PAC
ANESTESIA-1 C3
| FISIOLOGÍA CEREBRAL | |||||
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El cráneo es una estructura
rígida no distensible que contiene tres ele-mentos: tejido cerebral
(representa el 86%), sangre (4%) y líquido cefalorraquídeo, LCR
(10%). La interacción de estos tres componentes dentro del cráneo
ejerce una presión (volumen) que se denomina presión intracraneal
(PIC). Normalmente esta presión en un adulto sano es de10 mm Hg
y no debe ser mayor de 15 mm Hg.
TEJIDO CEREBRAL El tejido cerebral constituye solamente 2% del peso corporal, pero es el elemento con mayor volumen intracraneal (86%); contiene 75% de agua y está formado por neuronas y glia. Las neuronas son aproximadamente 10000 millones y tienen la función de regular toda la actividad sensorial, motora y neurovegetativa del organismo, a través de la generación, conducción y transmisión de impulsos eléctricos. La neuroglia o glia, está formada por el grupo celular más numeroso del SNC y rodea a la mayoría de las neuronas ocupando casi la mitad del volumen del tejido cerebral. Para cumplir con la función reguladora de las neuronas, el sistema nervioso central (SNC) requiere del aporte de substratos energéticos, fundamen-talmente ATP, glucosa y oxígeno. A pesar de no realizar funciones mecánicas, el tejido cerebral necesita de grandes cantidades de energía para su funcionamiento normal. Esta energía le permite regular las múltiples conexiones sinápticas, los canales iónicos voltaje-dependientes y agonistas dependientes, así como la síntesis, transportación, almacenamiento y liberación de diversas sustancias (neurotransmisores, péptidos, etc.). Los requerimientos de energía del SNC son importantes; paradójicamente, sus depósitos de substratos generadores de energía (glucógeno, glucosa, oxígeno) son pequeños, que de hecho el ritmo normal de producción de ATP agotaría los depósitos de glucógeno en tan solo tres minutos. Es por ésto que el funcionamiento normal del SNC depende del equilibrio entre el aporte y la demanda de substratos energéticos, así como |
de la adecuada eliminación de los productos de deshecho originados
por su metabolismo.
La principal fuente de energía del SNC es la hidrólisis de moléculas de ATP. A su vez, el mecanismo más importante para la producción de ATP en el SNC es el metabolismo de la glucosa. La glucosa es transportada por un mecanismo de difusión facilitada desde la sangre hacia el SNC, el cual es competitivo y saturable. En reposo, el cerebro extrae aproximadamente alrededor de 10% de la glucosa trans-portada por la sangre. El metabolismo de la glucosa se realiza mediante dos fases; una fase anaeróbica (en el citoplasma), que lleva a la producción de ácido pirúvico y ácido láctico y una fase aeróbica (a nivel mitocondrial) que caracteriza el meta-bolismo del ácido pirúvico a través del ciclo de los ácidos tricarboxílicos y de la cadena respiratoria. La fase anaeróbica (ciclo de Embden-Meyerhof) produce poca energía, ya que sólo se obtienen dos moléculas de ATP por cada molécula de glucosa degradada. En cambio la oxidación subsecuente del ácido pirúvico (ciclo de Krebs), produce 36 moléculas de ATP. De esta forma, el metabolismo aeróbico de la glucosa produce 18 veces más energía que el metabolismo anaeróbico (Fig. 1). El tejido cerebral es obligadamente aerobio, no cuenta con depósitos de O2 y sus altos requerimientos metabólicos consumen de 40 a 70 ml de O2/minuto (3 a 5 ml de O2/100 g/min) y 5 mg/100 g/ minuto de glucosa. Afortunadamente bajo condiciones normales, existe un margen de seguridad puesto que el transporte de oxígeno es considerablemente mayor que la demanda. Como resultado de ésto, cualquier disminución en el transporte (no asociado con una disminución en la demanda) puede ser compensada, por lo menos inicialmente, por un aumento en la cantidad de oxígeno extraído de la sangre. Este mecanismo compensatorio temporal preserva el metabolismo aeróbico y las funciones del SNC. El cuadro 1 muestra los requerimientos de oxígeno por el SNC. |
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pesar de no realizar funciones mecánicas, el tejido cerebral
necesita de grandes cantidades de energía para su funcionamiento normal. El tejido cerebral es obligadamente aerobio, no cuenta con depósitos de O2 y sus altos requerimientos metabólicos consumen de 40 a 70 ml de O2/minuto. |
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