico.
En condiciones extremas, el cerebro puede producir pequeñas cantidades de energía a través de la gluconeogénesis.
Los sustratos para la gluconeogénesis en el cerebro son el glicerol, la glutamina y la glicina.
La disminución de los niveles de oxígeno durante el ayuno prolongado reduce la producción de ATP.
Los depósitos de fosfocreatina se utilizan para mantener la actividad eléctrica cerebral hasta que se agotan.
El agotamiento de los depósitos de fosfocreatina lleva al cese de la actividad eléctrica cerebral.

Función Cerebral Normal

Para una función cerebral normal se requieren niveles de glucosa en sangre normales.
El cerebro es especialmente sensible a la hipoglucemia, ya que no almacena glucógeno.
Si se interrumpe el flujo sanguíneo por más de 20 segundos, se produce pérdida de la conciencia.
Las reservas de ATP se agotan en menos de 3 minutos, lo que provoca daño neuronal permanente.
Las estrategias para proteger el cerebro de daños se basan en mantener el flujo sanguíneo cerebral (FSC).

Flujo Sanguíneo Cerebral (FSC) y Tasa Metabólica Cerebral (TMC)

La TMC disminuye durante el sueño o la sedación, mientras que aumenta durante la activación neuronal.
La activación neuronal lleva a un aumento del FSC como un mecanismo de retroalimentación positiva.
La relación entre el FSC y la TMC es compleja y está influenciada por varios factores internos y externos.
Los factores internos incluyen las necesidades metabólicas locales y los factores externos incluyen la presión arterial, la concentración de CO2, la tensión de O2, los cambios de temperatura, los factores neurales y los medicamentos.

Autorregulación del Flujo Sanguíneo Cerebral (FSC)

El FSC se mantiene constante a pesar de cambios en la presión arterial sistémica, siempre que estos cambios se encuentren entre 50-150 mmHg de presión arterial media (PAM).
Por debajo de 50 mmHg de PAM, el FSC disminuye y la tensión muscular cerebral (TMC) se ve afectada.
En pacientes con disminución del gasto cardiaco, como aquellos con falla cardiaca, se debe tener cuidado al mantener la PAM cerca del rango inferior ya que pueden presentarse signos de isquemia cerebral.
Por encima de 150 mmHg de PAM, aumenta el riesgo de hemorragia y edema cerebral.
Los vasos sanguíneos cerebrales poseen propiedades miogénicas que les permiten ajustar su calibre según el volumen del flujo sanguíneo, amortiguando los cambios en la presión de perfusión y manteniendo un FSC constante.
La acidosis (trauma, hematomas, infecciones) altera la autorregulación, aumentando el FSC y provocando edema cerebral que a su vez exacerba la acidosis.

Flujo sanguíneo cerebral (FSC)

El FSC está elevado en áreas cerebrales con mayor actividad.
El FSC depende de la concentración de oxígeno (O2), disminuyendo en caso de hipoxemia.
La actividad sináptica aumenta la liberación de glutamato, lo que a su vez conduce a la producción de sustancias que modifican el tono vascular.
La activación de receptores metabotrópicos de glutamato (mGluR) en los astrocitos provoca la liberación de ácido araquidónico (AA).
El AA se transforma en prostaglandinas y ácidos epoxieicosatrienoicos (EETs), que realzan el aumento del FSC y la tasa metabólica cerebral (TMC).
El óxido nítrico (NO) es un potente vasodilatador cerebral producido durante este proceso.
Otros productos del metabolismo como el potasio (K+), el hidrógeno (H+), el lactato, la adenosina y el ATP también tienen un efecto directo sobre el tono vascular.
Los nervios liberan sustancias como el péptido intestinal vasoactivo (VIP), sustancia P, colecistocinina, somatostatina y péptido relacionado con el gen de la calcitonina, las cuales también aumentan el FSC.

Presión parcial de dióxido de carbono (PaCO2) y flujo sanguíneo cerebral (FSC)

Los cambios en la PaCO2 afectan significativamente el FSC al modificar el pH.
Por cada 1 mmHg de variación en la PaCO2 fuera del rango normal (35 - 45 mmHg), el FSC cambia 1 - 2 ml/100 g/min.
La hipocapnia (PaCO2 baja) causa vasoconstricción y disminución del FSC.
Este efecto se observa rápidamente con la hiperventilación, pero no se debe corregir rápidamente a valores normales para evitar un efecto de rebote que simule un vasoespasmo.
La hipercapnia (PaCO2 alta) produce vasodilatación y aumento del FSC.
Los efectos vasomotores de la hipocapnia y la hipercapnia se atenúan gradualmente por cambios en los niveles de bicarbonato para regular el pH.

Efectos de la Temperatura en la Actividad Cerebral

La hipotermia disminuye la tasa metabólica cerebral (TMC) y el flujo sanguíneo cerebral (FSC).
Por cada grado Celsius que disminuye la temperatura corporal por debajo de lo normal, la TMC se reduce en un 7%.
La hipotermia severa (entre 18 y 20°C) puede suprimir completamente la actividad eléctrica del cerebro, medida a través del electroencefalograma (EEG).
A esta temperatura, la TMC es menos del 10% de su valor normal.
Se utiliza la hipotermia controlada en cirugía cardiovascular, lesión cerebral y cuidados post-paro cardiorespiratorio como medida de neuroprotección en pacientes seleccionados.
La hipertermia tiene efectos opuestos a la hipotermia, aumentando la TMC y el FSC.
La hipertermia puede provocar desnaturalización proteica, lo que lleva a disfunción cerebral permanente.

Viscosidad Sanguínea

El hematocrito (Hto) es el principal factor que determina la viscosidad de la sangre.
Un Hto normal se encuentra entre 33% y 45%.
En pacientes con anemia, la resistencia vascular (RV) disminuye y el flujo sanguíneo capilar (FSC) aumenta como mecanismo compensatorio ante la reducción en la entrega de oxígeno.
Cuando el Hto aumenta por encima del 55%, el FSC puede disminuir, pero este efecto no es tan importante debido a la vasodilatación como medida compensatoria.

Viscosidad sanguínea y Hematocrito

El hematocrito (Hto) es el principal factor que determina la viscosidad de la sangre.
El Hto normal se encuentra entre el 33% y el 45%.
Un Hto bajo, como en la anemia, disminuye la resistencia vascular (RV) y aumenta el flujo sanguíneo capilar (FSC) como mecanismo compensatorio para mejorar la entrega de oxígeno.
Un Hto elevado, por encima del 55%, puede disminuir el FSC.
Sin embargo, la vasodilatación como mecanismo compensatorio, atenúa este efecto en los pacientes con Hto alto.

Inervación de los Vasos Sanguíneos Cerebrales

Los vasos sanguíneos cerebrales están ricamente inervados, incluyendo inervación sensitiva y autonómica.
La inervación proviene de las raíces del trigémino, el esfenopalatino y los ganglios cervicales superiores.

Influencia del Sistema Nervioso Autónomo

El sistema nervioso autónomo juega un papel crucial en la regulación del flujo sanguíneo cerebral (FSC) en los vasos de gran calibre, como las arterias cerebrales anterior, media y posterior.
Las neuronas dopaminérgicas regulan directamente el FSC.

Efecto del Tono Simpático sobre el FSC

Un tono simpático aumentado incrementa el FSC.
Un tono simpático disminuido reduce el FSC entre un 5% y un 10%.

Efectos de los Agonistas Alfa y Beta

El efecto de los agonistas alfa (α) y beta (β) sistémicos sobre los vasos sanguíneos cerebrales es generalmente débil.
Excepciones: concentraciones altas de catecolaminas o administración de agonistas α2 con efecto central como la dexmetomidina.

Efectos Adrenérgicos en el SNC

La estimulación β2 adrenérgica en el SNC causa vasodilatación.
La estimulación α2 adrenérgica en el SNC causa vasoconstricción.

### Vasodilatadores en Neurocirugía

El nitroprusiato de sodio, la nitroglicerina, la hidralazina y la adenosina son vasodilatadores cerebrales.
Estos fármacos aumentan el flujo sanguíneo cerebral (FSC) y el volumen sanguíneo cerebral.
Este efecto no se recomienda en pacientes neuroquirúrgicos por el riesgo de aumentar la presión intracraneal.
El aumento de la presión intracraneal puede comprometer la recuperación del paciente, especialmente si hay una lesión cerebral previa.
Es fundamental elegir vasodilatadores con precaución en pacientes neuroquirúrgicos.

Vasodilatadores y Presión Intracraneal

El nitroprusiato de sodio, la nitroglicerina, la hidralazina y la adenosina son vasodilatadores que aumentan el flujo sanguíneo cerebral (FSC) y el volumen sanguíneo cerebral.
La vasodilatación cerebral provocada por estos fármacos puede aumentar la presión intracraneal (PIC).
Por lo tanto, estos medicamentos no se recomiendan en pacientes neuroquirúrgicos debido al riesgo de aumentar la PIC.
Los inhibidores de la ECA (IECAs) no tienen un impacto significativo sobre el FSC.

Presión Arterial Media (PAM) y Frecuencia Cardiaca (FC)

La PAM fuera del rango de autorregulación (50 - 150 mmHg) puede aumentar la FC.
La FC no se modifica significativamente cuando la PAM se encuentra dentro del rango de autorregulación (50 - 150 mmHg).
Los vasoconstrictores como fenilefrina, noradrenalina, efedrina y dopamina no afectan directamente la FC.
El efecto de los vasoconstrictores en la FC depende de su capacidad de modificar la PAM.

Anestésicos Intravenosos

La mayoría de los anestésicos intravenosos disminuyen el Flujo Sanguíneo Cerebral (FSC) y la Tensión de CO2 (TMC).
Mantienen la reactividad al CO2.
No tienen mayor efecto sobre la producción del Líquido Cefalorraquídeo (LCR).
La ketamina aumenta el FSC debido a su efecto colinérgico.
La ketamina también disminuye la absorción del LCR, lo que aumenta la presión del LCR.
El uso de ketamina es limitado en pacientes con patologías neurológicas.

Anestésicos Inhalados

Los anestésicos inhalados son vasodilatadores directos.
Producen cambios en el FSC según la dosis.
Dosis menores a 1 MAC:
- Disminuyen el FSC.
- Deprimen la TMC.
Dosis superiores a 1 MAC:
- Predominan los efectos vasodilatadores.
- Aumentan el FSC.
En modelos animales, la autorregulación cerebral estática y dinámica se deterioran con dosis altas de isoflurano (> 1,5%).
Isoflurano bajo (< 1%) combinado con fentanilo mantiene la autorregulación cerebral.

Propofol y Remifentanil

Se ha utilizado propofol en combinación con remifentanil en pacientes con aumento de la Presión Intracraneal (PIC).
La combinación ha mostrado buenos resultados en la preservación de los mecanismos de autorregulación cerebral.

Relajantes Musculares No Despolarizantes

Los relajantes musculares no despolarizantes pueden aumentar la presión intracraneal levemente al provocar vasodilatación cerebral.
La vasodilatación es causada por la liberación de histamina, que incrementa el flujo sanguíneo cerebral y el volumen sanguíneo cerebral.
Un descenso en la presión arterial media (PAM) también puede resultar de la vasodilatación.
Es crucial emplear relajantes musculares no despolarizantes que no liberen histamina para manejar los casos neuroquirúrgicos.

Succinilcolina

La succinilcolina eleva transitoriamente la presión intracraneal debido a las fasciculaciones musculares.
Estas fasciculaciones activan aferencias musculares que provocan el aumento de la presión.
La succinilcolina se continúa utilizando en intubaciones rápidas, donde el efecto sobre la presión intracraneal es menor.
En situaciones de emergencia, se utiliza la succinilcolina en pacientes con hipertensión endocraneal, ponderando el riesgo/beneficio y minimizando la posibilidad de broncoaspiración.

Presión de Perfusion Cerebral (PPC)

La PPC es la presión efectiva que mantiene el flujo sanguíneo al cerebro.
La PPC se regula por la presión arterial media (PAM) y la presión intracraneal (PIC).
La PAM corresponde a la presión sanguínea que arriva desde las arterias carótidas internas.
La PIC es la presión dentro del cráneo.
Se puede estimar la PPC con la fórmula: PPC = PAM - PIC

Presión Parcial de CO2 (PPC) y Flujo Sanguíneo Cerebral (FSC)

La PPC ofrece una visión indirecta del metabolismo cerebral.
La medición directa del FSC es compleja en la práctica clínica.
Se considera que el FSC es directamente proporcional a la PPC, es decir, a mayor PPC, mayor flujo sanguíneo.
El FSC también es inversamente proporcional a la resistencia vascular cerebral (RVC). Esto significa que a mayor resistencia vascular, menor flujo sanguíneo.

Presión Intracraneal (PIC)

La PIC representa la presión dentro del cráneo.
La PIC normal se debe a la presión combinada de los componentes intracraneales: tejido cerebral (80%), sangre (10%) y líquido cefalorraquídeo (LCR) (10%).
El aumento de uno de estos componentes debe ser compensado por una disminución igual en los otros para mantener la PIC normal.
Esta capacidad de compensación se llama compliance cerebral.
La compliance cerebral se define como la cantidad de volumen necesaria para aumentar la PIC en una unidad de presión en un punto específico de la curva de presión-volumen.

Ley de Monroe-Kellie

La Ley de Monroe-Kellie indica que si uno de los tres componentes intracraneales (tejido cerebral, líquido cefalorraquídeo o sangre) aumenta o disminuye de volumen, los otros dos componentes deben compensar el cambio para mantener una presión intracraneal (PIC) constante.

Presión Intracraneal

En condiciones patológicas, un pequeño cambio en el volumen intracraneal puede provocar un gran aumento en la PIC.
Un aumento en la PIC disminuye la presión de perfusión cerebral (PPC).

Manejo del Aumento de la PIC

El objetivo en pacientes con aumento de la PIC es reducir de manera controlada el volumen de cada componente intracraneal.
Las estrategias para reducir el volumen intracraneal incluyen:
- Posicionamiento de la cabeza para mejorar el drenaje venoso.
- Hiperventilación para disminuir la presión parcial de dióxido de carbono (PaCO2) y el flujo sanguíneo cerebral (FSC).
- Drenaje de líquido cefalorraquídeo (LCR).
- Administración de soluciones hiperosmolares para disminuir el edema cerebral.

Relación entre FSC y TMC

El flujo sanguíneo cerebral (FSC) y la tensión intracraneal (TMC) están íntimamente relacionados.
Ambos parámetros se modifican de forma conjunta.
Una disminución del FSC menor a 10 ml/100 g/min puede provocar muerte neuronal temprana.
La reserva de oxígeno y energía en el cerebro es limitada.

Factores que Regulan FSC y TMC

El FSC y la TMC están influenciados por diversos factores, como hemodinámicos, químicos, reológicos, térmicos, neurológicos y farmacológicos.

Efectos de los Vasodilatadores Sistémicos

Los vasodilatadores sistémicos, como nitroglicerina, nitroprusiato, hidralazina y calcioantagonistas, aumentan el FSC y la PIC, al modificar la presión arterial media (PAM).

Efectos de los Anestésicos Inhalados

Los anestésicos inhalados afectan al FSC de forma dosis-dependiente.
A dosis bajas (inferiores a 1MAC), disminuyen el FSC y la TMC.
A dosis altas (superiores a 1MAC), su efecto vasodilatador predomina, aumentando el FSC.

Efectos de los Anestésicos Intravenosos

Los anestésicos intravenosos, con excepción de la ketamina, disminuyen el FSC y la TMC.
Mantienen la reactividad al CO2.
No tienen un efecto significativo sobre la producción de líquido cefalorraquídeo.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Description

Este cuestionario explora el consumo de energía del cerebro humano y sus funciones esenciales. Aprenderás sobre el flujo sanguíneo cerebral, el consumo de oxígeno y cómo se utiliza la energía para mantener la homeostasis celular. ¡Pon a prueba tus conocimientos sobre este órgano clave!