Neururofisiologia - Neurophysiology[1]

  • October 2019
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  • Words: 1,580
  • Pages: 53
Juliana María Mendoza Villa. Anestesiología y Reanimación U i Universidad id d d de Antioquia A i i Medellín Colombia anestesiaudea.googlepages.com

Cerebro y Consumo de Energía

| Órgano

de alto consumo

z 25%

glucosa consumida por organismo: 5 - 6mg/100g/min

z 15

% del gasto cardiaco: 750cc/min.

Cerebro: aerobio obligado

ENTREGA DE OXIGENO 20 ml x 100 ml de sangre g 50 ml x 100gr tejido por min

DEMANDA DE OXIGENO 3-5 ml x 100 gr tejido x min 40 - 70 ml x minuto

Extracción 10% de la oferta (reposo)

GLUCOSA

A. láctico Sin O2

PRODUCCION 2 ATP

GLICOLISIS MITOCONDRIA CADENA RESPIRATORIA

Ácido pirúvico

PRODUCCION 38 ATP y

CO2

Con O2

Acetil CoA > 90%

Ciclo Á id Cít Ácido Cítrico i

CEREBRO COMO CONVERTIDOR DE ENERGIA

|

“Almacenamiento” limitado. Consumo total de reser as en 3 reservas 3-8 8 min ( ) GLUCOGENO, ATP y O2

|

Depende suministro continuo de glucosa (hepático y muscular): difusión facilitada

|

Cuerpos cetónicos: RN y ayuno de 12 a 16 hr

|

Compuestos ciclo del Ac. Cítrico: alt. BHE.

60 %

FUNCIÓN CELULAR 3.3 ml/100gr/min

40 %

INTEGRIDAD 2.2 ml/100gr/min

CMR O2 =

5.5 ml /100gr/min

Función Celular

Transporte iónico | Producción y empaquetamiento de neurotransmisores | Liberación de NT (Ca) | Recaptación de NT | Neuroglia |

Cerebro y Consumo de Energía

Conservador C d de energía g

Conservación de Energía g

1890 Roy y Sherrignton Sherrignton. | Suministro vascular se modifica por l actividad la ti id d metabólica t bóli local: l l 10-300 10 300 ml/100gr/min. | Sustancia S t i gris: i 80 ml/100gr/min. l/100 / i | Sustancia blanca: 20 ml/100gr/min. |

Acople Metabolismo – FSC

|

Mayor consumo de energía: corteza auditiva primaria, neocorteza, hipocampo, colículos cuadrigéminos.

|

Disminución de oferta: se sacrifica la tasa metabólica t bóli activa ti para realizar li procesos fundamentales.

Actividad Metabólica

CMRO2= FSC x (CaO2-CjvO2) A-Jv O2 = CMRO2/FSC = 7 mlO2/ 100ml

A-Jv O2 < 4: aporte excede demandas → hiperemia / infarto. infarto | A-Jv O2 >8→ hipoperfusión-isquemia. |

Actividad Metabólica

|

A-Jv O2 α (1- SjvO2 ) α FSC/CMRO2

|

Sj O2 : 60-70% SjvO 60 70% normall

|

> 75 % suministro excesivo infarto/ hiperemia

|

< 54 % hipoperfusión compensada

|

< 40 % isquemia global → ácido láctico.

|

Extracción cerebral O2 = SaO2 - SjvO2 / SaO2

NIRS

Medición continua N iinvasiva No i Regional (frontal) O2Hb + HHb + Cit aa3 rSO2 47-80% Disminución de > 20 %

Ver tendencia JP. Muizelaar Neurosurgery 2000; 6: 1138

Oximetría cerebral …

Limitaciones Medición regional L t Lectura de d sangre venosa Colocación del sensor Luz fuerte en el ambiente Fijación del sensor Valores umbrales ¿Validación?

Curr Opin Crit Care 8:115, 2002 Crit Care Med 26:1624, 1995

C-2 Deoxiglucosa g autoradiografia g (densitometría) ( ) Depuración de radioisótopos. T fi emisión i i d i Tomografia de positrones Resonancia magnetica Espectroscopica Microdiálisis

Mecanismos hemodinámicos |

FSC = (PAM-PIC) RVS

PPC = PAM - PIC ((PV)= ) 80-100 mmHg. g | PIC = Masa encefalica, vasos y LCR |

(5 - 15 mmHg o 65 - 195 cm H2O) |

POUSEVILLE (CUARTA POTENCIA DE RADIO Y VISCOSIDAD)

|

A Aporte t ó óptimo ti O2: O2 Hto Ht 30-34% 30 34%

Flujo Sanguíneo Cerebral

|

Acoplamiento QQ- consumo de O2: mediados por factores metabólicos locales. locales Responde rápidamente en situaciones de stress.

|

Autorregulación: Respuesta hemodinámica del flujo a los cambios de la PPC independiente del acoplamiento Q- metabolismo.

FSC: AUTOREGULACIÓN Q ES CONSTANTE A COSTA DE CAMBIOS DE RESISTENCIAS

PPC: PAS▼/▲PIC /▲PVY

100 F S 50C

50

100

150

Autorregulación |

Cambios locales metabólicos (H, k, ON adenosina, fosfolípidos, intermediarios glucoliticos) y celulares.

|

Repuesta miogénica: Respuesta a cambios PAM y Presión de Pulso

|

Neurogénica

M Mecanismos i Celulares C l l

|

|

9

Canales de Potasio, hipercapnia, acidosis, hipoxia. Prostaglandinas PG E2 e PG I2 Prostaglandinas: I2, AINES modulan la respuesta vasodilatadora a la hipercapnia p p No ejercen efecto directo sino permisivo.

NOS

9 9 9 9 9

Sustancia P pcc vasodilatación Endotelina A . Vasoconstricción E d t li B: Endotelina B ambas b Receptores: ET1, ET2, ET3. Implicado en vasoespasmo de HSA

Distensibilidad intracraneal

∆P en rpta a un ∆Vl. | Principales mecanismos compensadores de un aumento de PIC: 1) Capacidad de desplazar LCR al compartimiento medular, 2) ↓ producción LCR LCR, 3) ↓ volumen sanguíneo venoso. |

CO2 CO2 modula el Ph y afecta la resistencias vasculares . | Reactividad variable por regiones cerebrales. |

|

FSC α presiones de PaCO2 entre 20-80 mmHg.

|

∆ 1 mmHg de PaCO2 ~ ∆ 1-2 1 2 ml /100gr/min. /100gr/min

|

Mecanismo: ON- GMPc o AMPc,, PG en el neonato

CO2 La respuesta está limitada en los extremos. | HIPOCAPNIA: vasoconstricción pasajera(6 a 10h) | < 25 mmHg: metabolismo anaeróbico y acidosis láctica, desviación de curva Hg a la izq. | La hipotensión (PAM 30 mmHg) bloquea la rpta del CO2 sobre el FSC |

FSC: REGULACIÓN POR CO2

OXIGENO

| |

|

Hipoxia moderada: disminuciones mínimas de FSC (<10%). Hipoxemia intensa (PaO2 < 50 mmHg): incremento FSC. ► vasodilatación inducida por canales de potasio, acidosis lac. O i Oxigenación ió hi hiperbárica bá i di disminuye i ell flflujo j sanguíneo í cerebral (Presión atmosférica no afecta por si sola el flujo sanguíneo cerebral).

FSC: TEMPERATURA 6

CM MRO2

5 4 3 2 1 0 27

32

37

42

47

TEMPERATURA

CMRO2 y FSC ↓ 5 5- 7 % por cada 1°C 1 C de disminución de la T

Temperatura y Metabolismo

|

|

|

Hipotermia: disminuye todos los procesos metabólicos y enzimáticos. Efecto aditivo con anestésicos. anestésicos Afecta tasa de reacciones (K) en forma exponencial “Correlación eficiente”: Q10 → (CMRO2 x T) / (CMRO2 x T -10)) → 27-37 °C = 2

|

↓10 ° C ↓ tasa de reacción en un 50 % (Q10=4.5) 4.5)

METABOLISMO CEREBRAL Y T Tº

METABOLISMO CEREBRAL Y Tº

HIPERTERMIA - > 42ºC: Daño Neuronal - Aumento A t en CMRO2 (5% x c// ºC) - Disminuye captación O2 en Tejidos - Compromiso CV temprano

INFLUENCIAS NEUROGENICAS

|

Modulan respuestas, no las generan.

|

Tono simpático: Vasoconstricción de los vasos de conductancia d t i y de d la l pía. í Importancia I t i en estados t d patológicos (en estado basal no influencia en el tono vascular).

|

Parasimpático: vasodilatación.

FSC: AUTOREGULACIÓN

FSC

Derecha PPC

Fisiología Venosa Gran Recipiente pasivo: el cambio del diámetro vascular tiene efecto en el Volumen. 9 Responde al control neurogénico. • Factores Reológicos: viscosidad |

Colaterales como parte de reserva cerebral Oclusión de carótida, colaterales por el polígono se activan activan, si ya están máximamente dilatadas se producirá isquemia.

ANCIANO

| DISMINUYE S

FSC SC ((AREA FRONTAL).

| DISMINUYE

LA REACTIVIDAD AL CO2, > 65 AÑOS.

AUTOREGULACIÓN CEREBRAL

Autoregulación perdida

FSC

FSC

Autoregulación intacta

PA

PA

Falla en la autorregulación

|

|

| |

Alteraciones BHE: isquemia aguda, Tx, inflamación, hipercapnia severa, tumores y actividad convulsiva sostenida sostenida. Movimiento de liquido dependiente de P hidrostática. Parálisis vasomotora disociada: daño de la autorregulación en un sitio por daño en un lugar distante. Diasquisis--- hipoperfusión e hipoxia en área remota t all d daño. ñ Primero se pierde autorregulación y luego la R= al CO2.

↓PPC ↑ PIC

↑Vasodilatación

Modelo de cascada Vasodilatadora

↑VSC ↑ PPC ↓PIC

Modelo de cascada Vasoconstrictora

↑V ↑Vasoconstricción t i ió

↓VSC Jour neurosurg anesth Vol. No. 224

Falla en la autorregulación

|

Hipoperfusión: hay vasodilatación, se acaba capacidad p vasodilatadora y cae PPC (inicialmente aumenta la captación de oxigeno, luego baja la actividad metabólica disminuyendo la actividad sináptica).

|

Se recupera función en el área de penumbra.

Hipótesis p de Rosner

Hiperperfusión

Si excede la PPC límite se da vasoconstricción máxima máxima, luego se dilata el lecho y cae la resistencia: edema vasogénico asogé co po por ruptura up u a BHE y ruptura de vasos sanguíneos.

Daño por reperfusión

| Radicales

libres, Ca. | Mitigada por inhibidores NOS o NMDA.

Robo cerebral

|

Disminución s uc ó de flujo ujo en e á área ea no o isquemia por dilatación de áreas isquemias

|

Robo inverso: vasoconstricción cerebral y sangre se va a la zona de isquemia (hipocapnia, barbitúrico)

Perdida de autorregulación: Ley Pouseville.

|

Longitud y viscosidad es lo mas IMPORTANTE para lograr una adecuada perfusión.

|

Hemodilución, menos viscosidad Hemodilución viscosidad, hipervolemia.

FSC: AUTOREGULACIÓN 100

HTA

50

50

100

150

RESPUESTA AL CO2 ES IGUALEN EL HTA HTA CONTROLADO RETORNA SU CURVA A LA NORMALIDAD INFLUENCIAN AUTOREGULACION: NITROPRUSIATO, NITROGLICERINA, BLOQ CANAL CA

FSC: AUTOREGULACIÓN

100

50

50

100

150

SHOCK Y TEC

Isquemia |Zona

penlucida |Zona penumbra |Dependiente del tiempo de isquemia

ISQUEMIA PPC 50 mmHg

Arteriolas ▲diámetro: ▲FVC ▼FSC

▲EXTRACCIÓN O2 CMRO2▼

TRANSMISIÓN SINAPTICA ALTERADA ►EEG ►TRABAJO NEURONAL NULO INFARTO CEREBRAL FALLA DE MEMBRANA TIEMPO Y GRADO ZONA PENLUCIDA

ZONA PENUMBRA

Fármacos Agente

RMCO2 FSC

PIC

PAM

Isoflurane

=↓





=

Sevolurane

=↓

↑ 35%









↑↑

Dosis dependiente





↓↓

↑ 50%

↑ (pte alteración de



Desflurane Propofol Ketamina



la distensibilidad)

Barbitúricos







Etomidato





=

↑=

↑=

↓=

Oxido nitroso

↑=

Fármacos

Los anestésicos volátiles deterioran la autorregulación en un grado dependiente de la dosis. Después de 2-5 horas de administración continua, el FSC comienza a retornar a sus VN. Favorecen fenómeno de robo circulatorio.

Isoflurano: favorece la absorción de LCR.

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