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Curso “Aspectos básicos de fisiología perinatal”
Unidad 4: Mecanismos de adaptación. Regulación térmica y
metabolismo de la glucosa en el feto y en los primeros días de
vida
Docente: Dr. José M. Ceriani Cernadas
TABLA DE CONTENIDOS
Tabla de contenidos .....................................................................................- 1 -
Introducción.................................................................................................- 2 -
La regulación térmica...................................................................................- 3 -
Producción de calor..........................................................................................- 5 -
Pérdida de calor...............................................................................................- 7 -
Producción y pérdida de calor en los prematuros de muy bajo peso..................- 11 -
Metabolismo de la glucosa en el feto y en el recién nacido.......................- 12 -
La glucosa en la vida fetal ..............................................................................- 13 -
La glucosa luego del nacimiento .....................................................................- 16 -
Fuentes alternativas de energía ......................................................................- 19 -
Control hormonal...........................................................................................- 22 -
Mecanismos que participan en la adaptación metabólica .........................- 22 -
Recién nacidos de término..............................................................................- 23 -
Recién nacidos prematuros.............................................................................- 24 -
Recién nacidos con restricción del crecimiento intrauterino (RCIU)....................- 25 -
A modo de cierre ........................................................................................- 26 -
Bibliografía .................................................................................................- 27 -
Regulación térmica ........................................................................................- 27 -
Metabolismo de la glucosa..............................................................................- 27 -
- 2 -
INTRODUCCIÓN
En esta unidad veremos los aspectos principales de dos mecanismos fisiológicos
esenciales y necesarios para lograr una normal adaptación del recién nacido (RN) al
medio extrauterino: la regulación de la temperatura corporal y el metabolismo de la
glucosa.
Ambos constituyen complejos procesos para los cuales, en condiciones normales, el
feto ya se ha preparado muy bien desde bastante tiempo antes de nacer. Sin
embargo, queremos hacer notar que, luego del nacimiento, también ambos
procesos transcurren en un delicado equilibrio y ante diversas circunstancias pueden
alterarse fácilmente.
Todos sabemos que la alteración de estos mecanismos es una posibilidad frecuente
en los primeros días de vida, sobre todo frente a ciertos eventos que pueden
presentarse aun en RN sanos. Por eso, es de gran importancia que conozcamos los
aspectos fisiológicos que regulan estos mecanismos de adaptación. De ese modo,
tanto nuestras acciones de prevención y control como también las de tratamiento
serán, sin duda, más racionales y precisas.
Nos referiremos, particularmente, a los siguientes puntos:
• las nociones generales de la termorregulación, el ambiente térmico neutro;
• la producción de calor, el gasto metabólico y el consumo de oxígeno;
• la termogénesis no dependiente de la actividad muscular; la grasa parda;
• la pérdida de calor; los gradientes interno y externo; la evaporación,
conducción, convección y radiación;
• la glucemia materna y la fetal; los mecanismos del almacenamiento de la
glucosa en el feto y el control hormonal;
• la adaptación metabólica al momento del nacimiento; los mecanismos de
regulación de la glucemia y el control hormonal;
• el lactato y los cuerpos cetónicos como sustratos energéticos esenciales en
los primeros días posteriores al nacimiento.
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Comencemos por revisar, en la primera parte, cuáles son los aspectos más
importantes relacionados con la regulación térmica, sobre todo en el recién nacido
de término.
LA REGULACIÓN TÉRMICA
Para comprender mejor los procesos fisiológicos implicados en la termorregulación,
vamos a revisar en primer lugar algunos conceptos generales y luego nos
detendremos en los dos mecanismos más importantes que entran en juego: la
producción y la pérdida de calor.
Una de las principales características que define a los organismos
homeotérmicos, como lo es el ser humano, es la capacidad de producir más calor
cuando el cuerpo está expuesto a un ambiente frío. Esta característica también la
comparte el RN, aunque con ciertas limitaciones.
En la vida fetal, la producción de calor o termogénesis es muy limitada,
seguramente porque el feto no la necesita. Es probable que haya un efecto inhibidor
de la placenta sobre la termogénesis, tal vez a través de la liberación de adenosina
o prostaglandina E2.
Al nacimiento, el RN se encuentra abruptamente en un ambiente frío y seco, muy
diferente de aquel donde estaba hasta unos minutos antes, que era húmedo, cálido
(37o
C) y confortable. Ese paso le exige poner en marcha un complejo mecanismo
que le permite efectuar una rápida adaptación al nuevo ambiente. Para ello se
producen, ya desde el mismo momento del nacimiento, varias respuestas
fisiológicas que participan activamente en el control de la temperatura corporal.
Como ya señalamos, la regulación de la temperatura corporal es fisiológicamente
lábil en el neonato, sobre todo en los que están enfermos, en los prematuros muy
pequeños y en los de bajo peso para su edad gestacional. El mayor déficit se
encuentra en los mecanismos involucrados en la pérdida de calor, situación a la cual
el RN está expuesto con frecuencia.
- 4 -
A partir de los estudios pioneros de William Silverman, publicados en la década de
1950, y de los que realizó John Sinclair posteriormente, comenzaron a conocerse
mejor muchos conceptos fisiológicos sobre la regulación térmica en el período
neonatal. Así surgieron las bases actuales que nos permiten adecuar el ambiente
térmico a las necesidades del RN.
El principal problema para el RN es cómo evitar la pérdida de calor, para la que
no está bien preparado. De ahí la importancia de que, desde el momento del
nacimiento, esté en un medio donde su temperatura corporal se mantenga dentro
de los límites fisiológicos que corresponden al ser humano, es decir, entre 36 y 37o
C. Esto se conoce con el nombre de ambiente térmico neutro.
Se define el ambiente térmico neutro
como aquel que le permite al RN mantener
su temperatura corporal con el mínimo
consumo de oxígeno
Cuando la temperatura ambiental disminuye por debajo de un nivel crítico, la
temperatura corporal solo puede mantenerse si la producción de calor es suficiente
para lograr un equilibrio. Para ello, el RN necesariamente tendrá que aumentar el
gasto metabólico y, por ende, el consumo de oxígeno. Si la exposición al frío
persiste, la temperatura corporal comienza a descender debido a que dejan de
funcionar los mecanismos que regulan la producción de calor. A medida que la
temperatura disminuye, el consumo de O2 también desciende.
Observamos, entonces, un hecho paradójico como es que el consumo de O2 es
mínimo en dos situaciones polares: en un ambiente térmico neutro y ante
hipotermia marcada. (De hecho, la hipotermia profunda inducida para reducir al
mínimo el consumo de O2 es lo que se emplea en la cirugía cardiovascular con
circulación extracorpórea.)
Veamos ahora cómo se realiza la producción de calor, su importancia y las
limitaciones, en especial en RN prematuros o de bajo peso al nacer.
- 5 -
Producción de calor
La producción de calor constituye un mecanismo esencial, ante la exposición a un
ambiente frío, para que la temperatura corporal pueda mantenerse estable. Hay un
principio básico que nos dice que la temperatura se mantendrá y perdurará estable
siempre que exista un adecuado equilibrio entre la producción y la pérdida de
calor. Ambas deben ser muy similares.
En el ser humano, intervienen principalmente tres mecanismos de
termogénesis, que son:
• Como todos sabemos, la actividad muscular voluntaria es un excelente
mecanismo para generar calor y nos permite, ante la exposición al frío,
mantener la temperatura corporal en su rango normal. Sin embargo, ello es
válido para niños mayores y adultos, pero no así en los RN, aun de término,
ya que presentan una reducida actividad muscular, en especial en los
primeros días de vida.
• Asimismo, también la actividad muscular involuntaria es poco efectiva
porque, ante situaciones que alteran el ambiente térmico neutro, los
temblores que el RN pueda presentar no son suficientes para garantizar el
equilibrio que necesariamente debe haber, como ya mencionamos, entre la
producción y la pérdida de calor. Estas limitaciones para utilizar los dos
primeros mecanismos se observan en forma mucho más marcada en los
prematuros muy pequeños, porque en ellos cualquier actividad muscular,
voluntaria y no voluntaria, es mínima.
Mecanismos de
termogénesis
Actividad
muscular
voluntaria
Actividad muscular
involuntaria
(escalofríos,
temblores)
Termogénesis no
dependiente de la
actividad muscular
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• Entonces, la principal forma de termogénesis en el recién nacido es
aquella que no depende de la actividad muscular. Este mecanismo es
más importante en el neonato que en el adulto, y es el que le permite al RN
sano y de término regular su temperatura, incluso en ambientes que no son
térmicamente neutros.
El proceso de termogénesis se prepara en el feto en forma activa y adecuada para
las necesidades que tendrá luego del nacimiento. Gracias a esto, en condiciones
normales, el RN ya cuenta con él desde los primeros minutos de vida extrauterina.
En este mecanismo, la producción de calor depende básicamente de la actividad
bioquímica de una sustancia denominada grasa parda. Veamos con detalles sus
principales características.
La grasa parda
La grasa parda se denomina así por su color amarronado. Se encuentra
distribuida, principalmente, en el cuello, el mediastino posterior, la zona
interescapular y, en menor medida, rodeando los riñones y las glándulas
suprarrenales.
Su cantidad representa entre el 2 y 6% del peso corporal en el RN de término con
peso adecuado. Esta proporción puede parecer pequeña, ya que un RN de 3 kg
tendría solo de 60 a 180 g; sin embargo, resulta suficiente para la función que
cumple debido, en gran parte, a sus extraordinarias características y propiedades.
La grasa parda difiere de la grasa blanca, más abundante, en que es un tejido
metabólicamente muy activo. Contiene gran cantidad de vacuolas de grasa
(mientras que la blanca solo tiene una), está extensamente vascularizada con una
densa red de capilares y, asimismo, presenta una muy rica inervación. Su principal
propiedad es que posee una proteína no acoplada que participa en la oxidación del
combustible generador de calor.
Al nacer, la termogénesis regulada por la grasa parda se desencadena inicialmente
por el estímulo del frío sobre la piel, en un mecanismo en el que participan las
hormonas tiroideas y la noradrenalina. Más que la cantidad de hormonas
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tiroideas, pareciera que lo más importante es la conversión intracelular de T4 a
T3.
La estimulación del sistema nervioso simpático por la exposición al frío aumenta
marcadamente la renovación de la noradrenalina local dentro del tejido de la
grasa parda, sin que necesariamente se produzca un aumento de las catecolaminas
circulantes. La noradrenalina local cumple un importante papel en la producción de
calor dado que regula una enzima lipolítica que hidroliza paulatinamente los
triglicéridos a fin de convertirlos en ácidos grasos libres y glicerol, dos fuentes
esenciales de energía. Ante esta reacción se observa un notorio incremento del
consumo de oxígeno.
La termogénesis producida por la grasa parda ante la exposición al frío puede ser
inhibida por la hipoxia a través de la activación de ciertos receptores que estarían
en los cuerpos carotídeos aferentes.
En resumen, podemos decir que la
producción endógena de calor es
adecuada en el RN de término sano y
sólo ante ciertas situaciones desfavorables
puede ser insuficiente.
Pérdida de calor
Continuemos, entonces, con el segundo aspecto básico de la termorregulación.
La pérdida de calor es un fenómeno mediante el cual un cuerpo pierde calor a
través de un gradiente de temperatura que se genera entre el cuerpo y el ambiente
o elementos más fríos que lo rodean.
La pérdida de calor tiene dos etapas:
- 8 -
• desde el interior del cuerpo hacia la superficie cutánea es el gradiente
interno;
• desde la superficie cutánea hacia el ambiente es el gradiente externo.
El gradiente interno
Ambos gradientes existen normalmente y suelen ser compensados mediante
diferentes estrategias. Ante la alteración del gradiente interno se ponen en
marcha los mecanismos de producción de calor que, como ya vimos, depende de los
procesos activados por la grasa parda. Los mecanismos fisiológicos que regulan el
gradiente interno pueden alterarse ante situaciones clínicas que produzcan
vasoconstricción periférica, que disminuye el flujo sanguíneo periférico.
El gradiente interno
El gradiente externo es diferente porque se debe a un fenómeno físico y ante su
alteración debemos tomar diversas medidas. Cuando estamos expuestos a un
ambiente frío, los adultos nos abrigamos o aumentamos la temperatura del
ambiente a un nivel que el gradiente entre nuestro cuerpo y el medio que nos rodea
sea el mínimo necesario para mantener la temperatura corporal. Con esto
intentamos que la pérdida de calor no se incremente, porque el aumento de la
termogénesis tiene un límite, aun para organismos que tengan una adecuada
activad muscular.
En el RN los límites del gradiente externo son poco amplios con relación a su
temperatura cutánea si lo comparamos con niños más grandes y con adultos. Es por
eso que la recomendación habitual en un bebe de término sano con ropa es que
debe estar en un ambiente entre 22 y 24˚C. De esa forma evitamos que un
mayor gradiente externo le provoque pérdida de calor.
Asimismo, debemos destacar que la pérdida de calor en el RN es mayor que en el
adulto. Esto sucede por dos motivos: la gran proporción entre el volumen corporal y
el área de superficie, y porque el RN tiene menos grasa subcutánea, por lo cual no
logra un aislamiento eficiente.
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Los mecanismos de pérdida de calor
Existen cuatro mecanismos físicos mediante los cuales un cuerpo puede perder
calor:
La transferencia o pérdida de calor por los cuatro mecanismos es un proceso
complejo que depende fundamentalmente de:
• la temperatura que rodea al neonato (tanto la del aire como la de los
objetos),
• la velocidad de la corriente de aire, y
• la presión del vapor de agua.
Veamos algunos detalles de cada uno de estos factores.
Evaporación
La pérdida de calor por evaporación de agua es muy frecuente en el neonato y
ocurre en diversas situaciones, especialmente al nacimiento, cuando el líquido
amniótico se evapora y produce una rápida disminución de la temperatura corporal.
Este importante mecanismo fisiológico es uno de los que estimula el comienzo de la
respiración y la puesta en marcha de los procesos de adaptación a la vida
extrauterina. Asimismo, la pérdida insensible de agua es una frecuente y muy
importante causa de pérdida de calor por evaporación, en especial en los
prematuros de muy bajo peso.
También puede ocurrir transferencia de calor por evaporación a través de la
respiración, lo que nos resulta de poca importancia en el RN sano, pero que tiene
mayor trascendencia en aquellos con trastornos respiratorios. Para prevenir esta
Mecanismos de
pérdida de calor
Evaporación Conducción Convección Radiación
- 10 -
pérdida, se debe administrar oxígeno húmedo y caliente (a 35 o 36o
C
aproximadamente).
Conducción
La pérdida de calor por conducción se produce por contacto directo de la piel con
superficies más frías. Para evitar esto, el RN siempre debe ser colocado sobre una
superficie cuya temperatura sea similar a la corporal o con un gradiente no mayor
de 1,5 a 2o
C. Debemos tener en cuenta este concepto en la recepción al nacer,
cuando se realiza el examen físico de un RN encima de una camilla y en la práctica
de cualquier procedimiento (canalización, cirugía, etcétera).
Convección
La convección es la transferencia de calor desde la superficie cutánea hacia el aire
más frío que se mueve y produce una convección natural. En la sala de recepción o
en los RN que están colocados en servocunas, en especial los prematuros de muy
pequeños, se pueden producir pérdidas importantes por convección.
Por otra parte, el prematuro que está desnudo en la incubadora también pierde
calor por convección, dado que el flujo de aire que entra en contacto con su piel
tiene una temperatura inferior a la de ella. Al llegar este aire frío a la piel, lentifica
su velocidad y forma una capa milimétrica, denominada capa límite, que se
calienta y humedece con el calor y la humedad de la piel. Se produce entonces una
pérdida de calor y, al mismo tiempo, una mayor pérdida insensible de agua, que en
el prematuro pequeño es notablemente mayor que el RN de término.
Radiación
La radiación es la transferencia de calor entre el cuerpo y las superficies más frías
situadas próximas al RN, es decir que se relaciona con la temperatura de los objetos
cercanos y no con la temperatura del aire.
Es probable que la pérdida de calor por radiación sea el mecanismo más
importante en un RN, especialmente cuando está sin ropa en servocunas, en la
recepción al nacer o ante cualquier situación que esté cerca de objetos fríos. Puede
ocurrir en neonatos colocados en una incubadora situada en un ambiente frío (sala
- 11 -
de partos, quirófano, transporte) o cerca de objetos frío, por ejemplo, el vidrio de
una ventana o la pared de una incubadora. En esos casos, el RN se enfriará por
irradiar calor desde su cuerpo al lado interno de la incubadora, lo cual ocurre
cuando esta parte de la pared disminuye su temperatura por debajo de la del aire
del habitáculo.
La transferencia de temperatura corporal del neonato hacia la pared se evita
vistiendo al RN o cubriéndolo con una lámina transparente de plástico; de ese modo
su piel estará en contacto cercano con el aire caliente de la incubadora.
En resumen
Existen tiene varios mecanismos por los cuales el RN pierde calor y no dispone de
una regulación adecuada que le permita valerse por sí mismo. Debido a que está
expuesto a situaciones frecuentes que le ocasionan un aumento de la pérdida de
calor, es necesario mantener al RN en un ambiente térmico neutro y tomar las
medidas necesarias para evitar la hipotermia.
Producción y pérdida de calor en los prematuros de muy bajo peso
Los prematuros tienen una franca desventaja con respecto a los recién nacidos de
término en múltiples aspectos fisiológicos propios de su inmadurez, que los hace
sumamente vulnerables a padecer trastornos por su ineficiente control de la
temperatura corporal, especialmente, la hipotermia. Los muy pequeños (así como
también los RN de bajo peso para su edad gestacional) tienen mucha menos
cantidad de grasa parda, por lo cual ese mecanismo no es eficaz para alcanzar una
adecuada termogénesis; además, su actividad muscular voluntaria e involuntaria es
casi nula. La dificultad en la termogénesis es más acentuada a menor edad
gestacional.
Tampoco son aptos para evitar la pérdida de calor, en consecuencia, es necesario
brindarles un ambiente térmico neutro con alta humedad y extremar los cuidados
que minimicen las situaciones en las que donde puedan perder calor (por ejemplo,
extracción de sangre, estudios radiográficos y de ecografía, examen clínico,
- 12 -
etcétera). Esta incapacidad para mantener su temperatura corporal se debe a varias
causas, entre las cuales se destacan las siguientes:
• El panículo adiposo es muy escaso, prácticamente ausente en los
prematuros extremadamente pequeños, lo que les impide aunque sea tener
un mínimo aislamiento.
• Hay una gran pérdida insensible de agua a través de la piel, que se
acompaña de pérdida de calor a través de la evaporación. (Este tema lo
veremos en detalle en la Unidad siguiente.)
• La imposibilidad de acurrucarse, ya que se mantienen en extensión.
• Es mayor la proporción entre el volumen corporal y el área de
superficie que en el RN de término.
Podemos corroborar estas limitaciones en la práctica cotidiana, donde vemos que la
hipotermia en prematuros es una situación muy frecuente. En un estudio reciente
realizado en 15 unidades neonatales de los Estados Unidos, se observó que más del
40% de los prematuros muy pequeños ingresaban a la unidad, desde la sala de
partos, con una temperatura corporal inferior a 36° C.
Continuemos ahora con el segundo tema de esta unidad, que es el metabolismo de
la glucosa. Se trata de uno de los aspectos fisiológicos más vitales, tanto en la vida
fetal como luego del nacimiento, por el papel que desempeña el sustrato de energía
a los órganos, en especial los más nobles: el cerebro y el corazón.
METABOLISMO DE LA GLUCOSA EN EL FETO Y EN EL RECIÉN
NACIDO
En condiciones fisiológicas, la glucosa es la fuente energética principal del feto
y del RN en las primeras horas posteriores al nacimiento. Como ya vimos en la
Unidad anterior, la glucosa cumple un papel esencial porque brinda energía al
miocardio fetal. También provee energía para el metabolismo cerebral (tal vez su
papel más importante) y, además, a otros órganos. Asimismo, su presencia es de
vital importancia para el RN en su adaptación a la vida extrauterina, principalmente
- 13 -
en las primeras horas, mientras otros sustratos energéticos incrementan su
producción y progresivamente aumenta la ingesta de leche.
Veremos, en primer lugar, los aspectos relevantes del metabolismo de la glucosa en
el feto, que son los que nos permitirán comprender mejor lo que sucede luego del
nacimiento.
La glucosa en la vida fetal
El feto es totalmente dependiente de la transferencia de nutrientes
maternos que le llegan a través de la placenta. Este órgano, lejos de cumplir una
función exclusivamente pasiva, participa de manera activa en ciertos procesos
donde debe actuar como selector de los sustratos convenientes para el feto.
La glucosa materna llega a la placenta en forma continua mediante un gradiente
entre las glucemias materna y fetal, acción que es facilitada por transportadores
específicos de glucosa, situados en la misma placenta. Algunos estudios realizados
con isótopos marcados demostraron que la difusión de glucosa entre la madre y el
feto ocurre en ambas direcciones, es decir, de la madre al feto y viceversa.
Nos interesa comentarles que en un estudio que midió los niveles de glucemia en el
feto y la madre, en forma simultánea, se observó que en 7 madres, las glucemias
fueron inferiores a 80 mg/dl y en esos casos el feto mantenía un nivel de glucosa
mayor que el de la madre. Esto sugiere que, ante ciertas circunstancias, la
glucemia fetal puede ser independiente de la materna. Probablemente, este
mecanismo de adaptación a una situación potencialmente riesgosa para el feto esté
regulado por la notable actividad metabólica de la placenta.
Se calcula que solo entre el 40 y el 50%
de la glucosa materna captada por la
placenta pasa al feto y el resto es
mayormente convertido en lactato, que
cumple una función muy importante en los
mecanismos oxidativos y no oxidativos del
metabolismo fetal, entre ellos, la síntesis
de glucógeno.
- 14 -
Algunos estudios han observado que la concentración de glucosa en el plasma fetal,
extraído mediante cordocentesis a mediados de la gestación (entre las semanas 18
a 21), es ligeramente menor que la glucemia materna, aproximadamente el 80%
del valor materno. Toda la glucosa que tiene el feto depende de la que le llega a
través de la vía placentaria, ya que no se ha demostrado que pueda realizar una
producción endógena. En fetos de ovejas se observó que la glucosa se utiliza a un
ritmo de entre 6 a 10 mg/kg/min, más alto aún que después del nacimiento.
El lactato y otras fuentes de energía
El lactato producido por la placenta es liberado a la circulación fetal y también a la
materna, en una proporción 1:3, es decir, una parte queda en el feto y tres partes
ingresan en la circulación materna. El lactato es el segundo sustrato de energía
en el feto y su empleo aumenta ante situaciones de estrés que comprometen el
aporte energético.
Junto con la glucosa ingresan al feto otras fuentes de energía, pero en una
proporción menor. Los aminoácidos son activamente transportados hacia el feto en
contra de un gradiente transplacentario, mientras que los ácidos grasos, triglicéridos
y glicerol ingresan en menor cantidad todavía.
También queremos señalarles que en el último trimestre del embarazo la glucosa
convierte la grasa en tejido adiposo que, como ya veremos más adelante, cumplirá
un muy importante papel en la adaptación del RN al ambiente extrauterino.
El glucógeno hepático
Otro aspecto trascendente en el metabolismo fetal de la glucosa es el progresivo
depósito de glucógeno en el hígado.
Desde etapas tempranas de la gestación, alrededor de las 8 semanas, las enzimas
hepáticas que intervienen en la producción de glucógeno o gluconeogénesis ya
están desarrolladas. Sin embargo, el depósito de glucógeno en el hígado es
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inicialmente muy escaso y solo aumenta con gran rapidez en el último período de la
gestación.
El almacenamiento de glucógeno en el hígado es de alrededor de 3 mg/g de
tejido a las 8 semanas y alcanza los 50 mg/g al término del embarazo. Los
depósitos de glucógeno al término alcanzan aproximadamente el 5% del peso del
hígado y el 4% del miocardio. Ya veremos, más adelante en esta misma unidad,
cómo el adecuado depósito de glucógeno hepático tendrá una importancia vital en
las primeras horas posteriores al nacimiento.
Queremos señalar que el feto no emplea la gluconeogénesis para proveerse de
glucosa, al menos en condiciones fisiológicas, aunque es posible que sí utilice este
mecanismo ante situaciones que comprometan la provisión de glucosa desde la
placenta, lo cual tal vez ocurra en trastornos que ocasionan disfunción placentaria.
Control hormonal
El páncreas fetal está presente ya en la cuarta semana y comienza el desarrollo de
los islotes de Langerhans, que divide en dos fases de transición: primaria y
secundaria. En la fase primaria, las células alfa comienzan a preparar la producción
de glucagon, las beta lo hacen con la insulina y las delta generan somatostatina.
EL GLUCAGON Y LA INSULINA
El glucagon es detectado en el plasma fetal entre la 6ª y 8ª semana, sus niveles
aumentan a partir de la semana 15 y continúan subiendo hasta el término del
embarazo. Es probable que la acción del glucagon en el feto sea limitada y que, al
igual que la insulina, sea escasamente sensible a los cambios agudos en la glucemia
fetal. Sin embargo, su acumulación en el feto le permitirá cumplir una muy
importante función desde las primeras horas posteriores al nacimiento, tal como
veremos luego.
La insulina se detecta en el páncreas fetal y en sangre desde alrededor de las 10 a
12 semanas. En el feto normal, estimula la acumulación de glucógeno, en
especial en el hígado, aunque también en otros órganos. Esto puede explicar por
qué ante la presencia de hiperinsulinemia fetal en embarazos de madres diabéticas
se observa un marcado aumento de los depósitos de glucógeno.
- 16 -
En el feto, la insulina no solo interviene en el metabolismo de los hidratos de
carbono, sino que especialmente cumple una importantísima función trófica que
estimula el crecimiento y desarrollo corporal. Es muy probable que esta sea su
acción más trascendente en el feto. Como veremos más adelante, la insulina
participa en la regulación de la glucemia durante el período de adaptación del RN a
la vida extrauterina.
No se conoce bien el papel de la somatostatina en el metabolismo fetal de la
glucosa, aunque no parece cumplir ninguna función relevante.
En resumen
Bajo condiciones normales, el feto mantiene sus necesidades energéticas a través
de la glucosa que le provee su madre, activamente regulada por la placenta.
Además, se prepara muy bien para la adaptación metabólica posterior al
nacimiento, en especial a través de una intensa producción y adecuado
almacenamiento del glucógeno en el hígado.
La glucosa luego del nacimiento
Desde el nacimiento mismo, la producción endógena de glucosa en el RN es
notable, del orden de 4 a 5 mg/kg/min, lo que representa un valor dos a tres veces
superior por unidad de peso que el de los niños mayores y los adultos.
Los procesos que generan los múltiples cambios que suceden al nacer, que le
permiten al RN una apropiada adaptación ante una situación tan diferente, son
algunos de los fenómenos biológicos más asombrosos en el ser humano. La
adaptación metabólica posnatal permite regular el catabolismo fisiológico y la
tolerancia adecuada de la alimentación enteral. Los cambios están regulados por
hormonas que responden al estrés del nacimiento y que, en el caso del metabolismo
de la glucosa, llevarán a una sucesión de hechos cuyo fin primordial es generar la
fuente de energía que sostendrá los mecanismos de adaptación.
- 17 -
Si bien la glucosa es importante como principal sustrato energético (al inicio,
casi el único), lo es especialmente en las primeras 24 a 48 horas posteriores al
nacimiento. Sin embargo, el pronto necesitará que otros sustratos la acompañen
porque, ante ciertas circunstancias, por si sola no es suficiente. El estrés por frío, el
trabajo respiratorio y la mayor actividad muscular que se producen al nacer,
aumentan de modo notable la demanda de energía; el RN debe, entonces, recurrir
al glucógeno para mantener la glucemia, lo cual provoca una rápida disminución del
glucógeno almacenado en el hígado (glucogenolisis).
Se calcula que el 90% del glucógeno
hepático acumulado en la vida fetal, es
consumido en las primeras doce horas
de vida. Debido a que el RN tiene una muy
elevada utilización de glucosa (dos veces
más alta que el adulto), es indispensable
que la producción de glucógeno compense
su rápido y alto consumo.
Nos interesa destacar que el glucógeno almacenado en el hígado es el único que
está disponible para una rápida conversión en glucosa, no así el depositado en los
músculos y en otros lugares.
La importancia de la gluconeogénesis
Entonces, de todo lo que hemos señalado surge que es imprescindible que la
gluconeogénesis cumpla, en forma rápida, un papel progresivamente mayor. Los
aspectos que están involucrados en este crucial mecanismo son los siguientes:
• Los sustratos que participan son principalmente los aminoácidos (en
especial, alanina), lactato , piruvato y glicerol.
• La lipolisis comienza al nacimiento en forma gradual, de manera que los
ácidos grasos libres aumentan paulatinamente. El cociente respiratorio
decrece a < 0,8 durante el primer día, y la mayoría de los tejidos empiezan a
quemar grasas. La lipolisis es un mecanismo esencial, ya que provee las
fuentes alternativas de energía que colaboran con la glucosa en los primeros
días después del nacimiento y que, posteriormente, reemplazarán a la
glucosa en su función de principal sustrato energético. Los ácidos grasos
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libres y los triglicéridos son metabolizados a través de la beta oxidación para
producir los cuerpos cetónicos que, como veremos en el próximo contenido,
cumplen una vital función en la adaptación del RN. Asimismo, la lipolisis
también participa en la producción del glucógeno a través del glicerol que es
metabolizado en el tejido adiposo y luego directamente utilizado para la
gluconeogénesis.
• La regulación hormonal: el glucagon (que tiene una alta producción en la
primera semana de vida), la insulina, las catecolaminas, el cortisol y tal
vez la hormona de crecimiento participan, en mayor o menor grado, en el
control hormonal del metabolismo de la glucosa y en el proceso de la
gluconeogénesis.
La glucemia en los primeros días
En el momento del nacimiento, la glucemia del RN en la vena umbilical es de
aproximadamente el 80 al 90% de la glucemia materna venosa. Los valores de la
glucosa sanguínea en el RN caen muy rápidamente y, en condiciones
normales, su nivel más bajo se observa a la hora de vida. Luego, comienza a
aumentar lentamente, aun cuando no haya ningún aporte exógeno de glucosa. Este
mecanismo se ve favorecido por la acción del glucagon que es, como señalamos
antes, muy activo desde las primeras horas de vida, y por la disminución de los
niveles de insulina.
La acción del glucagon está considerada como el factor endocrino más
importante en la adaptación metabólica del RN, ya que lidera el estímulo de la
movilización del glucógeno hepático y genera su glucogenolisis. Al contrario del
glucagon, la insulina disminuye, mecanismo que es muy probable que esté
mediado, sobre todo, por la gran liberación de catecolaminas que fisiológicamente
se observa desde el mismo momento del nacimiento.
Transcurrido un período de unas seis horas, el recién nacido de término en buen
estado de salud mostrará una concentración de glucosa en sangre de 50 a 70
mg/100 ml, que son sus valores normales, y estos niveles se estabilizarán durante
las primeras 24 horas.
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Para que el neonato pueda regular su glucosa en sangre dentro de los límites
fisiológicos, incluso con un escaso aporte de leche, tal como sucede en las etapas
iniciales del amamantamiento, debe disponer necesariamente de:
• adecuado depósito de glucógeno en el hígado durante el embarazo;
• adecuado depósito de grasas;
• vías metabólicas efectivas en la glucogenolisis y gluconeogésis;
• adecuado control hormonal de todos estos procesos, aumento del
glucagon, disminución de la insulina y aumento de las catecolaminas;
• vías de energía no dependientes de la glucosa.
A este último aspecto nos vamos a referir a coninuación con más detalles.
Fuentes alternativas de energía
Como hemos señalado, la presencia del lactato y los cuerpos cetónicos le
aseguran al RN una importante vía alternativa de energía que ya está presente
desde las primeras horas de vida. Los dos activan su funcionamiento ante cuadros
de hipoglucemia, en los cuales la glucosa resulta incapaz para garantizar las
necesidades energéticas de los tejidos, en especial el cerebral.
Asimismo, ambos elementos contribuyen a estabilizar la glucemia a través de dos
mecanismos:
• limitan la utilización de glucosa en el corazón, hígado, cerebro y músculos;
• estimulan la gluconeogénesis hepática.
Debemos señalar que hay una notable relación lineal entre la producción de glucosa
y el peso del cerebro, que demanda un muy alto consumo de glucosa debido a que
la masa cerebral representa en el RN entre el 10 al 12% de su peso corporal,
bastante más que en cualquier otra etapa de la vida.
- 20 -
No obstante, si bien la glucosa es por lejos el principal sustrato energético en
los primeros días, se calcula que aporta el 70% de la energía que requiere el
cerebro; el resto depende de sustratos energéticos alternativos. Les
proponemos detenernos un momento en este punto.
Función de los sustratos alternativos
La presencia de estos otros sustratos energéticos tiene una vital importancia
para el cerebro porque le permite mantener su metabolismo, aunque haya niveles
bajos de glucosa en sangre. El cerebro requiere de un continuo ingreso de glucosa
pero, ante situaciones en que la glucosa no sea suficiente, el aporte energético
adicional que proviene del metabolismo de las grasas, el lactato y los cuerpos
cetónicos se incrementa y constituye la fuente que le asegura una adecuada
cantidad de energía.
La actividad de estos sustratos podría explicar la ausencia de signos neurológicos en
la denominada hipoglucemia asintomática que, como sabemos, tiene un buen
pronóstico alejado y no se han demostrado secuelas. No ocurre lo mismo cuando la
hipoglucemia se asocia con una deprivación cerebral de las fuentes alternativas de
energía, situación que puede llevar a un daño neurológico irreversible.
Asimismo, los cuerpos cetónicos cumplen su función energética ante otras
situaciones, como por ejemplo en los RN con ayuno. En estas circunstancias, se ha
observado que la glucosa solo alcanza el 70% de la energía que necesita el cerebro,
por lo tanto, el resto lo deben aportar las vías alternativas. Diversos estudios con
isótopos marcados detectaron que luego de 6 a 8 horas de ayuno, los cuerpos
cetónicos demostraron proveer la energía para cubrir hasta el 12% del consumo de
oxígeno del tejido cerebral del neonato.
Queremos destacar un hecho notable: el cerebro del RN puede captar y utilizar los
cuerpos cetónicos a un ritmo entre 5 y 40 veces mayor que el cerebro de niños y
de adultos.
En los primeros días, la cetogénesis es muy activa, sobre todo a partir de las doce
horas de vida, y continúa durante varios días, aun luego del comienzo de la
alimentación. Probablemente, en condiciones habituales, los cuerpos cetónicos se
- 21 -
utilicen en proporciones más pequeñas, pero ante situaciones anormales pueden
aportar hasta aproximadamente el 25% de los requerimientos globales de energía
que el RN necesita durante los primeros días.
Por suparte, la función del lactato como sustrato energético tiene también una gran
relevancia, en especial en las primeras 2 a 3 horas luego del nacimiento, que son
las más críticas por los niveles bajos de glucemia. La presencia de valores elevados
de lactato en ese período le permite tener una intervención activa en el crucial
mecanismo por el cual el cerebro puede mantener un adecuado aporte energético.
En resumen
• En las primeras horas posteriores al nacimiento la energía del cerebro
depende fundamentalmente de la glucosa, que proviene de la
glucogenolisis del glucógeno hepático depositado en la vida fetal y del
“nuevo” glucógeno producido en la gluconeogénesis posnatal.
• El lactato colabora desde el nacimiento como fuente secundaria de
energía y participa en la estabilización de la glucemia para no comprometer
su ingreso al cerebro. La utilización del lactato por parte del cerebro se
realiza a través de la oxigenación producida por la enzima lactato
dehidrogenasa.
• Los cuerpos cetónicos empiezan a actuar unas horas después del
nacimiento y también son de especial importancia en la fuente energética
del tejido cerebral.
Como síntesis muy clara de lo anterior,
valga esta comparación: la glucosa, el
lactato y los cuerpos cetónicos son
comparables a “los tres mosqueteros”
que velan para que el cerebro reciba la
energía que necesita en el crítico
período de las primeras horas y días de
vida.
Otro aspecto de mucho interés en el proceso de adaptación metabólica es la acción
de las hormonas. Veamos sus principales características.
- 22 -
Control hormonal
Las funciones de la insulina y el glucagon son diferentes de las que cumplen luego
del período neonatal, aunque todavía no están bien descriptos ciertos aspectos de
sus acciones, especialmente en el caso de la insulina.
Los niveles de insulina persisten bajos durante varios días, en concentraciones
bastantes inferiores a las del adulto. Estos bajos niveles podrían favorecer que la
glucemia se mantenga en valores adecuados; sin embargo, no se ha demostrado
claramente que haya una cercana relación entre los niveles sanguíneos de glucosa y
los de insulina, por lo cual sus bajos niveles pueden tener también otra implicancia.
Con respecto al glucagon, abundantes datos permitieron definir mejor su accionar.
Sabemos que está presente desde el nacimiento en concentraciones elevadas y se
incrementa más entre el primero y el tercer día, coincidiendo con el momento de
máxima gluconeogénesis, cuando su acción es de suma importancia. Luego se
mantiene elevado durante el primer mes. Es decir que el glucagon contribuye
activamente en la adaptación al nacer ayudando a mantener los valores normales
de la glucemia.
Por último, para completar el desarrollo de esta unidad, veamos brevemente cómo
es el comportamiento de las vías fisiológicas de adaptación metabólica en los RN de
término, en los prematuros y en los neonatos con restricción del crecimiento
intrauterino.
MECANISMOS QUE PARTICIPAN EN LA ADAPTACIÓN
METABÓLICA
Tanto en los prematuros como en los neonatos con restricción del crecimiento
uterino podemos observar algunas diferencias con respecto a los RN de término
sanos, que pueden explicar bien por qué padecen con mayor frecuencia alteraciones
en el metabolismo de la glucosa. Revisemos cada uno de estos tres grupos.
- 23 -
Recién nacidos de término
Las primeras horas
Como ya señalamos, la glucemia de la sangre de cordón cae abruptamente en la
primera hora después del nacimiento y muestra su valor más bajo a los 30 a 90
minutos, para elevarse después lentamente, aun cuando no se inicie el aporte de
leche. Este es un hecho absolutamente fisiológico, por eso no tiene sentido solicitar
control de la glucemia en ese período inicial (excepto en unas pocas situaciones), ya
que los niveles bajos se pueden interpretar erróneamente como hipoglucemia. A
partir de las dos a tres horas, la glucemia comienza a elevarse y, en condiciones
normales, se estabiliza en valores cercanos a los 60-70 mg/dl, alrededor de las seis
horas de vida.
Pasadas las primeras 24 horas, progresivamente los valores de la glucemia
dependerán más de la alimentación enteral. Si bien ciertos estudios encontraron
que el intervalo entre cada alimentación es un importante factor en la regulación de
la glucemia, otros no confirmaron esos hallazgos, lo que más probablemente se
aproxime más a la realidad, al menos en los RN de término sanos. Un hecho que
apoya esta aseveración es que en bebes alimentados a pecho es sumamente
infrecuente observar valores de glucemia bajos aunque los intervalos entre las
mamadas sean prolongados.
Los primeros días
La producción de glucosa se incrementa luego de los primeros 2 o 3 días a un ritmo
de 5 a 6 mg/kg/minuto, solo ligeramente mayor que el de las primeras horas de
vida.
Sin embargo, lo que sí se presenta diferencias apreciables en relación con la etapa
inicial de adaptación es la fuente que genera la glucosa. Se calcula que hacia la
semana de vida, la glucogenolisis aporta no más del 30% de la producción de
glucosa y que, de los depósitos de glucógeno en el hígado, solo persiste alrededor
del 10 al 20%. Como hemos señalado, la acción del lactato y los cuerpos cetónicos
contribuye a mantener los valores de glucemia dentro de rangos normales.
- 24 -
En resumen
El RN de término sano está fisiológicamente bien preparado para afrontar el
período de adaptación metabólica, debido a que posee una adecuada función de
los mecanismos que permiten la estabilización de la glucemia, con el consiguiente
aprovechamiento energético de la glucosa. Asimismo, dispone de apropiadas y
efectivas vías alternativas de energía, en especial en el cerebro, y una precisa
regulación hormonal.
Recién nacidos prematuros
Los conocimientos sobre la regulación del metabolismo de la glucosa en el
RN pretérmino son escasos en comparación con el grupo de los neonatos de
término. Múltiples conceptos fisiológicos presentan una importante controversia,
por lo cual resulta difícil determinar en forma precisa cómo funcionan los
mecanismos adaptativos al medio extrauterino, especialmente en los muy
pequeños.
Durante muchos años, desde los trabajos pioneros de Cornblath en 1965, se
mantuvo la creencia de que durante los primeros días la glucemia de los
prematuros es más baja que en los RN de término. Estudios posteriores
observaron que no es así y que el error provenía porque años atrás los prematuros
se mantenían uno o dos días en ayuno. No obstante, en la actualidad todavía
persiste la controversia acerca si los valores de glucemia caen más rápidamente
luego del nacimiento en los prematuros. Es posible que sea así en los muy
pequeños, cuando presentan trastornos (hipoxia, enfriamiento, dificultad
respiratoria, etcétera) y no reciben tempranamente glucosa por vía intravenosa.
La glucogenolisis y gluconeogénesis serían menos efectivas en los
prematuros, probablemente por inmadurez de la enzima glucosa-6-fosfatasa
microsomal, que es la que regula ambos procesos. No obstante, se ha observado,
hasta en prematuros de 25 y 26 semanas, que la capacidad de producir glucosa en
el primer día es solo algo inferior que en los RN de término.
- 25 -
De lo que no parece haber dudas es que los prematuros son incapaces de
disponer de los cuerpos cetónicos en forma adecuada, quizá por una
ineficiente lipólisis. Esta deficiencia se agrava si se demora el comienzo de la
alimentación enteral. También se observan diferencias en la secreción de la
insulina que en el prematuro, al contrario del RN de término, se mantiene alta
durante varias semanas. No se conoce de qué modo esto puede influir sobre la
glucemia.
Queremos señalar también que la administración temprana de leche,
especialmente materna, cumple un importante papel en la mejor regulación de la
glucemia en los prematuros. Está demostrado que al finalizar la primera semana las
hormonas intestinales aumentan tres a cuatro veces sus niveles. Y este hecho es
mucho más notable en la alimentación regular por bolos, cada dos o tres horas, que
en la administración de leche en forma continua, donde el estímulo hormonal es
mínimo.
En resumen
Los prematuros tienen una adecuada producción de glucosa, pero presentan
deficiencias en los mecanismos contrarreguladores. Esto se manifiesta,
particularmente, como hiperglucemia y no como hipoglucemia. Asimismo, sus vías
alternativas de energía son inadecuadas, lo que comprometería al cerebro ante
situaciones de estrés que coexistan con glucemias bajas.
Recién nacidos con restricción del crecimiento intrauterino (RCIU)
Al igual que en los prematuros, también existen controversias sobre las posibles
deficiencias que presentan los RN con RCIU, tal como durante mucho tiempo
se ha afirmado.
Existen estudios recientes que demostraron, en contra de lo supuesto, escasas
diferencias en los valores de glucemia y en las tasas de hipoglucemia entre
los RN con RCIU y los de peso adecuado. Esto puede deberse a un aporte nutricional
- 26 -
más cuidadoso y temprano, ya que sin duda hay diferencias en varios aspectos del
metabolismo de la glucosa. La disponibilidad de ácidos grasos libres es
francamente menor en los RN con RCIU lo cual influye en la escasa presencia de
cuerpos cetónicos a causa de una pobre cetogénesis.
En este grupo de RN, consideramos importante destacar que la alimentación
exclusiva con leche materna produce un aumento significativamente mayor de
los cuerpos cetónicos que con la administración de fórmulas.
En resumen
Es probable que la mayor tasa de hipoglucemia en algunos RN con RCIU esté
relacionada con un déficit de ciertos mecanismos en el feto, especialmente en el
metabolismo de las grasas. También, por la presencia posnatal de inadecuados
aportes de glucosa y de otros nutrientes, como asimismo por diversos trastornos
que son frecuentes en estos RN (hipoxia perinatal, policitemia, intolerancia a la
alimentación enteral, etcétera).
A MODO DE CIERRE
Han podido ver en esta unidad que tanto la regulación térmica como el metabolismo
de la glucosa en el RN requieren de complejos mecanismos que comenzaron en
etapas tempranas de la vida fetal. Es notable como el adecuado y progresivo
desarrollo de esos mecanismos en el feto constituye el factor más importante para
que la adaptación térmica y metabólica al brusco y estresante ambiente
extrauterino se realice dentro de los límites fisiológicos.
Aquí hemos señalado los aspectos más salientes de ambos procesos, poniendo
también énfasis en destacar aquellas situaciones donde el RN es más vulnerable a
presentar alguna alteración y de qué forma recurre, entonces, a otros procesos
alternativos, en una muestra asombrosa de su preparación prenatal.
- 27 -
BIBLIOGRAFÍA
Regulación térmica
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En Neonatología Práctica. Ceriani Cernadas JM, Fustiñana C, Mariani G, Jenik
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Adaptacion regulacion termica y metabolismo de glucosa en fetoy primeros dias de vida

  • 1. - 1 - Curso “Aspectos básicos de fisiología perinatal” Unidad 4: Mecanismos de adaptación. Regulación térmica y metabolismo de la glucosa en el feto y en los primeros días de vida Docente: Dr. José M. Ceriani Cernadas TABLA DE CONTENIDOS Tabla de contenidos .....................................................................................- 1 - Introducción.................................................................................................- 2 - La regulación térmica...................................................................................- 3 - Producción de calor..........................................................................................- 5 - Pérdida de calor...............................................................................................- 7 - Producción y pérdida de calor en los prematuros de muy bajo peso..................- 11 - Metabolismo de la glucosa en el feto y en el recién nacido.......................- 12 - La glucosa en la vida fetal ..............................................................................- 13 - La glucosa luego del nacimiento .....................................................................- 16 - Fuentes alternativas de energía ......................................................................- 19 - Control hormonal...........................................................................................- 22 - Mecanismos que participan en la adaptación metabólica .........................- 22 - Recién nacidos de término..............................................................................- 23 - Recién nacidos prematuros.............................................................................- 24 - Recién nacidos con restricción del crecimiento intrauterino (RCIU)....................- 25 - A modo de cierre ........................................................................................- 26 - Bibliografía .................................................................................................- 27 - Regulación térmica ........................................................................................- 27 - Metabolismo de la glucosa..............................................................................- 27 -
  • 2. - 2 - INTRODUCCIÓN En esta unidad veremos los aspectos principales de dos mecanismos fisiológicos esenciales y necesarios para lograr una normal adaptación del recién nacido (RN) al medio extrauterino: la regulación de la temperatura corporal y el metabolismo de la glucosa. Ambos constituyen complejos procesos para los cuales, en condiciones normales, el feto ya se ha preparado muy bien desde bastante tiempo antes de nacer. Sin embargo, queremos hacer notar que, luego del nacimiento, también ambos procesos transcurren en un delicado equilibrio y ante diversas circunstancias pueden alterarse fácilmente. Todos sabemos que la alteración de estos mecanismos es una posibilidad frecuente en los primeros días de vida, sobre todo frente a ciertos eventos que pueden presentarse aun en RN sanos. Por eso, es de gran importancia que conozcamos los aspectos fisiológicos que regulan estos mecanismos de adaptación. De ese modo, tanto nuestras acciones de prevención y control como también las de tratamiento serán, sin duda, más racionales y precisas. Nos referiremos, particularmente, a los siguientes puntos: • las nociones generales de la termorregulación, el ambiente térmico neutro; • la producción de calor, el gasto metabólico y el consumo de oxígeno; • la termogénesis no dependiente de la actividad muscular; la grasa parda; • la pérdida de calor; los gradientes interno y externo; la evaporación, conducción, convección y radiación; • la glucemia materna y la fetal; los mecanismos del almacenamiento de la glucosa en el feto y el control hormonal; • la adaptación metabólica al momento del nacimiento; los mecanismos de regulación de la glucemia y el control hormonal; • el lactato y los cuerpos cetónicos como sustratos energéticos esenciales en los primeros días posteriores al nacimiento.
  • 3. - 3 - Comencemos por revisar, en la primera parte, cuáles son los aspectos más importantes relacionados con la regulación térmica, sobre todo en el recién nacido de término. LA REGULACIÓN TÉRMICA Para comprender mejor los procesos fisiológicos implicados en la termorregulación, vamos a revisar en primer lugar algunos conceptos generales y luego nos detendremos en los dos mecanismos más importantes que entran en juego: la producción y la pérdida de calor. Una de las principales características que define a los organismos homeotérmicos, como lo es el ser humano, es la capacidad de producir más calor cuando el cuerpo está expuesto a un ambiente frío. Esta característica también la comparte el RN, aunque con ciertas limitaciones. En la vida fetal, la producción de calor o termogénesis es muy limitada, seguramente porque el feto no la necesita. Es probable que haya un efecto inhibidor de la placenta sobre la termogénesis, tal vez a través de la liberación de adenosina o prostaglandina E2. Al nacimiento, el RN se encuentra abruptamente en un ambiente frío y seco, muy diferente de aquel donde estaba hasta unos minutos antes, que era húmedo, cálido (37o C) y confortable. Ese paso le exige poner en marcha un complejo mecanismo que le permite efectuar una rápida adaptación al nuevo ambiente. Para ello se producen, ya desde el mismo momento del nacimiento, varias respuestas fisiológicas que participan activamente en el control de la temperatura corporal. Como ya señalamos, la regulación de la temperatura corporal es fisiológicamente lábil en el neonato, sobre todo en los que están enfermos, en los prematuros muy pequeños y en los de bajo peso para su edad gestacional. El mayor déficit se encuentra en los mecanismos involucrados en la pérdida de calor, situación a la cual el RN está expuesto con frecuencia.
  • 4. - 4 - A partir de los estudios pioneros de William Silverman, publicados en la década de 1950, y de los que realizó John Sinclair posteriormente, comenzaron a conocerse mejor muchos conceptos fisiológicos sobre la regulación térmica en el período neonatal. Así surgieron las bases actuales que nos permiten adecuar el ambiente térmico a las necesidades del RN. El principal problema para el RN es cómo evitar la pérdida de calor, para la que no está bien preparado. De ahí la importancia de que, desde el momento del nacimiento, esté en un medio donde su temperatura corporal se mantenga dentro de los límites fisiológicos que corresponden al ser humano, es decir, entre 36 y 37o C. Esto se conoce con el nombre de ambiente térmico neutro. Se define el ambiente térmico neutro como aquel que le permite al RN mantener su temperatura corporal con el mínimo consumo de oxígeno Cuando la temperatura ambiental disminuye por debajo de un nivel crítico, la temperatura corporal solo puede mantenerse si la producción de calor es suficiente para lograr un equilibrio. Para ello, el RN necesariamente tendrá que aumentar el gasto metabólico y, por ende, el consumo de oxígeno. Si la exposición al frío persiste, la temperatura corporal comienza a descender debido a que dejan de funcionar los mecanismos que regulan la producción de calor. A medida que la temperatura disminuye, el consumo de O2 también desciende. Observamos, entonces, un hecho paradójico como es que el consumo de O2 es mínimo en dos situaciones polares: en un ambiente térmico neutro y ante hipotermia marcada. (De hecho, la hipotermia profunda inducida para reducir al mínimo el consumo de O2 es lo que se emplea en la cirugía cardiovascular con circulación extracorpórea.) Veamos ahora cómo se realiza la producción de calor, su importancia y las limitaciones, en especial en RN prematuros o de bajo peso al nacer.
  • 5. - 5 - Producción de calor La producción de calor constituye un mecanismo esencial, ante la exposición a un ambiente frío, para que la temperatura corporal pueda mantenerse estable. Hay un principio básico que nos dice que la temperatura se mantendrá y perdurará estable siempre que exista un adecuado equilibrio entre la producción y la pérdida de calor. Ambas deben ser muy similares. En el ser humano, intervienen principalmente tres mecanismos de termogénesis, que son: • Como todos sabemos, la actividad muscular voluntaria es un excelente mecanismo para generar calor y nos permite, ante la exposición al frío, mantener la temperatura corporal en su rango normal. Sin embargo, ello es válido para niños mayores y adultos, pero no así en los RN, aun de término, ya que presentan una reducida actividad muscular, en especial en los primeros días de vida. • Asimismo, también la actividad muscular involuntaria es poco efectiva porque, ante situaciones que alteran el ambiente térmico neutro, los temblores que el RN pueda presentar no son suficientes para garantizar el equilibrio que necesariamente debe haber, como ya mencionamos, entre la producción y la pérdida de calor. Estas limitaciones para utilizar los dos primeros mecanismos se observan en forma mucho más marcada en los prematuros muy pequeños, porque en ellos cualquier actividad muscular, voluntaria y no voluntaria, es mínima. Mecanismos de termogénesis Actividad muscular voluntaria Actividad muscular involuntaria (escalofríos, temblores) Termogénesis no dependiente de la actividad muscular
  • 6. - 6 - • Entonces, la principal forma de termogénesis en el recién nacido es aquella que no depende de la actividad muscular. Este mecanismo es más importante en el neonato que en el adulto, y es el que le permite al RN sano y de término regular su temperatura, incluso en ambientes que no son térmicamente neutros. El proceso de termogénesis se prepara en el feto en forma activa y adecuada para las necesidades que tendrá luego del nacimiento. Gracias a esto, en condiciones normales, el RN ya cuenta con él desde los primeros minutos de vida extrauterina. En este mecanismo, la producción de calor depende básicamente de la actividad bioquímica de una sustancia denominada grasa parda. Veamos con detalles sus principales características. La grasa parda La grasa parda se denomina así por su color amarronado. Se encuentra distribuida, principalmente, en el cuello, el mediastino posterior, la zona interescapular y, en menor medida, rodeando los riñones y las glándulas suprarrenales. Su cantidad representa entre el 2 y 6% del peso corporal en el RN de término con peso adecuado. Esta proporción puede parecer pequeña, ya que un RN de 3 kg tendría solo de 60 a 180 g; sin embargo, resulta suficiente para la función que cumple debido, en gran parte, a sus extraordinarias características y propiedades. La grasa parda difiere de la grasa blanca, más abundante, en que es un tejido metabólicamente muy activo. Contiene gran cantidad de vacuolas de grasa (mientras que la blanca solo tiene una), está extensamente vascularizada con una densa red de capilares y, asimismo, presenta una muy rica inervación. Su principal propiedad es que posee una proteína no acoplada que participa en la oxidación del combustible generador de calor. Al nacer, la termogénesis regulada por la grasa parda se desencadena inicialmente por el estímulo del frío sobre la piel, en un mecanismo en el que participan las hormonas tiroideas y la noradrenalina. Más que la cantidad de hormonas
  • 7. - 7 - tiroideas, pareciera que lo más importante es la conversión intracelular de T4 a T3. La estimulación del sistema nervioso simpático por la exposición al frío aumenta marcadamente la renovación de la noradrenalina local dentro del tejido de la grasa parda, sin que necesariamente se produzca un aumento de las catecolaminas circulantes. La noradrenalina local cumple un importante papel en la producción de calor dado que regula una enzima lipolítica que hidroliza paulatinamente los triglicéridos a fin de convertirlos en ácidos grasos libres y glicerol, dos fuentes esenciales de energía. Ante esta reacción se observa un notorio incremento del consumo de oxígeno. La termogénesis producida por la grasa parda ante la exposición al frío puede ser inhibida por la hipoxia a través de la activación de ciertos receptores que estarían en los cuerpos carotídeos aferentes. En resumen, podemos decir que la producción endógena de calor es adecuada en el RN de término sano y sólo ante ciertas situaciones desfavorables puede ser insuficiente. Pérdida de calor Continuemos, entonces, con el segundo aspecto básico de la termorregulación. La pérdida de calor es un fenómeno mediante el cual un cuerpo pierde calor a través de un gradiente de temperatura que se genera entre el cuerpo y el ambiente o elementos más fríos que lo rodean. La pérdida de calor tiene dos etapas:
  • 8. - 8 - • desde el interior del cuerpo hacia la superficie cutánea es el gradiente interno; • desde la superficie cutánea hacia el ambiente es el gradiente externo. El gradiente interno Ambos gradientes existen normalmente y suelen ser compensados mediante diferentes estrategias. Ante la alteración del gradiente interno se ponen en marcha los mecanismos de producción de calor que, como ya vimos, depende de los procesos activados por la grasa parda. Los mecanismos fisiológicos que regulan el gradiente interno pueden alterarse ante situaciones clínicas que produzcan vasoconstricción periférica, que disminuye el flujo sanguíneo periférico. El gradiente interno El gradiente externo es diferente porque se debe a un fenómeno físico y ante su alteración debemos tomar diversas medidas. Cuando estamos expuestos a un ambiente frío, los adultos nos abrigamos o aumentamos la temperatura del ambiente a un nivel que el gradiente entre nuestro cuerpo y el medio que nos rodea sea el mínimo necesario para mantener la temperatura corporal. Con esto intentamos que la pérdida de calor no se incremente, porque el aumento de la termogénesis tiene un límite, aun para organismos que tengan una adecuada activad muscular. En el RN los límites del gradiente externo son poco amplios con relación a su temperatura cutánea si lo comparamos con niños más grandes y con adultos. Es por eso que la recomendación habitual en un bebe de término sano con ropa es que debe estar en un ambiente entre 22 y 24˚C. De esa forma evitamos que un mayor gradiente externo le provoque pérdida de calor. Asimismo, debemos destacar que la pérdida de calor en el RN es mayor que en el adulto. Esto sucede por dos motivos: la gran proporción entre el volumen corporal y el área de superficie, y porque el RN tiene menos grasa subcutánea, por lo cual no logra un aislamiento eficiente.
  • 9. - 9 - Los mecanismos de pérdida de calor Existen cuatro mecanismos físicos mediante los cuales un cuerpo puede perder calor: La transferencia o pérdida de calor por los cuatro mecanismos es un proceso complejo que depende fundamentalmente de: • la temperatura que rodea al neonato (tanto la del aire como la de los objetos), • la velocidad de la corriente de aire, y • la presión del vapor de agua. Veamos algunos detalles de cada uno de estos factores. Evaporación La pérdida de calor por evaporación de agua es muy frecuente en el neonato y ocurre en diversas situaciones, especialmente al nacimiento, cuando el líquido amniótico se evapora y produce una rápida disminución de la temperatura corporal. Este importante mecanismo fisiológico es uno de los que estimula el comienzo de la respiración y la puesta en marcha de los procesos de adaptación a la vida extrauterina. Asimismo, la pérdida insensible de agua es una frecuente y muy importante causa de pérdida de calor por evaporación, en especial en los prematuros de muy bajo peso. También puede ocurrir transferencia de calor por evaporación a través de la respiración, lo que nos resulta de poca importancia en el RN sano, pero que tiene mayor trascendencia en aquellos con trastornos respiratorios. Para prevenir esta Mecanismos de pérdida de calor Evaporación Conducción Convección Radiación
  • 10. - 10 - pérdida, se debe administrar oxígeno húmedo y caliente (a 35 o 36o C aproximadamente). Conducción La pérdida de calor por conducción se produce por contacto directo de la piel con superficies más frías. Para evitar esto, el RN siempre debe ser colocado sobre una superficie cuya temperatura sea similar a la corporal o con un gradiente no mayor de 1,5 a 2o C. Debemos tener en cuenta este concepto en la recepción al nacer, cuando se realiza el examen físico de un RN encima de una camilla y en la práctica de cualquier procedimiento (canalización, cirugía, etcétera). Convección La convección es la transferencia de calor desde la superficie cutánea hacia el aire más frío que se mueve y produce una convección natural. En la sala de recepción o en los RN que están colocados en servocunas, en especial los prematuros de muy pequeños, se pueden producir pérdidas importantes por convección. Por otra parte, el prematuro que está desnudo en la incubadora también pierde calor por convección, dado que el flujo de aire que entra en contacto con su piel tiene una temperatura inferior a la de ella. Al llegar este aire frío a la piel, lentifica su velocidad y forma una capa milimétrica, denominada capa límite, que se calienta y humedece con el calor y la humedad de la piel. Se produce entonces una pérdida de calor y, al mismo tiempo, una mayor pérdida insensible de agua, que en el prematuro pequeño es notablemente mayor que el RN de término. Radiación La radiación es la transferencia de calor entre el cuerpo y las superficies más frías situadas próximas al RN, es decir que se relaciona con la temperatura de los objetos cercanos y no con la temperatura del aire. Es probable que la pérdida de calor por radiación sea el mecanismo más importante en un RN, especialmente cuando está sin ropa en servocunas, en la recepción al nacer o ante cualquier situación que esté cerca de objetos fríos. Puede ocurrir en neonatos colocados en una incubadora situada en un ambiente frío (sala
  • 11. - 11 - de partos, quirófano, transporte) o cerca de objetos frío, por ejemplo, el vidrio de una ventana o la pared de una incubadora. En esos casos, el RN se enfriará por irradiar calor desde su cuerpo al lado interno de la incubadora, lo cual ocurre cuando esta parte de la pared disminuye su temperatura por debajo de la del aire del habitáculo. La transferencia de temperatura corporal del neonato hacia la pared se evita vistiendo al RN o cubriéndolo con una lámina transparente de plástico; de ese modo su piel estará en contacto cercano con el aire caliente de la incubadora. En resumen Existen tiene varios mecanismos por los cuales el RN pierde calor y no dispone de una regulación adecuada que le permita valerse por sí mismo. Debido a que está expuesto a situaciones frecuentes que le ocasionan un aumento de la pérdida de calor, es necesario mantener al RN en un ambiente térmico neutro y tomar las medidas necesarias para evitar la hipotermia. Producción y pérdida de calor en los prematuros de muy bajo peso Los prematuros tienen una franca desventaja con respecto a los recién nacidos de término en múltiples aspectos fisiológicos propios de su inmadurez, que los hace sumamente vulnerables a padecer trastornos por su ineficiente control de la temperatura corporal, especialmente, la hipotermia. Los muy pequeños (así como también los RN de bajo peso para su edad gestacional) tienen mucha menos cantidad de grasa parda, por lo cual ese mecanismo no es eficaz para alcanzar una adecuada termogénesis; además, su actividad muscular voluntaria e involuntaria es casi nula. La dificultad en la termogénesis es más acentuada a menor edad gestacional. Tampoco son aptos para evitar la pérdida de calor, en consecuencia, es necesario brindarles un ambiente térmico neutro con alta humedad y extremar los cuidados que minimicen las situaciones en las que donde puedan perder calor (por ejemplo, extracción de sangre, estudios radiográficos y de ecografía, examen clínico,
  • 12. - 12 - etcétera). Esta incapacidad para mantener su temperatura corporal se debe a varias causas, entre las cuales se destacan las siguientes: • El panículo adiposo es muy escaso, prácticamente ausente en los prematuros extremadamente pequeños, lo que les impide aunque sea tener un mínimo aislamiento. • Hay una gran pérdida insensible de agua a través de la piel, que se acompaña de pérdida de calor a través de la evaporación. (Este tema lo veremos en detalle en la Unidad siguiente.) • La imposibilidad de acurrucarse, ya que se mantienen en extensión. • Es mayor la proporción entre el volumen corporal y el área de superficie que en el RN de término. Podemos corroborar estas limitaciones en la práctica cotidiana, donde vemos que la hipotermia en prematuros es una situación muy frecuente. En un estudio reciente realizado en 15 unidades neonatales de los Estados Unidos, se observó que más del 40% de los prematuros muy pequeños ingresaban a la unidad, desde la sala de partos, con una temperatura corporal inferior a 36° C. Continuemos ahora con el segundo tema de esta unidad, que es el metabolismo de la glucosa. Se trata de uno de los aspectos fisiológicos más vitales, tanto en la vida fetal como luego del nacimiento, por el papel que desempeña el sustrato de energía a los órganos, en especial los más nobles: el cerebro y el corazón. METABOLISMO DE LA GLUCOSA EN EL FETO Y EN EL RECIÉN NACIDO En condiciones fisiológicas, la glucosa es la fuente energética principal del feto y del RN en las primeras horas posteriores al nacimiento. Como ya vimos en la Unidad anterior, la glucosa cumple un papel esencial porque brinda energía al miocardio fetal. También provee energía para el metabolismo cerebral (tal vez su papel más importante) y, además, a otros órganos. Asimismo, su presencia es de vital importancia para el RN en su adaptación a la vida extrauterina, principalmente
  • 13. - 13 - en las primeras horas, mientras otros sustratos energéticos incrementan su producción y progresivamente aumenta la ingesta de leche. Veremos, en primer lugar, los aspectos relevantes del metabolismo de la glucosa en el feto, que son los que nos permitirán comprender mejor lo que sucede luego del nacimiento. La glucosa en la vida fetal El feto es totalmente dependiente de la transferencia de nutrientes maternos que le llegan a través de la placenta. Este órgano, lejos de cumplir una función exclusivamente pasiva, participa de manera activa en ciertos procesos donde debe actuar como selector de los sustratos convenientes para el feto. La glucosa materna llega a la placenta en forma continua mediante un gradiente entre las glucemias materna y fetal, acción que es facilitada por transportadores específicos de glucosa, situados en la misma placenta. Algunos estudios realizados con isótopos marcados demostraron que la difusión de glucosa entre la madre y el feto ocurre en ambas direcciones, es decir, de la madre al feto y viceversa. Nos interesa comentarles que en un estudio que midió los niveles de glucemia en el feto y la madre, en forma simultánea, se observó que en 7 madres, las glucemias fueron inferiores a 80 mg/dl y en esos casos el feto mantenía un nivel de glucosa mayor que el de la madre. Esto sugiere que, ante ciertas circunstancias, la glucemia fetal puede ser independiente de la materna. Probablemente, este mecanismo de adaptación a una situación potencialmente riesgosa para el feto esté regulado por la notable actividad metabólica de la placenta. Se calcula que solo entre el 40 y el 50% de la glucosa materna captada por la placenta pasa al feto y el resto es mayormente convertido en lactato, que cumple una función muy importante en los mecanismos oxidativos y no oxidativos del metabolismo fetal, entre ellos, la síntesis de glucógeno.
  • 14. - 14 - Algunos estudios han observado que la concentración de glucosa en el plasma fetal, extraído mediante cordocentesis a mediados de la gestación (entre las semanas 18 a 21), es ligeramente menor que la glucemia materna, aproximadamente el 80% del valor materno. Toda la glucosa que tiene el feto depende de la que le llega a través de la vía placentaria, ya que no se ha demostrado que pueda realizar una producción endógena. En fetos de ovejas se observó que la glucosa se utiliza a un ritmo de entre 6 a 10 mg/kg/min, más alto aún que después del nacimiento. El lactato y otras fuentes de energía El lactato producido por la placenta es liberado a la circulación fetal y también a la materna, en una proporción 1:3, es decir, una parte queda en el feto y tres partes ingresan en la circulación materna. El lactato es el segundo sustrato de energía en el feto y su empleo aumenta ante situaciones de estrés que comprometen el aporte energético. Junto con la glucosa ingresan al feto otras fuentes de energía, pero en una proporción menor. Los aminoácidos son activamente transportados hacia el feto en contra de un gradiente transplacentario, mientras que los ácidos grasos, triglicéridos y glicerol ingresan en menor cantidad todavía. También queremos señalarles que en el último trimestre del embarazo la glucosa convierte la grasa en tejido adiposo que, como ya veremos más adelante, cumplirá un muy importante papel en la adaptación del RN al ambiente extrauterino. El glucógeno hepático Otro aspecto trascendente en el metabolismo fetal de la glucosa es el progresivo depósito de glucógeno en el hígado. Desde etapas tempranas de la gestación, alrededor de las 8 semanas, las enzimas hepáticas que intervienen en la producción de glucógeno o gluconeogénesis ya están desarrolladas. Sin embargo, el depósito de glucógeno en el hígado es
  • 15. - 15 - inicialmente muy escaso y solo aumenta con gran rapidez en el último período de la gestación. El almacenamiento de glucógeno en el hígado es de alrededor de 3 mg/g de tejido a las 8 semanas y alcanza los 50 mg/g al término del embarazo. Los depósitos de glucógeno al término alcanzan aproximadamente el 5% del peso del hígado y el 4% del miocardio. Ya veremos, más adelante en esta misma unidad, cómo el adecuado depósito de glucógeno hepático tendrá una importancia vital en las primeras horas posteriores al nacimiento. Queremos señalar que el feto no emplea la gluconeogénesis para proveerse de glucosa, al menos en condiciones fisiológicas, aunque es posible que sí utilice este mecanismo ante situaciones que comprometan la provisión de glucosa desde la placenta, lo cual tal vez ocurra en trastornos que ocasionan disfunción placentaria. Control hormonal El páncreas fetal está presente ya en la cuarta semana y comienza el desarrollo de los islotes de Langerhans, que divide en dos fases de transición: primaria y secundaria. En la fase primaria, las células alfa comienzan a preparar la producción de glucagon, las beta lo hacen con la insulina y las delta generan somatostatina. EL GLUCAGON Y LA INSULINA El glucagon es detectado en el plasma fetal entre la 6ª y 8ª semana, sus niveles aumentan a partir de la semana 15 y continúan subiendo hasta el término del embarazo. Es probable que la acción del glucagon en el feto sea limitada y que, al igual que la insulina, sea escasamente sensible a los cambios agudos en la glucemia fetal. Sin embargo, su acumulación en el feto le permitirá cumplir una muy importante función desde las primeras horas posteriores al nacimiento, tal como veremos luego. La insulina se detecta en el páncreas fetal y en sangre desde alrededor de las 10 a 12 semanas. En el feto normal, estimula la acumulación de glucógeno, en especial en el hígado, aunque también en otros órganos. Esto puede explicar por qué ante la presencia de hiperinsulinemia fetal en embarazos de madres diabéticas se observa un marcado aumento de los depósitos de glucógeno.
  • 16. - 16 - En el feto, la insulina no solo interviene en el metabolismo de los hidratos de carbono, sino que especialmente cumple una importantísima función trófica que estimula el crecimiento y desarrollo corporal. Es muy probable que esta sea su acción más trascendente en el feto. Como veremos más adelante, la insulina participa en la regulación de la glucemia durante el período de adaptación del RN a la vida extrauterina. No se conoce bien el papel de la somatostatina en el metabolismo fetal de la glucosa, aunque no parece cumplir ninguna función relevante. En resumen Bajo condiciones normales, el feto mantiene sus necesidades energéticas a través de la glucosa que le provee su madre, activamente regulada por la placenta. Además, se prepara muy bien para la adaptación metabólica posterior al nacimiento, en especial a través de una intensa producción y adecuado almacenamiento del glucógeno en el hígado. La glucosa luego del nacimiento Desde el nacimiento mismo, la producción endógena de glucosa en el RN es notable, del orden de 4 a 5 mg/kg/min, lo que representa un valor dos a tres veces superior por unidad de peso que el de los niños mayores y los adultos. Los procesos que generan los múltiples cambios que suceden al nacer, que le permiten al RN una apropiada adaptación ante una situación tan diferente, son algunos de los fenómenos biológicos más asombrosos en el ser humano. La adaptación metabólica posnatal permite regular el catabolismo fisiológico y la tolerancia adecuada de la alimentación enteral. Los cambios están regulados por hormonas que responden al estrés del nacimiento y que, en el caso del metabolismo de la glucosa, llevarán a una sucesión de hechos cuyo fin primordial es generar la fuente de energía que sostendrá los mecanismos de adaptación.
  • 17. - 17 - Si bien la glucosa es importante como principal sustrato energético (al inicio, casi el único), lo es especialmente en las primeras 24 a 48 horas posteriores al nacimiento. Sin embargo, el pronto necesitará que otros sustratos la acompañen porque, ante ciertas circunstancias, por si sola no es suficiente. El estrés por frío, el trabajo respiratorio y la mayor actividad muscular que se producen al nacer, aumentan de modo notable la demanda de energía; el RN debe, entonces, recurrir al glucógeno para mantener la glucemia, lo cual provoca una rápida disminución del glucógeno almacenado en el hígado (glucogenolisis). Se calcula que el 90% del glucógeno hepático acumulado en la vida fetal, es consumido en las primeras doce horas de vida. Debido a que el RN tiene una muy elevada utilización de glucosa (dos veces más alta que el adulto), es indispensable que la producción de glucógeno compense su rápido y alto consumo. Nos interesa destacar que el glucógeno almacenado en el hígado es el único que está disponible para una rápida conversión en glucosa, no así el depositado en los músculos y en otros lugares. La importancia de la gluconeogénesis Entonces, de todo lo que hemos señalado surge que es imprescindible que la gluconeogénesis cumpla, en forma rápida, un papel progresivamente mayor. Los aspectos que están involucrados en este crucial mecanismo son los siguientes: • Los sustratos que participan son principalmente los aminoácidos (en especial, alanina), lactato , piruvato y glicerol. • La lipolisis comienza al nacimiento en forma gradual, de manera que los ácidos grasos libres aumentan paulatinamente. El cociente respiratorio decrece a < 0,8 durante el primer día, y la mayoría de los tejidos empiezan a quemar grasas. La lipolisis es un mecanismo esencial, ya que provee las fuentes alternativas de energía que colaboran con la glucosa en los primeros días después del nacimiento y que, posteriormente, reemplazarán a la glucosa en su función de principal sustrato energético. Los ácidos grasos
  • 18. - 18 - libres y los triglicéridos son metabolizados a través de la beta oxidación para producir los cuerpos cetónicos que, como veremos en el próximo contenido, cumplen una vital función en la adaptación del RN. Asimismo, la lipolisis también participa en la producción del glucógeno a través del glicerol que es metabolizado en el tejido adiposo y luego directamente utilizado para la gluconeogénesis. • La regulación hormonal: el glucagon (que tiene una alta producción en la primera semana de vida), la insulina, las catecolaminas, el cortisol y tal vez la hormona de crecimiento participan, en mayor o menor grado, en el control hormonal del metabolismo de la glucosa y en el proceso de la gluconeogénesis. La glucemia en los primeros días En el momento del nacimiento, la glucemia del RN en la vena umbilical es de aproximadamente el 80 al 90% de la glucemia materna venosa. Los valores de la glucosa sanguínea en el RN caen muy rápidamente y, en condiciones normales, su nivel más bajo se observa a la hora de vida. Luego, comienza a aumentar lentamente, aun cuando no haya ningún aporte exógeno de glucosa. Este mecanismo se ve favorecido por la acción del glucagon que es, como señalamos antes, muy activo desde las primeras horas de vida, y por la disminución de los niveles de insulina. La acción del glucagon está considerada como el factor endocrino más importante en la adaptación metabólica del RN, ya que lidera el estímulo de la movilización del glucógeno hepático y genera su glucogenolisis. Al contrario del glucagon, la insulina disminuye, mecanismo que es muy probable que esté mediado, sobre todo, por la gran liberación de catecolaminas que fisiológicamente se observa desde el mismo momento del nacimiento. Transcurrido un período de unas seis horas, el recién nacido de término en buen estado de salud mostrará una concentración de glucosa en sangre de 50 a 70 mg/100 ml, que son sus valores normales, y estos niveles se estabilizarán durante las primeras 24 horas.
  • 19. - 19 - Para que el neonato pueda regular su glucosa en sangre dentro de los límites fisiológicos, incluso con un escaso aporte de leche, tal como sucede en las etapas iniciales del amamantamiento, debe disponer necesariamente de: • adecuado depósito de glucógeno en el hígado durante el embarazo; • adecuado depósito de grasas; • vías metabólicas efectivas en la glucogenolisis y gluconeogésis; • adecuado control hormonal de todos estos procesos, aumento del glucagon, disminución de la insulina y aumento de las catecolaminas; • vías de energía no dependientes de la glucosa. A este último aspecto nos vamos a referir a coninuación con más detalles. Fuentes alternativas de energía Como hemos señalado, la presencia del lactato y los cuerpos cetónicos le aseguran al RN una importante vía alternativa de energía que ya está presente desde las primeras horas de vida. Los dos activan su funcionamiento ante cuadros de hipoglucemia, en los cuales la glucosa resulta incapaz para garantizar las necesidades energéticas de los tejidos, en especial el cerebral. Asimismo, ambos elementos contribuyen a estabilizar la glucemia a través de dos mecanismos: • limitan la utilización de glucosa en el corazón, hígado, cerebro y músculos; • estimulan la gluconeogénesis hepática. Debemos señalar que hay una notable relación lineal entre la producción de glucosa y el peso del cerebro, que demanda un muy alto consumo de glucosa debido a que la masa cerebral representa en el RN entre el 10 al 12% de su peso corporal, bastante más que en cualquier otra etapa de la vida.
  • 20. - 20 - No obstante, si bien la glucosa es por lejos el principal sustrato energético en los primeros días, se calcula que aporta el 70% de la energía que requiere el cerebro; el resto depende de sustratos energéticos alternativos. Les proponemos detenernos un momento en este punto. Función de los sustratos alternativos La presencia de estos otros sustratos energéticos tiene una vital importancia para el cerebro porque le permite mantener su metabolismo, aunque haya niveles bajos de glucosa en sangre. El cerebro requiere de un continuo ingreso de glucosa pero, ante situaciones en que la glucosa no sea suficiente, el aporte energético adicional que proviene del metabolismo de las grasas, el lactato y los cuerpos cetónicos se incrementa y constituye la fuente que le asegura una adecuada cantidad de energía. La actividad de estos sustratos podría explicar la ausencia de signos neurológicos en la denominada hipoglucemia asintomática que, como sabemos, tiene un buen pronóstico alejado y no se han demostrado secuelas. No ocurre lo mismo cuando la hipoglucemia se asocia con una deprivación cerebral de las fuentes alternativas de energía, situación que puede llevar a un daño neurológico irreversible. Asimismo, los cuerpos cetónicos cumplen su función energética ante otras situaciones, como por ejemplo en los RN con ayuno. En estas circunstancias, se ha observado que la glucosa solo alcanza el 70% de la energía que necesita el cerebro, por lo tanto, el resto lo deben aportar las vías alternativas. Diversos estudios con isótopos marcados detectaron que luego de 6 a 8 horas de ayuno, los cuerpos cetónicos demostraron proveer la energía para cubrir hasta el 12% del consumo de oxígeno del tejido cerebral del neonato. Queremos destacar un hecho notable: el cerebro del RN puede captar y utilizar los cuerpos cetónicos a un ritmo entre 5 y 40 veces mayor que el cerebro de niños y de adultos. En los primeros días, la cetogénesis es muy activa, sobre todo a partir de las doce horas de vida, y continúa durante varios días, aun luego del comienzo de la alimentación. Probablemente, en condiciones habituales, los cuerpos cetónicos se
  • 21. - 21 - utilicen en proporciones más pequeñas, pero ante situaciones anormales pueden aportar hasta aproximadamente el 25% de los requerimientos globales de energía que el RN necesita durante los primeros días. Por suparte, la función del lactato como sustrato energético tiene también una gran relevancia, en especial en las primeras 2 a 3 horas luego del nacimiento, que son las más críticas por los niveles bajos de glucemia. La presencia de valores elevados de lactato en ese período le permite tener una intervención activa en el crucial mecanismo por el cual el cerebro puede mantener un adecuado aporte energético. En resumen • En las primeras horas posteriores al nacimiento la energía del cerebro depende fundamentalmente de la glucosa, que proviene de la glucogenolisis del glucógeno hepático depositado en la vida fetal y del “nuevo” glucógeno producido en la gluconeogénesis posnatal. • El lactato colabora desde el nacimiento como fuente secundaria de energía y participa en la estabilización de la glucemia para no comprometer su ingreso al cerebro. La utilización del lactato por parte del cerebro se realiza a través de la oxigenación producida por la enzima lactato dehidrogenasa. • Los cuerpos cetónicos empiezan a actuar unas horas después del nacimiento y también son de especial importancia en la fuente energética del tejido cerebral. Como síntesis muy clara de lo anterior, valga esta comparación: la glucosa, el lactato y los cuerpos cetónicos son comparables a “los tres mosqueteros” que velan para que el cerebro reciba la energía que necesita en el crítico período de las primeras horas y días de vida. Otro aspecto de mucho interés en el proceso de adaptación metabólica es la acción de las hormonas. Veamos sus principales características.
  • 22. - 22 - Control hormonal Las funciones de la insulina y el glucagon son diferentes de las que cumplen luego del período neonatal, aunque todavía no están bien descriptos ciertos aspectos de sus acciones, especialmente en el caso de la insulina. Los niveles de insulina persisten bajos durante varios días, en concentraciones bastantes inferiores a las del adulto. Estos bajos niveles podrían favorecer que la glucemia se mantenga en valores adecuados; sin embargo, no se ha demostrado claramente que haya una cercana relación entre los niveles sanguíneos de glucosa y los de insulina, por lo cual sus bajos niveles pueden tener también otra implicancia. Con respecto al glucagon, abundantes datos permitieron definir mejor su accionar. Sabemos que está presente desde el nacimiento en concentraciones elevadas y se incrementa más entre el primero y el tercer día, coincidiendo con el momento de máxima gluconeogénesis, cuando su acción es de suma importancia. Luego se mantiene elevado durante el primer mes. Es decir que el glucagon contribuye activamente en la adaptación al nacer ayudando a mantener los valores normales de la glucemia. Por último, para completar el desarrollo de esta unidad, veamos brevemente cómo es el comportamiento de las vías fisiológicas de adaptación metabólica en los RN de término, en los prematuros y en los neonatos con restricción del crecimiento intrauterino. MECANISMOS QUE PARTICIPAN EN LA ADAPTACIÓN METABÓLICA Tanto en los prematuros como en los neonatos con restricción del crecimiento uterino podemos observar algunas diferencias con respecto a los RN de término sanos, que pueden explicar bien por qué padecen con mayor frecuencia alteraciones en el metabolismo de la glucosa. Revisemos cada uno de estos tres grupos.
  • 23. - 23 - Recién nacidos de término Las primeras horas Como ya señalamos, la glucemia de la sangre de cordón cae abruptamente en la primera hora después del nacimiento y muestra su valor más bajo a los 30 a 90 minutos, para elevarse después lentamente, aun cuando no se inicie el aporte de leche. Este es un hecho absolutamente fisiológico, por eso no tiene sentido solicitar control de la glucemia en ese período inicial (excepto en unas pocas situaciones), ya que los niveles bajos se pueden interpretar erróneamente como hipoglucemia. A partir de las dos a tres horas, la glucemia comienza a elevarse y, en condiciones normales, se estabiliza en valores cercanos a los 60-70 mg/dl, alrededor de las seis horas de vida. Pasadas las primeras 24 horas, progresivamente los valores de la glucemia dependerán más de la alimentación enteral. Si bien ciertos estudios encontraron que el intervalo entre cada alimentación es un importante factor en la regulación de la glucemia, otros no confirmaron esos hallazgos, lo que más probablemente se aproxime más a la realidad, al menos en los RN de término sanos. Un hecho que apoya esta aseveración es que en bebes alimentados a pecho es sumamente infrecuente observar valores de glucemia bajos aunque los intervalos entre las mamadas sean prolongados. Los primeros días La producción de glucosa se incrementa luego de los primeros 2 o 3 días a un ritmo de 5 a 6 mg/kg/minuto, solo ligeramente mayor que el de las primeras horas de vida. Sin embargo, lo que sí se presenta diferencias apreciables en relación con la etapa inicial de adaptación es la fuente que genera la glucosa. Se calcula que hacia la semana de vida, la glucogenolisis aporta no más del 30% de la producción de glucosa y que, de los depósitos de glucógeno en el hígado, solo persiste alrededor del 10 al 20%. Como hemos señalado, la acción del lactato y los cuerpos cetónicos contribuye a mantener los valores de glucemia dentro de rangos normales.
  • 24. - 24 - En resumen El RN de término sano está fisiológicamente bien preparado para afrontar el período de adaptación metabólica, debido a que posee una adecuada función de los mecanismos que permiten la estabilización de la glucemia, con el consiguiente aprovechamiento energético de la glucosa. Asimismo, dispone de apropiadas y efectivas vías alternativas de energía, en especial en el cerebro, y una precisa regulación hormonal. Recién nacidos prematuros Los conocimientos sobre la regulación del metabolismo de la glucosa en el RN pretérmino son escasos en comparación con el grupo de los neonatos de término. Múltiples conceptos fisiológicos presentan una importante controversia, por lo cual resulta difícil determinar en forma precisa cómo funcionan los mecanismos adaptativos al medio extrauterino, especialmente en los muy pequeños. Durante muchos años, desde los trabajos pioneros de Cornblath en 1965, se mantuvo la creencia de que durante los primeros días la glucemia de los prematuros es más baja que en los RN de término. Estudios posteriores observaron que no es así y que el error provenía porque años atrás los prematuros se mantenían uno o dos días en ayuno. No obstante, en la actualidad todavía persiste la controversia acerca si los valores de glucemia caen más rápidamente luego del nacimiento en los prematuros. Es posible que sea así en los muy pequeños, cuando presentan trastornos (hipoxia, enfriamiento, dificultad respiratoria, etcétera) y no reciben tempranamente glucosa por vía intravenosa. La glucogenolisis y gluconeogénesis serían menos efectivas en los prematuros, probablemente por inmadurez de la enzima glucosa-6-fosfatasa microsomal, que es la que regula ambos procesos. No obstante, se ha observado, hasta en prematuros de 25 y 26 semanas, que la capacidad de producir glucosa en el primer día es solo algo inferior que en los RN de término.
  • 25. - 25 - De lo que no parece haber dudas es que los prematuros son incapaces de disponer de los cuerpos cetónicos en forma adecuada, quizá por una ineficiente lipólisis. Esta deficiencia se agrava si se demora el comienzo de la alimentación enteral. También se observan diferencias en la secreción de la insulina que en el prematuro, al contrario del RN de término, se mantiene alta durante varias semanas. No se conoce de qué modo esto puede influir sobre la glucemia. Queremos señalar también que la administración temprana de leche, especialmente materna, cumple un importante papel en la mejor regulación de la glucemia en los prematuros. Está demostrado que al finalizar la primera semana las hormonas intestinales aumentan tres a cuatro veces sus niveles. Y este hecho es mucho más notable en la alimentación regular por bolos, cada dos o tres horas, que en la administración de leche en forma continua, donde el estímulo hormonal es mínimo. En resumen Los prematuros tienen una adecuada producción de glucosa, pero presentan deficiencias en los mecanismos contrarreguladores. Esto se manifiesta, particularmente, como hiperglucemia y no como hipoglucemia. Asimismo, sus vías alternativas de energía son inadecuadas, lo que comprometería al cerebro ante situaciones de estrés que coexistan con glucemias bajas. Recién nacidos con restricción del crecimiento intrauterino (RCIU) Al igual que en los prematuros, también existen controversias sobre las posibles deficiencias que presentan los RN con RCIU, tal como durante mucho tiempo se ha afirmado. Existen estudios recientes que demostraron, en contra de lo supuesto, escasas diferencias en los valores de glucemia y en las tasas de hipoglucemia entre los RN con RCIU y los de peso adecuado. Esto puede deberse a un aporte nutricional
  • 26. - 26 - más cuidadoso y temprano, ya que sin duda hay diferencias en varios aspectos del metabolismo de la glucosa. La disponibilidad de ácidos grasos libres es francamente menor en los RN con RCIU lo cual influye en la escasa presencia de cuerpos cetónicos a causa de una pobre cetogénesis. En este grupo de RN, consideramos importante destacar que la alimentación exclusiva con leche materna produce un aumento significativamente mayor de los cuerpos cetónicos que con la administración de fórmulas. En resumen Es probable que la mayor tasa de hipoglucemia en algunos RN con RCIU esté relacionada con un déficit de ciertos mecanismos en el feto, especialmente en el metabolismo de las grasas. También, por la presencia posnatal de inadecuados aportes de glucosa y de otros nutrientes, como asimismo por diversos trastornos que son frecuentes en estos RN (hipoxia perinatal, policitemia, intolerancia a la alimentación enteral, etcétera). A MODO DE CIERRE Han podido ver en esta unidad que tanto la regulación térmica como el metabolismo de la glucosa en el RN requieren de complejos mecanismos que comenzaron en etapas tempranas de la vida fetal. Es notable como el adecuado y progresivo desarrollo de esos mecanismos en el feto constituye el factor más importante para que la adaptación térmica y metabólica al brusco y estresante ambiente extrauterino se realice dentro de los límites fisiológicos. Aquí hemos señalado los aspectos más salientes de ambos procesos, poniendo también énfasis en destacar aquellas situaciones donde el RN es más vulnerable a presentar alguna alteración y de qué forma recurre, entonces, a otros procesos alternativos, en una muestra asombrosa de su preparación prenatal.
  • 27. - 27 - BIBLIOGRAFÍA Regulación térmica • Baumgarts S. Thermoregulation. En Fetal & Neonatal physiology. Polin R and Fox W (eds.) 2ª edición. W.B. Saunders Co. Filadelfia, 1998, p. 6781. • Buscaglia JC, Buscaglia GC. Termorregulación y perspiración insensible en el prematuro de muy bajo peso. Mecanismos implicados y recomendaciones para su correcto control. Arch Arg Pediatr 1991; 89: 31. • Klaus M, Fanaroff A. The physical environment. En: Care of the high-risk neonate. Klauss MH, Fanaroff AA (eds.) 5ª edición. W.B. Saunders Co. Filadelfia, 2001, p. 130. • Laptook AR, Salhab W, Bhaskar B. Admision temperature of low birth weight infants: predictors and associated morbidities. Pediatrics 2007; 119: e643- e649. • Silverman W, Blanc W. The effect of humidity on survival of newly born premature infants. Pediatrics 1957; 20: 477. • Sinclair J. Producción de calor y termorregulación en el neonato pequeño para la edad de gestación. Clin Pediatr de Norteam 1970, 14: 147. • Levene M, Tudehope D, Thearle MJ (eds.) Thermoregulation. En: Essentials of Neonatal Medicine. 3ª edición. Balkwell Science. Londres, 2000, p. 89. • Ceriani Cernadas JM. Regulación térmica y ambiente físico. En Neonatología Práctica. Ceriani Cernadas JM, Fustiñana C, Mariani G, Jenik A, Lupo E. 4ª edición. Buenos Aires. Editorial Médica Panamericana, 2009, en prensa. Metabolismo de la glucosa • Ward Platt M, Deshpande S. Metabolic adaptation at birth. Sem Fetal Neonatal Med 2005, 10:341-50. • Hawdon JM, Ward Platt M. Metabolic adaptation in small for gestational age infants. Arch Dis Child 1993; 68: 262-8.
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