El documento resume la fisiopatología y el metabolismo cerebral. Explica que el encéfalo consta del cerebro, cerebelo y bulbo raquídeo. Describe la fisiología del flujo sanguíneo cerebral, la autorregulación cerebral, y los umbrales de isquemia y penumbra. También explica los diferentes tipos de edema cerebral, la teoría de Monro-Kelly sobre la presión intracraneana, y los mecanismos de compensación cuando aumenta el volumen intracraneano.

1. FISIOPATOLOGÍA Y
METABOLISMO CEREBRAL
Dra. Nilia Abad
Médico Intensivista
UCI Neuroquirúgica 13B – HNERM
Julio 2014
Chiclayo - Perú

2. EL ENCÉFALO
 Parte del sistema nervioso central,
situado en el interior del cráneo. El
encéfalo comprende el cerebro, el
cerebelo y el bulbo raquídeo.

3. FISIOLOGIA

4. FISIOLOGIA

5. FISIOLOGIA

6. FISIOLOGIA

7. FISIOLOGIA- BHE

8. FISIOLOGIA- BHE

9. FISIOPATOLOGIA DEL TEC

10. FISIOPATOLOGIA DEL TEC

11. FISIOPATOLOGIA DEL TEC

12. TEORIA DE MONRO - KELLY

13. TEORIA DE MONRO - KELLY
Vc + Vs + Vlcr = K
 Si, por alguna circunstancia, apareciera un nuevo volumen
[Ve], los otros componentes han de disminuir el suyo, de
forma que:
Vc + Vs + Vlcr + Ve = K

14. MECANISMOS DE COMPENSACIÓN
 Reabsorción de LCR, o su desviación al espacio
subaracnoídeo e intrarraquídeo
 Salida de sangre venosa y vasoconstricción arteriolar:
autorregulación
 Modificaciones en espacio extracelular del parénquima.

15. VALORES NORMALES DE PRESIÓN
INTRACRANEANA (PIC)
Adultos:
10- 15
mmHg
70- 150 cms
de agua
Niños:
3- 7 mmHg
Recién
nacidos:
1.5- 8 mmHg
Cisterna
magna:
0- 12 mmHg
incluso
negativa
Ventrículos:
5- 8 mmHg
Rodríguez-Boto G, et al. Conceptos básicos sobre la fisiopatología cerebral y la monitorización de la presión intracraneal. Neurología. 2012.
doi:10.1016/j.nrl.2012.09.002

16. HIPERTENSIÓN ENDOCRANEANA

17. RELACIÓN VOLUMEN- PRESION (VPR)
17
PIC “Normal”
PIC “Elevada”
PIC “Severa”
…en un punto crítico, ligeras
adiciones de volumen generan una
dramática alza en la PIC.
A medida en que se
aumente el volumen de
la caja craneana...

18. MONITOREO DE LA PIC

19. MONITOREO DE LA PIC

20. AUTOREGULACION CEREBRAL
“La autorregulación cerebral implica mantener el FSC
contante frente a los cambios fisiológicos de la PPC
principalmente”.

21. AUTOREGULACION CEREBRAL

22. AUTOREGULACION CEREBRAL

23. AUTOREGULACIÓN Y TEC
49 – 87% DEL TEC SEVERO PRESENTA AUTOREGULACIÓN ALTERADA

24. AUTOREGULACIÓN Y TEC

26. VASORREACTIVIDAD
 La habilidad de los vasos sanguíneos cerebrales a
contraerse o dilatarse en respuesta a estímulos.
 PPC, hipercarbia/hipocarbia, hipoxia
 Vasorreactividad al CO2: 3% de cambios en el FSC por 1
mmHg de CO2

27. TEORÍAS DE AUTORREGULACION
Miogénica
Metabólica
Neurogénica

28. METABOLISMO CEREBRAL
• El encéfalo requiere oxígeno y nutrientes para cubrir
necesidades metabólicas.
• En reposo el metabolismo cerebral es 7.5 veces el
promedio del resto del cuerpo.
• Mayor parte de este metabolismo en las neuronas y
no en la glía.
• La principal necesidad metabólica neuronal: bombeo
de iones a través de sus membranas.

29. METABOLISMO CEREBRAL
 Cerebro utiliza 20 – 25% del consumo total de O2
 Utiliza el 15 a 20% del GC
 La sustancia gris consume dos veces más glucosa y O2
que la sustancia blanca
 Energía metabólica:
 55% conducción nerviosa y transmisión sináptica
 45% mantenimiento celular

30. METABOLISMO CEREBRAL
 CMRO2: 3.4 ml/100gr/min
 ↑ 10% CMRO2 por ↑1⁰C de
temperatura
 ↓ 5% CMRO2 por ↓1⁰ C de
temperatura
 CMRG 5.5ml/100 gr/min
 CMRL -0.23 ml/100 gr /min

31. METABOLISMO CEREBRAL
 CBF x AVDO2 = CMRO2
 Consumo de O2: 50 ml/min en el tejido cerebral, nivel
intelectual normal.

32. CICLO GLUTAMATO - GLUTAMINA

33. OXIDACIÓN DE LA GLUCOSA

35. FLUJO SANGUÍNEO CEREBRAL
 Factores metabólicos
 CO2
 Concentración de hidrogeniones
 O2
 Control Neural

36. FLUJO SANGUÍNEO CEREBRAL

37. FLUJO SANGUÍNEO CEREBRAL
 FSC global: 50 – 60 ml /100gr/min
 Es 3 a 4 veces mayor en la
sustancia gris que en la blanca.
 FSC sustancia gris = 75 ml/100 g
brain tissue/min .
 FSC sustancia blanca = 45 ml/100
g brain tissue/min.

38. FSC: LEY DE OHM
 El FSC es directamente proporcional a la presión de
perfusión e inversamente proporcional a la resistencia
cerebrovascular.
 Resistencia cerebrovascular: pequeñas arterias y
arteriolas piales (85%)

39. LEY DE POISEUILLE
∆P= PAM – PIC
 PAM= Presión arterial media
 PIC= Presión intracraneana
 Normal: 50 mmHg
 PPC < 10 mmHg el FSC cesa
PRESIÓN DE PERFUSIÓN CEREBRAL (PPC)

40. LEY DE POISEUILLE
 Q = FSC
 ∆P = Gradiente de Presión =
PPC
 r= Radio del vaso
sanguíneo
 l= Longitud del vaso
 n=Viscosidad sanguínea
FLUJO SANGUÍNEO CEREBRAL

41. LEY DE POISEUILLE
 Pequeñas arterias y
arteriolas se dilatan o
contraen si se altera el FSC
 Si PPC < 50mmHg: dilatan
 Si PPC > 50 mmHg:
contraen
 Ajustes según la demanda
metabólica
 Hipercarbia/hipocarbia
 Hipoxia
 Anemia
 Óxido nítrico
 Adenosina
RADIO VASCULAR FACTORES

42. LEY DE POISEUILLE
 FSC es inversamente
proporcional a la viscosidad
sanguínea total.
 La viscosidad mide la
resistencia de un líquido al
flujo.
 El flujo es laminar: mayor
velocidad en la periferia
que en el centro del vaso.
 La gradiente de velocidad
es inversamente
proporcional al radio del
vaso.
 A mayor velocidad menor
viscosidad.
 Hematocrito
Viscosidad Sanguínea (n)

43. C. ARANGO-DAVILA A, M. ESCOBAR-BETANCOURT A, G.P. CARDONA-GÓMEZ B, H. PIMIENTA-JIMÉNEZ, PATHOPHYSIOLOGY OF FOCAL
CEREBRAL ISCHEMIA FUNDAMENTAL ASPECTS AND ITS PROJECTION ON CLINICAL PRACTICE, REV NEUROL 2009; 39 (2): 156-165

44. UMBRALES DE ISQUEMIA PENUMBRA
 Cese de la transmisión
sináptica.
 Justo antes de la ruptura de
la membrana y muerte
neuronal!
 8 a 23 ml/100gr/min
 Importante restaurar el
flujo rápidamente

45. HIPERVENTILACIÓN

48. CLASIFICACIÓN DEL EDEMA CEREBRAL
 Citotóxico: (Klatzo 1967)
Edema intracelular
Tóxicos que afectan la
célula
Isquemia / hipoxia
BHE Intacta
Afección de Sustancia Gris
Bomba Na/K (ATP)
Kristopher T. Kahle, et. All; Molecular Mechanisms of Ischemic Cerebral Edema: Role of Electroneutral Ion Transport,
PHYSIOLOGY 24: 257–265, 2009; doi:10.1152/physiol.00015.2009

49. CLASIFICACIÓN DEL EDEMA CEREBRAL
• Edema Vasogenico: (Klatzo
en 1967):
Edema de localización EC
Lesión de la BHE
 Localizada: Tumores,
abscesos, contusiones
 Generalizada: Trauma
Sustancia Blanca
Edema Astrocitario
Kristopher T. Kahle, et. All; Molecular Mechanisms of Ischemic Cerebral Edema: Role of Electroneutral Ion Transport,
PHYSIOLOGY 24: 257–265, 2009; doi:10.1152/physiol.00015.2009

50. CLASIFICACIÓN DEL EDEMA CEREBRAL
 Edema Intersticial
(Fishman 1975)
 Paso del LCR desde los
ventrículos a la sustancia
blanca por alta presión.
 HIDROCEFALIA
Kristopher T. Kahle, et. All; Molecular Mechanisms of Ischemic Cerebral Edema: Role of Electroneutral Ion Transport,
PHYSIOLOGY 24: 257–265, 2009; doi:10.1152/physiol.00015.2009

51. CLASIFICACIÓN DEL EDEMA CEREBRAL
 Edema Osmótico
 Difuso
 Osmolaridad intersticial
ligeramente mas alta que el
plasma
 Hipoosmolalidad plasmática
 Intoxicación hídrica/ SIADH/
HTA severa
 BHE intacta
Kristopher T. Kahle, et. All; Molecular Mechanisms of Ischemic Cerebral Edema: Role of Electroneutral Ion
Transport, PHYSIOLOGY 24: 257–265, 2009; doi:10.1152/physiol.00015.2009