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Neurofisiología
Dr Jesús Antonio López Lázaro
Residente de 3er año de Anestesiología
Barrera hematoencefálica
• -4ta semana de gestación se forma la BHE
• -Acoplamiento con los mecanismos energéticos, con
selectividad a la transferencia de moléculas.
Carrillo
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Raul,
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Mellado,
P.,
&
Romero,
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(2006).
Cuidados
Intensivos
Neurologicos.
Mediterraneo.
Fisiología cerebral
2 actividades
fundamentales: Mantener la integridad estructural y la
funcionalidad del cerebro las cuales dependerán de
la energía que se obtiene de los sustratos
energéticos como la glucosa ( ATP del ciclo de
Krebs) y el o2.
Metabolismo cerebral acoplado al FSC.
90% de la producción de ATP es de la
glucólisis aeróbica.
Carrillo
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(2006).
Cuidados
Intensivos
Neurologicos.
Mediterraneo.
Actividades
fundamentales: Índices: ( Aeróbico/anaeróbico) ( lactato y
oxigeno (CMRO2) )
SNC: susceptibilidad a cambios metabólicos
Cerebro usa 1/4 de la glucosas total //
15% GC y 20% del O2
Mal conservador de energía.
Capacidad de almacén de sustratos es
consumida en 3 minutos
Se produce inconsciencia en solo 5 minutos
Carrillo
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Cuidados
Intensivos
Neurologicos.
Mediterraneo.
Neuronas – 10 minutos
Cel. Cardiacas – 30 minutos
Cel. Renales --- 1 hr
Cel pulmonares– 3 hrs
Otras----- 6 hrs.
Pacientes sanos –
Hiperglucemia ???? --- Se asocia con aumento en el
índice de mortalidad hospitalaria.
Carrillo
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Cuidados
Intensivos
Neurologicos.
Mediterraneo.
Flujo Sanguíneo Cerebral
• XIX Fick – Principio: Cantidad de sustancia captada por un órgano por
unidad de tiempo es igual al flujo sanguíneo a través del órgano multiplicado
por la diferencia entre las concentraciones arteriales y venosas.
• Siglo XX Kety y Schmidt aplicaron el principio en la medición del FSC
mediante el uso de óxido nitroso. La resonancia magnética ha adquirido una
gran importancia para la obtención de un índice indirecto del FSC y del
volumen sanguíneo cerebral (VSC) con marcadores como gadolinio.
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Cuidados
Intensivos
Neurologicos.
Mediterraneo.
Los vasos sanguíneos cerebrales están en un
completo estado dinámico, son complejos y
permiten que el cerebro regule su propio aporte
sanguíneo.
Una actividad cerebral aumentan los
requerimientos de energía y, por ende, aumenta el
FSC.
Mecanismos poco claros, la teoría indica que las
neuronas liberan factores vasoactivos que actúan a
nivel local en los vasos sanguíneos por una
relajación del músculo liso.
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Cuidados
Intensivos
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Mediterraneo.
• Óxido nítrico: Si el NO actúa como un mensajero intracelular, su potente
acción relajante de las arterias cerebrales podría explicar su participación
como regulador de la circulación cerebral durante la actividad neural
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Cuidados
Intensivos
Neurologicos.
Mediterraneo.
Ciclooxigenasa-2:
• Esta enzima está involucrada en la síntesis de prostaglandinas y
tromboxano a partir del ácido araquidónico.
• En algunos organismos la COX--2 no está presente en estado normal, sino
hasta que existe un estímulo inflamatorio o mutagénico en el cerebro la
COX--2 siempre está expresada y se localiza en las arborizaciones
dendríticas y espinales de las neuronas excitatorias.
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Cuidados
Intensivos
Neurologicos.
Mediterraneo.
REGULACIÓN FISIOLÓGICA DE LAS
RESISTENCIAS VASCULARES
CEREBRALES (RVC)
• La autorregulación es un término empleado para describir el mantenimiento
de una constante en el FSC a través de un amplio rango de variación de las
PPC. En general, el límite bajo aceptado en humanos es de 50 a 60 mmHg y
el límite alto es de 130 a 150 mmHg
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Cuidados
Intensivos
Neurologicos.
Mediterraneo.
EFECTOS DE LA TEMPERATURA
SOBRE EL SISTEMA NERVIOSO
CENTRAL
 La hipertermia aumenta el CMRO2 10% por cada grado
centígrado de elevación de la temperatura.
 La hipotermia la disminuye entre 5 y 7%.
 Hipertermia: Las células cerebrales son altamente sensibles
a cambios externos y la temperatura no es la excepción.
 La hipertermia en un individuo o en un cerebro sanos parece
ser que no tiene un efecto.
 La hipertermia igual o mayor de 38 C se relaciona con una
escasa supervivencia en pacientes con ataque isquémico
transitorio o infartos cerebrovasculares
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Cuidados
Intensivos
Neurologicos.
Mediterraneo.
• La hipertermia incrementa la liberación de neurotransmisores, acelera la
producción de radicales libres, incrementa las concentraciones de glutamato
extracelular (excitotoxicidad) y potencia la sensibilidad de las neuronas al
daño excitotóxico.
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Cuidados
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Neurologicos.
Mediterraneo.
Hipotermia
 Disminución en la temperatura corporal por debajo de los 35 C.
 La hipotermia inducida es la disminución controlada de la
temperatura; se clasifica como leve (34 a 35 C), moderada (32 a
33.9 C) y grave (< 28 C, < 27 C o < 26.7 C).
 El estímulo simpático y la liberación de catecolaminas ocasiona
vasoconstricción periférica, incrementan el gasto cardiaco, con
taquicardia y aumento de la tensión arterial y de la producción
de calor mediante el escalofrío.
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Cuidados
Intensivos
Neurologicos.
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El cerebro tolera
periodos prolongados
de paro
cardiocirculatorio sin
lesión ni secuela
neurológica alguna
durante la hipotermia
profunda.
Reduce el consumo metabólico
cerebral de oxígeno (CMRO2)
entre 5 y 7% por cada grado
centígrado de descenso.
Efecto protector parece
deberse a una profunda
disminución del
metabolismo cerebral y
protección del cerebro
del fenómeno de
reperfusión
Se sabe que el cerebro
tolera 10 min de paro
cardiocirculatorio a 30
C, 25 min a 25 C, 45
min a 20 C y una hora
a 16 C.
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Cuidados
Intensivos
Neurologicos.
Mediterraneo.
Las recomendaciones para el uso de la
hipotermia son las siguientes:
• Sin respuesta a medicamentos.
• Infarto cerebral agudo (principalmente isquémico), TCE severo, cirugía
de clipaje de aneurisma y lesiones cerebrales que condicionen una
elevación importante de la PIC.
• Leve a moderada hipotermia.ma considerada en primer lugar es la leve
(primera opción) y la moderada.
• Primeras 6 a 12 h y debe mantenerse por un lapso de 24 a 48 h.
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Cuidados
Intensivos
Neurologicos.
Mediterraneo.
Efecto de la viscosidad en el FSC
oEl hematócrito es el factor determinante en
la viscosidad sanguínea; (de 35 a 45%).
oEn la anemia, la resistencia vascular se
reduce y el FSC aumenta.
oUn hematócrito de 30 a 34% permite un
óptimo intercambio de O2.
Carrillo
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Cuidados
Intensivos
Neurologicos.
Mediterraneo.
EVALUACIÓN DEL FLUJO
SANGUÍNEO CEREBRAL
Carrillo
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C.
(2006).
Cuidados
Intensivos
Neurologicos.
Mediterraneo.
Presión de perfusión cerebral
• La relación entre el FSC y la presión
intracraneana es el gradiente de presión en el
árbol vascular; constituye la presión de perfusión
cerebral (PPC) y representa el estímulo para la
autorregulación.
• .La histéresis consiste en el trabajo requerido
para vencer la elasticidad del árbol vascular
para poder dilatarse y permitir el flujo.
Carrillo
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  • 1. Neurofisiología Dr Jesús Antonio López Lázaro Residente de 3er año de Anestesiología
  • 2. Barrera hematoencefálica • -4ta semana de gestación se forma la BHE • -Acoplamiento con los mecanismos energéticos, con selectividad a la transferencia de moléculas. Carrillo Esper Raul, C., Mellado, P., & Romero, C. (2006). Cuidados Intensivos Neurologicos. Mediterraneo.
  • 3. Fisiología cerebral 2 actividades fundamentales: Mantener la integridad estructural y la funcionalidad del cerebro las cuales dependerán de la energía que se obtiene de los sustratos energéticos como la glucosa ( ATP del ciclo de Krebs) y el o2. Metabolismo cerebral acoplado al FSC. 90% de la producción de ATP es de la glucólisis aeróbica. Carrillo Esper Raul, C., Mellado, P., & Romero, C. (2006). Cuidados Intensivos Neurologicos. Mediterraneo.
  • 4. Actividades fundamentales: Índices: ( Aeróbico/anaeróbico) ( lactato y oxigeno (CMRO2) ) SNC: susceptibilidad a cambios metabólicos Cerebro usa 1/4 de la glucosas total // 15% GC y 20% del O2 Mal conservador de energía. Capacidad de almacén de sustratos es consumida en 3 minutos Se produce inconsciencia en solo 5 minutos Carrillo Esper Raul, C., Mellado, P., & Romero, C. (2006). Cuidados Intensivos Neurologicos. Mediterraneo.
  • 5. Neuronas – 10 minutos Cel. Cardiacas – 30 minutos Cel. Renales --- 1 hr Cel pulmonares– 3 hrs Otras----- 6 hrs. Pacientes sanos – Hiperglucemia ???? --- Se asocia con aumento en el índice de mortalidad hospitalaria. Carrillo Esper Raul, C., Mellado, P., & Romero, C. (2006). Cuidados Intensivos Neurologicos. Mediterraneo.
  • 6. Flujo Sanguíneo Cerebral • XIX Fick – Principio: Cantidad de sustancia captada por un órgano por unidad de tiempo es igual al flujo sanguíneo a través del órgano multiplicado por la diferencia entre las concentraciones arteriales y venosas. • Siglo XX Kety y Schmidt aplicaron el principio en la medición del FSC mediante el uso de óxido nitroso. La resonancia magnética ha adquirido una gran importancia para la obtención de un índice indirecto del FSC y del volumen sanguíneo cerebral (VSC) con marcadores como gadolinio. Carrillo Esper Raul, C., Mellado, P., & Romero, C. (2006). Cuidados Intensivos Neurologicos. Mediterraneo.
  • 7. Los vasos sanguíneos cerebrales están en un completo estado dinámico, son complejos y permiten que el cerebro regule su propio aporte sanguíneo. Una actividad cerebral aumentan los requerimientos de energía y, por ende, aumenta el FSC. Mecanismos poco claros, la teoría indica que las neuronas liberan factores vasoactivos que actúan a nivel local en los vasos sanguíneos por una relajación del músculo liso. Carrillo Esper Raul, C., Mellado, P., & Romero, C. (2006). Cuidados Intensivos Neurologicos. Mediterraneo.
  • 8. • Óxido nítrico: Si el NO actúa como un mensajero intracelular, su potente acción relajante de las arterias cerebrales podría explicar su participación como regulador de la circulación cerebral durante la actividad neural Carrillo Esper Raul, C., Mellado, P., & Romero, C. (2006). Cuidados Intensivos Neurologicos. Mediterraneo.
  • 9. Ciclooxigenasa-2: • Esta enzima está involucrada en la síntesis de prostaglandinas y tromboxano a partir del ácido araquidónico. • En algunos organismos la COX--2 no está presente en estado normal, sino hasta que existe un estímulo inflamatorio o mutagénico en el cerebro la COX--2 siempre está expresada y se localiza en las arborizaciones dendríticas y espinales de las neuronas excitatorias. Carrillo Esper Raul, C., Mellado, P., & Romero, C. (2006). Cuidados Intensivos Neurologicos. Mediterraneo.
  • 10. REGULACIÓN FISIOLÓGICA DE LAS RESISTENCIAS VASCULARES CEREBRALES (RVC) • La autorregulación es un término empleado para describir el mantenimiento de una constante en el FSC a través de un amplio rango de variación de las PPC. En general, el límite bajo aceptado en humanos es de 50 a 60 mmHg y el límite alto es de 130 a 150 mmHg Carrillo Esper Raul, C., Mellado, P., & Romero, C. (2006). Cuidados Intensivos Neurologicos. Mediterraneo.
  • 11. EFECTOS DE LA TEMPERATURA SOBRE EL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL  La hipertermia aumenta el CMRO2 10% por cada grado centígrado de elevación de la temperatura.  La hipotermia la disminuye entre 5 y 7%.  Hipertermia: Las células cerebrales son altamente sensibles a cambios externos y la temperatura no es la excepción.  La hipertermia en un individuo o en un cerebro sanos parece ser que no tiene un efecto.  La hipertermia igual o mayor de 38 C se relaciona con una escasa supervivencia en pacientes con ataque isquémico transitorio o infartos cerebrovasculares Carrillo Esper Raul, C., Mellado, P., & Romero, C. (2006). Cuidados Intensivos Neurologicos. Mediterraneo.
  • 12. • La hipertermia incrementa la liberación de neurotransmisores, acelera la producción de radicales libres, incrementa las concentraciones de glutamato extracelular (excitotoxicidad) y potencia la sensibilidad de las neuronas al daño excitotóxico. Carrillo Esper Raul, C., Mellado, P., & Romero, C. (2006). Cuidados Intensivos Neurologicos. Mediterraneo.
  • 14. Hipotermia  Disminución en la temperatura corporal por debajo de los 35 C.  La hipotermia inducida es la disminución controlada de la temperatura; se clasifica como leve (34 a 35 C), moderada (32 a 33.9 C) y grave (< 28 C, < 27 C o < 26.7 C).  El estímulo simpático y la liberación de catecolaminas ocasiona vasoconstricción periférica, incrementan el gasto cardiaco, con taquicardia y aumento de la tensión arterial y de la producción de calor mediante el escalofrío. Carrillo Esper Raul, C., Mellado, P., & Romero, C. (2006). Cuidados Intensivos Neurologicos. Mediterraneo.
  • 15. El cerebro tolera periodos prolongados de paro cardiocirculatorio sin lesión ni secuela neurológica alguna durante la hipotermia profunda. Reduce el consumo metabólico cerebral de oxígeno (CMRO2) entre 5 y 7% por cada grado centígrado de descenso. Efecto protector parece deberse a una profunda disminución del metabolismo cerebral y protección del cerebro del fenómeno de reperfusión Se sabe que el cerebro tolera 10 min de paro cardiocirculatorio a 30 C, 25 min a 25 C, 45 min a 20 C y una hora a 16 C. Carrillo Esper Raul, C., Mellado, P., & Romero, C. (2006). Cuidados Intensivos Neurologicos. Mediterraneo.
  • 16. Las recomendaciones para el uso de la hipotermia son las siguientes: • Sin respuesta a medicamentos. • Infarto cerebral agudo (principalmente isquémico), TCE severo, cirugía de clipaje de aneurisma y lesiones cerebrales que condicionen una elevación importante de la PIC. • Leve a moderada hipotermia.ma considerada en primer lugar es la leve (primera opción) y la moderada. • Primeras 6 a 12 h y debe mantenerse por un lapso de 24 a 48 h. Carrillo Esper Raul, C., Mellado, P., & Romero, C. (2006). Cuidados Intensivos Neurologicos. Mediterraneo.
  • 19. Efecto de la viscosidad en el FSC oEl hematócrito es el factor determinante en la viscosidad sanguínea; (de 35 a 45%). oEn la anemia, la resistencia vascular se reduce y el FSC aumenta. oUn hematócrito de 30 a 34% permite un óptimo intercambio de O2. Carrillo Esper Raul, C., Mellado, P., & Romero, C. (2006). Cuidados Intensivos Neurologicos. Mediterraneo.
  • 20. EVALUACIÓN DEL FLUJO SANGUÍNEO CEREBRAL Carrillo Esper Raul, C., Mellado, P., & Romero, C. (2006). Cuidados Intensivos Neurologicos. Mediterraneo.
  • 21. Presión de perfusión cerebral • La relación entre el FSC y la presión intracraneana es el gradiente de presión en el árbol vascular; constituye la presión de perfusión cerebral (PPC) y representa el estímulo para la autorregulación. • .La histéresis consiste en el trabajo requerido para vencer la elasticidad del árbol vascular para poder dilatarse y permitir el flujo. Carrillo Esper Raul, C., Mellado, P., & Romero, C. (2006). Cuidados Intensivos Neurologicos. Mediterraneo.

Notas do Editor

  1. .