D urante
los últimos 100 anos, diversos conceptos han contribuido al conocimiento
de una reacción (o respuesta) inespecifica y armónica la
cual permite al organismo agudamente dañado sobrevivir al impacto
inicial de una lesión (traumatismo) y adaptarse durante un lapso
a su nueva situación.
En la actualidad y con fines didácticos esta respuesta o reacción
al estrés causado por traumatismo sigue definiéndose en términos
de tres componentes: 1) respuesta neuroendócrina en la que interviene
el eje hipófisis, corteza adrenal o hipotálamomedula suprarrenal,
2) reacción metabólica que se deriva de las hormonas producidas
en el eje anterior y sus efectos en órganos como el páncreas,
el hígado y los músculos estriado principalmente; 3) reacción
cardiovascular la cual también se deriva de la respuesta neuroendócrina
y en fechas mas recientes se ha descubierto que está constituida
por una variedad de sustancias denominadas citocinas y sus derivados.
CONCEPTO ACTUAL
Es indudable que después de un traumatismo grave, por ejemplo cirugía
mayor, quemadura extensa, choque, bacteremia (presencia de bacterias en
la circulación, demostrada por cultivo) o sepsis (bacteremia asociada
a disfuncion orgánica, insuficiencia respiratoria, hipotensión
o alguna combinación de ellas), se presentan una serie de fenómenos
con balance negativo de nitrógeno, aumento en la demanda calórica,
hiperglucemia, alteraciones hidroelectrolíticas, cambios neuroendócrinos,
hiper termia y cambios hemodinámicos. Los datos actualmente disponibles
señalan que todas estas reacciones forman parte de un sistema integrado
capaz de determinar en gran medida la posibilidad de supervivencia en caso
de un trauma intenso. Actualmente se le conoce como Síndrome de
Respuesta Inflamatoria Sistemica (SRIS). Las reacciones metabólica
y neuroendócrina son parte de este síndrome desencadenadas
por una lesión orgánica y que en circunstancias favorables,
permite el restablecimiento anatómico, funcional y psíquico
del individuo.
La función del médico en este contexto es simple: reconocer
la respuesta, identificar sus variaciones, no interferir en las reacciones
favorables y utilizar medios terapéuticos que supriman los estímulos
primarios y contrarresten los efectos adversos.
FISIOPATOLOGIA
Existen estímulos bien definidos que inician el SRIS que se analizan
por detectores biológicos sensibles. Entre tales estímulos
se encuentran lesión estructural celular (quemadura), hipovolemia
(hemorragia), riego tisular disminuido (hipoxia), infección, inanición,
medicamentos, soluciones intra-venosas y dolor.
El inicio de la respuesta neuroendócrina ocurre por dos vías,
una aferente y otra eferente; la primera está representada por el
hipotálamo, el cual inicia los cambios propios de una reacción
al dolor, liberando factores que estimulan la hipófisis para que
produzca y libere hormonas tróficas como ACTH (hormona hipofisiaria
adrenocorticotrópica o corticotropina) y la hormona del crecimiento.
La vía eferente está representada por una hiperactividad
neural simpática causada por el propio traumatismo. Esta vía
neural reacciona al estrés elevando los niveles séricos de
glucocorticoides, catecolaminas y glucagon; esto constituye la forma primaria
de inicio de la respuesta neuroendócrina al traumatismo (Fig. 1)
Figura 1 Representación esquemática
de las reacciones metabólica neuroendócrina al trauma
En los últimos anos se ha puesto especial atención a los
cambios que ocurren a nivel local en el tejido lesionado. En la reacción
inflamatoria en la herida participan diferentes grupos celulares, de los
que los leucocitos son las principales células y se encargan de
fagocitar, destruir las bacterias y los detritus celulares. Los leucocitos
también liberan sustancias que reciben el nombre genérico
de citocinas y que influyen inicialmente en el riego tisular local y posteriormente
en todo el organismo.
Asimismo el transporte de oxígeno y su rapidez de utilización
son modificados a través de cambios en frecuencia respiratoria,
frecuencia cardiaca, eficiencia miocárdica, vasoconstricción
periférica, pH y concentración de hemoglobina.
El medio interno experimenta alteraciones en su volumen, composición,
relación de Starling, regulación renal e intercambio de agua
y electrolitos entre el sistema vascular y el aparato digestivo.
Por último, el sistema metabólico es influido por la falta
de aporte exógeno, por su dependencia respecto del suministro endógeno
y por cambios en la circulación esplacnica.
RESPUESTA NEUROENDOCRINA Y METABOLICA
La impresionante respuesta simpaticoadre-nergica inicial (evidenciado por
taquicardia, dilatación pupilar, piloereccion cutánea, taquipnea
y dilatación bronquial) se acompaña de un aumento en el débito
de glucosa y de acidos grasos en la sangre. Este aumento es inhibido en
la fase inicial por una intensa vasoconstriccion, pero se hace evidente
una vez lograda la recuperación hemodinámica durante la fase
de "flujo metabólico" en un intento de suministrar sustratos para
la reacción inflamatoria y la reparación tisular. Las catecolaminas
son unidades que transmiten la información mas importante para la
supervivencia inicial. El efecto de la epinefrina y el de la norepinefrina
pueden ser antagónicos, dependiendo de la cantidad de cada uno y
de la presencia de un doble sistema de receptores. La epinefrina estimula
preferentemente al sistema beta y la norepinefrina al alfa; ambas tienen
como mensajero intracelular al AMP cíclico.
La estimulación beta caracteriza esta fase de flujo a través
de los siguientes efectos: 1) en el hígado incrementa la gluconeogenolisis
y la gluconeogenesis; 2) en el músculo convierte el glucógeno
en ácido láctico, el cual a través del ciclo de Cori,
es convertido de nuevo en glucosa; 3) en el páncreas suprime la
liberación de insulina, a pesar de niveles altos de glucemia y aumenta
la producción de glucagon.
Asimismo, estimula la movilización de ácidos grasos acentuando
la lipolisis a consecuencia de los bajos niveles de insulina circulante;
a estos efectos se anaden los bien conocidos sobre la transmisión
neuromuscular. Las manifestaciones clínicas de esta situación
se manifiestan por temblor muscular e hiperactividad refleja (Fig 2)
Figura 2 Mediadores y sus principales efectos en las reacciones
metabólica y neuroendócrina al trauma
El aumento en la producción de glucagon favorece la glucolisis (efectos
opuestos a los de la insulina) y la gluconeogénesis con aumento
en la movilización de aminoácidos provenientes de la periferia
y mayor lipolisis. La estimulación alfa bloquea la producción
de insulina pero no la de glucagon. En cambio, la estimulación beta
favorece la producción de ambos. Así, la fase flujo se caracteriza
por aumento en la producción de calor, hipermetabolismo, aumento
en la gluconeogénesis y mejor respuesta insulínica. La fase
de predominio alfa se correlaciona especialmente con hiperglucemia e intolerancia
a la glucosa por mala utilización de ésta.
En resumen, esta respuesta inicial provoca principalmente cambios hemodinámicos
que reducen los efectos de la hipovolemia y la hipoxia, en especial en
cerebro y corazón. La respuesta es un catabolismo acelerado, con
gran flujo de sustratos de la periferia hacia el hígado, aumento
de glucolisis, gluconeogénesis, uriagénesis, nivel de ácidos
grasos y aminoácidos en la sangre. Es este aporte endógeno
lo que lleva al catabolismo acelerado y al balance nitrogenado negativo
característicos de estas situaciones. Durante la fase de inestabilidad
hemodinámica y en tanto los requerimientos de oxígeno no
igualen el aporte, la deficiencia de riego tisular contrarresta en gran
medida la respuesta adecuada a la estimulación neuroendócrina.
Una vez que se han corregido las alteraciones del transporte de oxígeno,
la estimulación beta mantiene el estado hipermetabolico y las condiciones
necesarias para satisfacer las demandas, principalmente a través
del aumento del gasto cardíaco, hiperglucemia y mayor gluconeogénesis.
En esta fase de flujo existe un paralelismo entre la magnitud del daño,
la respuesta adrenérgica, el flujo de glucosa y el consumo de oxígeno.
La salida de aminoácidos gluconeogénicos provenientes del
músculo, en especial alanina y el ácido láctico, proporcionan
al hígado compuestos tricarbonados con los que se forma glucosa;
el tiempo que dure la respuesta es fundamental en sus efectos ya que con
el paso del tiempo la interferencia en la actividad muscular se hace notable
en los músculos respiratorios con graves consecuencias en pacientes
intubados. Si el médico no revierte esta degradación proteínicainicialmente
de proteínas estructurales (músculo) el problema avanza a
degradación de proteínas funcionales, con lo que se pierde
actividad inmunitaria por falta de producción de inmunoglobulinas.
Existen muchos otros factores, como falta de linfocitos T de ayuda (auxiliadores)
que estimulen a los linfocitos B productores de inmunoglobulinas. Asimismo
puede haber monocitos y linfocitos T disfuncionales que, a través
de prostaglandinas e interleucinas atenúan la reacción inmunitaria.
En la actualidad se ha demostrado que en la respuesta al trauma luego del
estímulo inicial se liberan principalmente citocinas y de manera
secundaria radicales libres de oxígeno. Dichas citocinas influyen
en la respuesta metabólica, neuroendócrina y hemodinámica
al traumatismo, lo cual las coloca como mediadores de una respuesta paracrina.
En la actualidad de estas citocinas de conocen 8 interleucina y 2 factores
de necrosis tumoral.
El nombre de factor de necrosis tumoral o caquectina surge de las observaciones
realizadas por la necrosis de los tumores de pacientes con infecciones
graves. Este factor es una molécula producida por los macrófagos
y su concentración aumenta a consecuencia de trauma. Hemorragia
intensa, efecto de endotoxinas y potencia muchos de los efectos de las
interleucinas. Su efecto principal es el de actuar como mediador central
en la reacción a los liposacáridos de endotoxinas. También
induce la producción de prostaglandinas, es factor activador de
plaquetas, complemento y hormonas contrareguladoras de glucosa e incrementa
la producción del inhibidor del factor activador de plasminógeno
lo cual puede provocar coagulación intravascular diseminada.
La interleucina 1 es una molécula similar al pirógeno endógeno.
Produce fiebre cuando se inyecta a voluntarios sanos. La interleucina 1
es, junto con el factor de necrosis tumoral, uno de los elementos que incian
la reacción neuroendócrina al trauma; al administrar antagonistas
de estos disminuye la hipotensión, leucocitosis, infiltración
pulmonar y mortalidad en el choque séptico.
El resto de las citocinas conocidas tienen acciones diversas de incrementar
o disminuir la acción inmunitaria así como los diferentes
procesos metabólicos, en algunas todavía no se conoce su
acción especifica y en la actualidad su aplicación clínica
está en estudio.
Las prostaglandinas son derivados del ácido araquidónico
a través de la oxigenasa. Entre las más comunes están
la PGE2 relacionada con la epinefrina y la PGEF2; juntas, ejercen una acción
similar a las de las hormonas calciodependientes para la inducción
del metabolismo hepático de la glucosa. Las prostaglandinas regulan
indirectamente la producción de interleucinas y a su vez son reguladas
por estas y el factor de necrosis tumoral en un ciclo muy complejo.
Por último, los leucotrienos son también parte de este sistema
de citocinas, se derivan del acido araquidónico mediante la enzima
lipooxigenasa y actuan como mediadores entre los leucocitos inmunomoduladores.
PRINCIPALES EFECTOS DE LOS DIVERSOS ESTIMULOS
Como puede observarse, la reacción al traumatismo se compone de
estímulos que desencadenan la producción de mediadores, que
a su vez pueden inducir la producción de otros mediadores o causar
un efecto clínico evidente en la microcirculación, ya sea
metabólico o cardiovascular. El eslabón final de esta cascada
es la célula, la cual trata de modificar su medio para tolerar los
cambios producidos por el traumatismo.
La principal reacción al traumatismo se manifiesta con balance nitrogenado
negativo, proteolisis, gluconeogénesis, hiperglucemia, aumento en
la oxidación de las grasas, intolerancia a sustratos exógenos,
decremento en la producción y actividad de insulina y aumento de
catecolaminas, cortisol, glucagon, hormona antidiurética y aldosterona,
así como de citocinas, prostaglandinas y leucotrienos. Cuando se
presenta hipovolemia, a lo anterior se agregan retención de sodio,
alcalosis metabólica, hipocalemia y aciduria paradójica,
antidiuresis con aumento de renina y disminucion de hormona antidiurética;
si el traumatismo es tan grave que se llega al choque, se produce entonces
acidosis metabólica por acumulación de productos del metabolismo
anaeróbico celular secundaria a deficiente riego, con inadecuada
proporción de los sustratos energéticos y el oxígeno
necesarios para el funcionamiento celular normal. Cuando se agrega sepsis
o respuesta inespecífica a la inflamación, todos los cambios
anteriores se exacerban y ademas son influidos en grado considerable por
las citocinas. Por último, si el paciente continua en inanicion,
sufre lisis de tejido muscular, notable disminución de la actividad
inmunitaria y aumento progresivo de la oxidación de las grasas,
en especial en ausencia de sepsis con balance positivo de sodio y negativo
de potasio. Por supuesto, fármacos y soluciones intravenosas influiran
mucho en esta respuesta al trauma; los antibióticos pueden estimular
la secreción de una mayor cantidad de citocinas al producir lisis
bacteriana con liberación de endotoxinas (se sabe que las exotoxinas,
protozoarios, hongos y virus también estimulan la secreción
de citocinas).
ALTERACIONES METABOLICAS EN EL TRAUMA PROLONGADO
Los estudios de Border han contribuido a esclarecer la respuesta metabólica
a la com binación de estímulos causales de dano orgánico
grave y su persistencia. Se caracteriza por hiperglucemia sostenida, estímulo
neuroendócrino y metabólico que mantiene la gluconeogénesis,
aumento en el estímulo para la producción de insulina, alteraciones
en la lipogénesis y en la utilización de ácidos grasos,
descenso en la producción hepática de cuerpos cetónicos,
mayor consumo de leucina e isoleucina en la célula muscular, mayor
desbalance de aminoácidos provenientes de la periferia hacia el
hígado, y producción cada vez más comprometida de
proteínas hepáticas, cerrando un círculo de retroalimentación
en el enfermo grave, que lo mantiene en estrés continuo, con esti
mulción neuroendócrina persistente, en parte recuperado (en
su volumen circulante y en su transporte de oxigeno) y por lo común
incapaz de eliminar el estímulo original (infección). Si
originalmente no existía un proceso infeccioso, las alteraciones
metabólicas mencionadas proporcionan el mejor terreno para el desarrollo
de una sepsis tardía. Sus consecuencias ocasionan el desenlace generalmente
fatal en el enfermo en estado crítico prolongado.
