La microcirculación cerebral regula el flujo sanguíneo cerebral en función de la demanda metabólica neuronal a través de la interacción entre neuronas, astrocitos y capilares. Los astrocitos liberan sustancias vasoactivas como respuesta a la actividad sináptica que regulan el tono vascular a nivel de las arteriolas y capilares cerebrales.

1. FLUJO SANGUÍNEO CEREBRALFLUJO SANGUÍNEO CEREBRAL
FISIOLOGÍAFISIOLOGÍA
UNA - 2015UNA - 2015
SISTEMA DEL LÍQUIDOSISTEMA DEL LÍQUIDO
CEFALORAQUÍDEOCEFALORAQUÍDEO

2. FLUJO SANGUÍNEOFLUJO SANGUÍNEO
CEREBRALCEREBRAL

4. INTERRUPCION TOTAL DEL FLUJO
SANGUINEO CEREBRAL

5. INTERRUPCION TOTAL DEL FLUJO
SANGUINEO CEREBRAL
PÉRDIDA DEL
CONOCIMIENTO

6. 50 – 65 ml por cada 100 gramos de
tejido por minuto
(50 - 65 ml /100 gr. / min.)
750 – 900 ml por minuto (ENCÉFALO)
15 % DEL GASTO CARDÍACO (en reposo)

7. CIRCULACIÓN CORONARIA CEREBRAL
Flujo
sanguineo
60 – 80 ml/100g/min
165-220 ml/min
50-65 ml/100g/min.
750-900 ml/min
% GC 5 15
Consumo
Oxigeno
8-15 ml O2/100g/min
25-40 ml O2/100 g/min
3,5 ml/100g/min
% VO2 Total 7 15
Peso 275 gramos 1300 gramos
% del Peso
Corporal Total
0,3 2

8. REGULACIÓN DELREGULACIÓN DEL
FLUJO SANGUÍNEOFLUJO SANGUÍNEO
CEREBRALCEREBRAL

9. FLUJO SANGUÍNEO CEREBRALFLUJO SANGUÍNEO CEREBRAL
PPC = PAM – PVj
RVc = PIC, µ , O
PPC
FSC =
RVc

10. MICROCIRCULACIÓNMICROCIRCULACIÓN
CEREBRALCEREBRAL
““El sistema nervioso central (SNC) humano presentaEl sistema nervioso central (SNC) humano presenta
una activación funcional heterogénea, conuna activación funcional heterogénea, con
incremento o disminución de su metabolismoincremento o disminución de su metabolismo
energético de acuerdo con las necesidadesenergético de acuerdo con las necesidades
funcionales o el nivel de actividadfuncionales o el nivel de actividad””..
““Cuando la actividad neuronal aumenta, el flujo sanguíneoCuando la actividad neuronal aumenta, el flujo sanguíneo
cerebral (FSC) aumenta proporcionalmente a la intensidad decerebral (FSC) aumenta proporcionalmente a la intensidad de
la activaciónla activación””..
Ej. - Estimulación sensorial FSC corteza somatosensorial primariaEj. - Estimulación sensorial FSC corteza somatosensorial primaria
- Demandas cognitivas FSC corteza prefrontal- Demandas cognitivas FSC corteza prefrontal

11. MICROCIRCULACIÓN CEREBRALMICROCIRCULACIÓN CEREBRAL
““El sistema nervioso central (SNC) humano presenta unaEl sistema nervioso central (SNC) humano presenta una
activación funcional heterogénea, con incremento o disminuciónactivación funcional heterogénea, con incremento o disminución
de su metabolismo energético de acuerdo con las necesidadesde su metabolismo energético de acuerdo con las necesidades
funcionales o el nivel de actividadfuncionales o el nivel de actividad””..
““Cuando la actividad neuronal aumenta, el flujo sanguíneo cerebral (FSC)Cuando la actividad neuronal aumenta, el flujo sanguíneo cerebral (FSC)
aumenta proporcionalmente a la intensidad de la activaciónaumenta proporcionalmente a la intensidad de la activación””..
Ej. - Estimulación sensorial FSC corteza somatosensorial primariaEj. - Estimulación sensorial FSC corteza somatosensorial primaria
- Demandas cognitivas FSC corteza prefrontal- Demandas cognitivas FSC corteza prefrontal
“Cuando la actividad neuronal aumenta, el flujo
sanguíneo cerebral (FSC) aumenta
proporcionalmente a la intensidad de la activación”.

12. REGULACIÓN DEL FLUJOREGULACIÓN DEL FLUJO
SANGUÍNEO CEREBRALSANGUÍNEO CEREBRAL
1.1. Concentración deConcentración de dióxido de carbonodióxido de carbono
(CO(CO22))
2.2. Concentración deConcentración de iones hidrógenoiones hidrógeno (H(H++))
3.3. Concentración deConcentración de oxígenooxígeno (O(O22))
Flujo sanguíneo / metabolismo celular

14. pCO2 arterial ( 70%) FSC (x2)
CO2 + H2O H2CO3 -HCO3 + H+
H + vasodilatación cerebral
Acidos * Concentración H+
* Acido láctico
* Acido pirúvico
* Otros ácidos

15. pCO2 arterial ( 70%) FSC (x2)
CO2 + H2O H2CO3 -HCO3 + H+
H + vasodilatación cerebralH + vasodilatación cerebral
Acidos * Concentración H+
* Acido láctico
* Acido pirúvico
* Otros ácidos

16. Una concentración alta
de iones hidrógeno
reduce mucho la
actividad neuronal

17. Flujo sanguíneo cerebralFlujo sanguíneo cerebral
FSC aumentadoFSC aumentado::
 Retira del tejido cerebral iones HRetira del tejido cerebral iones H++, CO, CO22 y otrosy otros
ácidosácidos
 Se mantiene constante así la concentración deSe mantiene constante así la concentración de
H+ en los tejidos cerebrales y ayuda a mantenerH+ en los tejidos cerebrales y ayuda a mantener
la actividad neuronal a un nivel normal yla actividad neuronal a un nivel normal y
constanteconstante

18. Tasa de utilización del OTasa de utilización del O22 por elpor el
tejido cerebraltejido cerebral
3,5 ml O2 / 100 gramos / minuto

19. pO2 cerebral = 35 – 40 mmHg
pO2
cerebral
FLUJO SANGUINEO
CEREBRAL
OXÍGENO Y FLUJO SANGUÍNEO
CEREBRAL
(vasodilatación)

21. Autoregulación del flujo sanguíneoAutoregulación del flujo sanguíneo
cerebral cuando varía la presióncerebral cuando varía la presión
arterialarterial
(60 – 140 mmHg)SNS

23. MICROCIRCULACIÓNMICROCIRCULACIÓN
CEREBRALCEREBRAL
 Mayor número deMayor número de capilares sanguíneoscapilares sanguíneos en sitiosen sitios
donde hay mayor demanda metabólica (donde hay mayor demanda metabólica (densidaddensidad
capilar)capilar)
 Tasa metabólica sustancia gris > sustancia blanca (x4)Tasa metabólica sustancia gris > sustancia blanca (x4)
 Capilares: - Células endotelialesCapilares: - Células endoteliales (zónula ocludens)(zónula ocludens)
-- Membrana basal contínua + podocitosMembrana basal contínua + podocitos
-- Pobre trasporte vesicularPobre trasporte vesicular
 Sistemas protectores contra la trasudación de líquidoSistemas protectores contra la trasudación de líquido
hacia el encéfalohacia el encéfalo (si fallan: edema cerebral, coma , muerte)(si fallan: edema cerebral, coma , muerte)

24. Mecanismos implicados en la regulación metabólica
microvascular del flujo sanguíneo cerebral:
•Metabolismo neuronal y los mecanismos implicados en la
hiperemia funcional
•Propiedades contráctiles de la microvasculatura cerebral
•Papel de los canales iónicos en los pericitos y el músculo
liso vascular
-vías de señalización implicadas en la vasodilatación o
vasoconstricción arteriolar y capilar
Regulación metabólica de la
microcirculación cerebral

25. * Las estrechas relaciones funcionales entre neuronas y
astrocitos generan propiedades al tejido nervioso
(hiperemia funcional)
* Los astrocitos actúan de puente estructural y funcional
entre neuronas y capilares cerebrales, respondiendo a
la actividad sináptica mediante la liberación de compuestos
vasoactivos, principalmente vasodilatadores

26. • Son de especial importancia los metabolitos
derivados del ácido araquidónico, como
prostaglandinas y ácidos epoxieicosatrienoicos,
además de los compuestos tradicionalmente
implicados, como óxido nítrico y prostaciclina
• Estas sustancias tienen la capacidad de difundir hasta los
capilares y las arteriolas, donde alteran el potencial de
membrana y la contractilidad de los pericitos y el músculo
liso vascular.

27. La interacción funcional entre neuronas,
astrocitos y capilares del sistema nervioso central
(denominada unidad neurovascular) resulta
esencial en la regulación del flujo sanguíneo
cerebral, ya que asocia la actividad metabólica
neurona-glía al suministro de sustratos
energéticos desde la microcirculación
En esta unidad funcional, los astrocitos
desempeñan un papel vital liberando sustancias
vasoactivas derivadas o producidas a
consecuencia de la actividad neuronal

28. La BHE aísla el
SNC y regula su
irrigación

29. BARRERAS HEMATORRAQUÍDEA YBARRERAS HEMATORRAQUÍDEA Y
HEMATOENCEFÁLICAHEMATOENCEFÁLICA
 BHRBHR (en los(en los plexos coroideosplexos coroideos))::
-Separa la sangre del líquido cefalorraquídeo-Separa la sangre del líquido cefalorraquídeo
((barrera hemato-raquídeabarrera hemato-raquídea))
 BHEBHE (en las(en las membranas capilares tisularesmembranas capilares tisulares deldel
parénquima cerebral):parénquima cerebral):
-Separa la sangre del líquido encefálico-Separa la sangre del líquido encefálico
((barrera hemato-encefálicabarrera hemato-encefálica))

30. BARRERA HEMATORRAQUÍDEA
Plexos
coroideos

31. BARRERA HEMATORRAQUÍDEA
-Existe paso de agua, gases y sustancias liposolubles
de la sangre al LCR
-Las proteínas y hexosas NO pasan al LCR
En la vellosidad del plexo coroideo se observa la luz del capilar
esta separa de la luz del ventrículo por:
a) Células endoteliales fenestradas
b) Membrana basal
c) Cel. Pálidas esparcidas
d) Membrana basal
e) Células epiteliales coroideas
Las uniones estrechas entre las células epiteliales coroideas actuarían como
“barrera”.

32. plexos coroideos

35. Los vasos capilares en el tejido neuronal están constituidos por una capa
simple de células endoteliales, asociadas a una membrana basal, pericitos y
una capa casi contínua de astrocitos. Las células endoteliales de los capilares
cerebrales tienen una alta resistencia eléctrica y presentan una relación
mitocondria /citoplasma alta, secundaria a la actividad metabólica elevada

36. “La BHE más que una capa pasiva de
células, es un complejo metabólico activo
con múltiples bombas, transportadores,
receptores para neurotransmisores y
citoquinas.”
“ El papel del endotelio capilar del sistema
nervioso central en patologías neurológicas
mediadas
inmunológicamente se ha reconocido
recientemente.”

38. Mecanismos de señalización implicados
en la regulación del tono vascular

39. Sustancias vasoactivas implicadas en la regulación del
flujo sanguíneo cerebral
NO VD: genera GMPc, que abre canales de potasio
cierra canales VGCC en pericitos y CMLV
EET VD: abren canales de potasio BKCa, hiperpolarizan
y relajan la célula muscular (EET: A. epoxieicosatrienoicos)
Glutamato VD: induce la producción astrocitaria de EET
K+ VD: abre canales KIR desde el espacio extracelular,
produce vasodilatación arteriolar en el cerebro
Regulación metabólica
de la microcirculación cerebral

40. “La elevada selectividad de la BHE frente
a sustancias circulantes permite
cierta independencia de la circulación
cerebral con respecto a la circulación
sistémica”

41. • Existen algunas áreas encefálicas con capilares donde
no existe barrera hematoencefálica
• En dichas regiones las características morfológicas del
endotelio son similares a otros lechos microvasculares
sistémicos, con fenestraciones, vesículas y pérdida de la
continuidad en las uniones intercelulares estrechas
• Dichas áreas incluyen: hipotálamo- hipófisis
(eminencia media), el área postrema, el receso
preóptico, la pineal, plexo coroideo
- Receptores sensitivos: para osmolalidad, glucosa, hormonas
peptídicas (AII – sed)
- Moléculas transportadoras especiales: leptina (apetito, SNS)

42. BHEBHE
Muy permeablesMuy permeables
 AguaAgua
 COCO22
 OxígenoOxígeno
 Sustancias liposolublesSustancias liposolubles
 AlcoholAlcohol
 AnestésicosAnestésicos
Parcialmente permeableParcialmente permeable
 Na, K, ClNa, K, Cl
Casi totalmenteCasi totalmente
impermeablesimpermeables
 Proteínas plasmáticasProteínas plasmáticas
 Moléculas orgánicasMoléculas orgánicas
grandes no liposolublesgrandes no liposolubles
(ej. Algunos(ej. Algunos
medicamentos)medicamentos)
* Uniones intercelulares
herméticas o estrechas del
endotelio capilar

43. METABOLISMOMETABOLISMO
CEREBRALCEREBRAL

44. METABOLISMO CEREBRALMETABOLISMO CEREBRAL
 Indice metabólico cerebral total / índiceIndice metabólico cerebral total / índice
metabólico de las neuronasmetabólico de las neuronas
 Demandas especiales de ODemandas especiales de O22 por parte delpor parte del
cerebro: ausencia de metabolismocerebro: ausencia de metabolismo
anaerobio apreciableanaerobio apreciable
 En condiciones normales, la mayoría de laEn condiciones normales, la mayoría de la
energía viene suministrada por laenergía viene suministrada por la glucosaglucosa

45. ÍNDICE METABÓLICO CEREBRALÍNDICE METABÓLICO CEREBRAL
 Metabolismo cerebral 15% Metabolismo totalMetabolismo cerebral 15% Metabolismo total
 Masa cerebral 2% masa corporal totalMasa cerebral 2% masa corporal total
 Metabolismo cerebral: 7,5 veces el metabolismoMetabolismo cerebral: 7,5 veces el metabolismo
medio de otros tejidosmedio de otros tejidos
 Necesidad metabólica de las neuronas para las bombasNecesidad metabólica de las neuronas para las bombas
de Na+, Ca++ y K+de Na+, Ca++ y K+
 Actividad cerebral excesiva: metabolismo neuronal enActividad cerebral excesiva: metabolismo neuronal en
100-150%100-150%

46. AUSENCIA DE METABOLISMOAUSENCIA DE METABOLISMO
CEREBRAL ANAEROBIOCEREBRAL ANAEROBIO
 El encéfaloEl encéfalo NONO es capaz de realizar un granes capaz de realizar un gran
metabolismo anaerobio (debido al alto índice metabólicometabolismo anaerobio (debido al alto índice metabólico
neuronal)neuronal)
 La mayor parte de la actividad neuronal depende de laLa mayor parte de la actividad neuronal depende de la
liberación de OXIGENO cadaliberación de OXIGENO cada segundosegundo desde la sangredesde la sangre
 Se entiende el porqué la interrupción del flujo sanguíneoSe entiende el porqué la interrupción del flujo sanguíneo
o la falta total y súbita de oxígeno al encéfalo puedeno la falta total y súbita de oxígeno al encéfalo pueden
provocar la perdida de conocimientos en:provocar la perdida de conocimientos en:

47. GLUCOSA COMO FUENTE DEGLUCOSA COMO FUENTE DE
ENERGÍA CEREBRALENERGÍA CEREBRAL
 En condiciones normales casi toda la energíaEn condiciones normales casi toda la energía
utilizadas por las células del encéfalo llegautilizadas por las células del encéfalo llega
suministrada por lasuministrada por la glucosaglucosa extraída de laextraída de la
sangresangre
 Procede de la sangre capilar cada minuto y cadaProcede de la sangre capilar cada minuto y cada
segundosegundo
 Reserva de glucógeno en las neuronas: alcanzan para 2Reserva de glucógeno en las neuronas: alcanzan para 2
minutosminutos
 El transporte deEl transporte de glucosaglucosa a través de membrana celulara través de membrana celular
de las neuronasde las neuronas No dependeNo depende de la insulinade la insulina

48. SISTEMA DELSISTEMA DEL
LÍQUIDOLÍQUIDO
CEFALORAQUÍDEOCEFALORAQUÍDEO

49. LÍQUIDO CEFALORRAQUÍDEOLÍQUIDO CEFALORRAQUÍDEO
 Encéfalo y médula espinal: capacidad de 1600 – 1700 mlEncéfalo y médula espinal: capacidad de 1600 – 1700 ml
 Líquido cefalorraquídeo:Líquido cefalorraquídeo: 150 ml150 ml
 LCR - ventrículos cerebralesLCR - ventrículos cerebrales
- cisternas- cisternas
- espacios subaracnoideos- espacios subaracnoideos
se conectan entre síse conectan entre sí
mantienen una presión constantemantienen una presión constante

50. LÍQUIDO CEFALORRAQUÍDEOLÍQUIDO CEFALORRAQUÍDEO
 Una función fundamental de L.C.R.Una función fundamental de L.C.R.
consiste en amortiguar en encéfalo dentroconsiste en amortiguar en encéfalo dentro
de su bóveda sólidade su bóveda sólida
 El encéfaloEl encéfalo “flota” en el seno del L.C.R.“flota” en el seno del L.C.R.
(protección física y química)(protección física y química)
 Lesiones por golpe y contragolpeLesiones por golpe y contragolpe

51. FUNCIÓN AMORTIGUADORA DEL L.C.R.
GOLPE CONTRA
GOLPE

55. Formación, flujo y absorción delFormación, flujo y absorción del
L.C.R.L.C.R.
 Formación:Formación: 500 ml /día de L.C.R.500 ml /día de L.C.R. (constante)(constante)
 OrigenOrigen - Plexos coroideos en ventrículos (2/3)- Plexos coroideos en ventrículos (2/3)
- Superficie ependimaria ventricular- Superficie ependimaria ventricular
y aracnoidesy aracnoides
- Espacios perivasculares del encéfalo- Espacios perivasculares del encéfalo

56. Formación, flujo y absorción delFormación, flujo y absorción del
L.C.R.L.C.R.
FLUJOFLUJO
PLEXOS COROIDEOS
VENTRICULOS
LATERALES
TERCER
VENTRICULO
CUARTO
VENTRICULO
CISTERNA MAGNA
ESPACIO
SUBARACNOIDEO
(VELLOSIDADES)
SENO VENOSO
SAGITAL
SENOS VENOSOS
AGUJEROS DE
LUSCHKA (2)
AGUJERO DE
MAGENDIE

57. PLEXO COROIDEO
1. Y 2. Asta temporal de
los ventrículos laterales
3. Porción posterior del
tercer ventrículo
4. Techo del cuarto
ventrículo

59. PLEXO COROIDEOPLEXO COROIDEO
 Bomba de Na+ (Na+ hacia el LCR)Bomba de Na+ (Na+ hacia el LCR)
 Bomba de Cl- (Cl- hacia el LCR)Bomba de Cl- (Cl- hacia el LCR)
 Osmosis (agua hacia el LCR)Osmosis (agua hacia el LCR)
 Transporte (glucosa hacia el LCR)Transporte (glucosa hacia el LCR)
de glucosade glucosa
 Extracción de K+ y –HCO3 (hacia los capilares)Extracción de K+ y –HCO3 (hacia los capilares)

61. LÍQUIDO CEFALORRAQUÍDEOLÍQUIDO CEFALORRAQUÍDEO
 Presión osmótica aprox. igual al plasmaPresión osmótica aprox. igual al plasma
 Concentración de Na +/- igual al plasmaConcentración de Na +/- igual al plasma
 Concentración de Cl- 15% > plasmaConcentración de Cl- 15% > plasma
 Concntración K+ 40% < plasmaConcntración K+ 40% < plasma
 Concentración glucosa 30% < plasmaConcentración glucosa 30% < plasma
 Concentración H+ > plasmaConcentración H+ > plasma

62. Formación, flujo y absorción delFormación, flujo y absorción del
L.C.R.L.C.R.
ABSORCIONABSORCION
 Vellosidades aracnoideasVellosidades aracnoideas
((granulaciones aracnoideas)granulaciones aracnoideas)
 Flujo hacia sangre venosa (SENOS) de:Flujo hacia sangre venosa (SENOS) de:
1. L.C.R.1. L.C.R.
2. Moléculas proteicas disueltas2. Moléculas proteicas disueltas
3. Otras partículas: GR y GB3. Otras partículas: GR y GB

63. VELLOSIDADES ARACNOIDEASVELLOSIDADES ARACNOIDEAS
 LasLas vellosidades aracnoideasvellosidades aracnoideas son proyeccionesson proyecciones
digitiformes microscópicas de la aracnoides hacia dentrodigitiformes microscópicas de la aracnoides hacia dentro
que atraviesan las paredes y van dirigidas hacia losque atraviesan las paredes y van dirigidas hacia los
senos venosossenos venosos
 Sus conglomerados forman estructuras macroscópicasSus conglomerados forman estructuras macroscópicas
llamadasllamadas granulaciones aracnoideasgranulaciones aracnoideas (que sobresalen(que sobresalen
hacia los senos)hacia los senos)

64. Los espacios perivasculares constituyen un sistema linfático especializado
para el encéfalo
Los espacios perivasculares transportan líquido, proteínas y sustancias
sólidas extrañas (GB muertos, residuos, detritus) hacia las venas cerebrales

65. Presión normal del L.C.R. en una persona en decúbito lateral en reposo

66. PRESION DEL L.C.R.PRESION DEL L.C.R.
 LasLas vellosidades aracnoideasvellosidades aracnoideas funcionan comofuncionan como
“válvulas” que permiten la salida sin problemas de“válvulas” que permiten la salida sin problemas de
L.C.R. y de su contenido hacia la sangre de los senosL.C.R. y de su contenido hacia la sangre de los senos
venosos mientras que impide el retroceso de la sangrevenosos mientras que impide el retroceso de la sangre
en un sentido opuestoen un sentido opuesto
 Cuando la presión del LCR es > 1,5 mm Hg a la presiónCuando la presión del LCR es > 1,5 mm Hg a la presión
venosa drena LCR hacia los senos venososvenosa drena LCR hacia los senos venosos
 Estados patológicos: se bloquean las vellosidadesEstados patológicos: se bloquean las vellosidades
(partículas sólidas, fibrosis, exceso(partículas sólidas, fibrosis, exceso
de células sanguíneas)de células sanguíneas)

67. HIDROCEFALIAHIDROCEFALIA
La obstrucción del flujo de L.C.R. puede causarLa obstrucción del flujo de L.C.R. puede causar
hidrocefaliahidrocefalia (exceso de agua en la bóveda craneal)(exceso de agua en la bóveda craneal)
 Hidrocefalia comunicanteHidrocefalia comunicante: bloqueo en los espacios: bloqueo en los espacios
subaracnoideos en regiones basales del encéfalo o bloqueo de lassubaracnoideos en regiones basales del encéfalo o bloqueo de las
vellosidades aracnoideas. Se acumula líquido en el exterior delvellosidades aracnoideas. Se acumula líquido en el exterior del
encéfalo y en los ventrículosencéfalo y en los ventrículos
 Hidrocefalia no comunicanteHidrocefalia no comunicante: bloqueo en el acueducto de: bloqueo en el acueducto de
Silvio (atresia, tumor)Silvio (atresia, tumor)
- Aumento de tamaño de los ventrículos laterales y el tercer- Aumento de tamaño de los ventrículos laterales y el tercer
ventrículoventrículo

69. HIDROCEFALIAHIDROCEFALIA

71. POLÍGONO DE WILLISPOLÍGONO DE WILLIS