2. • Historia
-Neurofisiología
-SNC
- Células del sistema nervioso
- Potencial de acción.
- Sinapsis
- Neurotransmisor
- Barrera hematoencefalica
- Liquido cefalorraquídeo
- PIC
- Flujo sanguíneo cerebral
• Metabolismo cerebral
• Acción de los anestesicos
INDICE
3. FR
Neurofisiología
Es la rama de la neurología que
estudia la dinámica de la actividad
eléctrica del sistema nervioso,
desde el punto de vista funcional.
5. Células del sistema nervioso
Neurona
O células nerviosas, son las
principales unidades
estructurales y funcionales del
sistema nervioso.
• Los axones son largos y
conducen los impulsos lejos
del cuerpo neuronal.
• Las dendritas son cortas y
actúan para recibir impulsos
de otras neuronas,
conduciendo la señal
eléctrica hacia el cuerpo de
la célula nerviosa.
15. NEUROTRASMISORES
Es una biomolecula que permite
la neurotransmision, es decir, la
transmision de informacion de
una neurona a otra, o una celula
muscular o una glandula, por
medio de la sinapsis que los
separa.
EXITADORES
ACETILCOLINA
NORADRENALINA
GLUTAMATO
ASPARTATO
DOPAMINA
INHIBIDORES
GABA
GLICINA
TAURINA
ALANINA
16. BARRERA HEMATOENCEFÁLICA
Es una barrera lipídica que permite el paso de
sustancias liposolubles, pero restringe el
movimiento de aquellas ionizadas o con pesos
moleculares grandes.
Factores que alteran la permeabilidad:
1. Inflamacion, Infecciones del SN.
2. Toxinas
3. Hipoxia
4. Traumas
5. Enfermedad vascular cerebral
17. Liquido Cefalorraquídeo
Ultrafiltrado del plasma,
incoloro, que baña el encéfalo
y la medula espinal.
Se forma en los plexos
coroideos (70-80%) y las
celulas ependimarias (20-30%).
COMPUESTO
99% DE H2O
Volumen
Adultos 140 a
150ml
Niños 50ml
Formación
0.35-0.5ml/m
21-30 ml/hr
500 ml/ d
Recambio 3 a
4 veces/día
Densidad
1.003 a 1.009
Presión
Bipedestacio
n 120 a 150
cmH2O
Sentado 18 a
26 cmH2O
De cúbito
Lateral 6 a 18
cmH2O
18. PRESION INTRACRANEAL (PIC)
La bóveda craneal es
una estructura rígida
constituido por el encéfalo
(80%), sangre (12%) y LCR
(8%).
El cerebro humano
adulto pesa
aproximadamente 1.350
g,
La PIC es normalmente
de 10 a 15 mmHg, es una
presión supratentorial del
LCR medida en los
ventrículos laterales.
La distensibilidad
intracraneana se
determina por la
medición de los cambios
en la PIC como respuesta
al cambio en el
volumen intracraneano.
El volumen sanguíneo
cerebral se modifica
0.05 mL/100g por el
cambio de 1 mmHg en la
PaCO2
20. FLUJO SANGUINEO CEREBRAL
El FSC normal a través del
cerebro de una persona
adulta es de 50 a
60 ml/100g de tejido por
minutos.
El FSC en los adultos es
de 750 a 900ml/min para
todo el encéfalo
Recibe del 12 al 15% del
gasto cardiaco y
consume el 20% del O2
total.
La presión arterial media
cerebral normal es de
65 a 145mmhg. Presenta
autorregulación.
Presión de perfusión
cerebral (PPC), en donde:
PPC=PAM- PIC
Normal: 60-70 mmHg
Autorregulación 50 y 150
mmHg de PPC.
FSC depende 80% de las
arterias carótidas y 20%
de las art.Vertebrales
21. METABOLISMO CEREBRAL
El cerebro consume una
tasa promedio de oxígeno
en reposo de 3,5 ml por 100
g de tejido encefálico por
minute.
El consumo de oxígeno
encefálico total (50 ml/min)
representa
aproximadamente un 20%
de la utilización total de
oxígeno por el cuerpo.
Aproximadamente el 60%
del consumo cerebral de
energía mantiene la
función electrofisiológica.
El MBC, en términos de
consumo de oxigeno es de 3
a 3.8 ml/100 g/min (50
ml/min).
La tasa metabólica
cerebral de la glucosa:
5,6mg/100g/min.
Representa
aproximadamente el
25% del consumo total.
22. Influencias químicas y metabólicas
Dióxido de carbono (CO2)
• El FSC varía directamente con la presión arterial
parcial de dióxido de carbono (Paco2) entre los
límites de 25 y 70 mmHg
• Causa vasodilatación por la resistencia vascular con
incremento del FSC. Las Variaciones en el CO2 conlleva
a cambios en PH perivascular.
Oxigeno (PaO2):
• Cuando la (Pao2) disminuye a menos de 60 mmHg, el
FSC aumenta drásticamente.
23. TEMPERATURA
Hipotermia disminuye el
metabolismo basal cerebral
y el flujo sanguíneo cerebral.
Hipotermia también puede
producir una supresión
completa del EEG (a
temperaturas aproximadas
de 18 a 20 °C).
Por arriba de 42°C la
actividad del oxigeno
comienza a disminuir y
puede causar daño cerebral.
Disminución FSC por cada
grado centígrado: 5-7%.
El índice metabólico cerebral
(IMC) disminuye entre un 6 y
un 7% por cada grado
centígrado de descenso de la
temperatura.
24. Anestésicos Inhalatorios
Agente RmCo2 FSC PIC PAM
ISOFLURANO Disminuye Disminuye Disminuye Estable
SEVOFLURANO Disminuye Aumenta 35% Aumenta Disminuye
DESFLURANO Disminuye Aumenta Aumenta si hay
efecto de masa
Dosis dependiente
OXIDO NITROSO Aumenta Aumenta Aumenta Disminuye
La Neurofisiología es la tercera disciplina científica fundamental para el estudio de la función neural. Nació a finales del siglo XVIII cuando Luigi Galvani descubrió que las células musculares producen electricidad.
Von Helmholtz (1821-1894) descubrió que la actividad eléctrica de las células nerviosas es la forma de transmitir información desde un extremo a otro de una célula, y también desde una célula a otra.
es importante señalar la importancia del trabajo neurofisiológico del británico Sir Charles Scott Sherrington (1857-1952), quien, entre otras aportaciones fundamentales, dió el nombre de “sinapsis” al contacto interneuronal, una aportación original de Cajal.
El sistema nervioso central (SNC) asegura las funciones de control del organismo, con una gran complejidad de las mismas, integra la información recibida para luego enviar una respuesta, por medio de sus sistemas eferentes, mediante los músculos esqueléticos, contracción de músculos lisos de órganos internos, así como secreción de glándulas exocrinas y endocrinas del organismo.
El sistema nervioso está compuesto por una red de neuronas cuya característica principal es generar, modular y transmitir información entre las diferentes partes del cuerpo humano. Esta propiedad habilita muchas funciones importantes del sistema nervioso, como la regulación de funciones vitales del cuerpo (latidos del corazón, respiración, digestión), sensación y movimientos corporales.
El sistema nervioso central (SNC) es el centro de integración y control del cuerpo.
El sistema nervioso periférico (SNP) representa las vías de comunicación entre el SNC y el cuerpo. Se subdivide además en el sistema nervioso somático (SNS) y el sistema nervioso autónomo (SNA
Unipolar: Aquellas que solo tienen un axón o dendritas.
Pseudounipolar: Puede confundirse con la anterior porque tanto el axón como las dendritas emergen de la misma zona del soma neuronal.
Bipolar: El axón sale del soma por un lado y las dendritas del contrario.
Multipolar: Posee muchas dendritas y un axón en el lado opuesto del soma.
La morfología de las neuronas las hace altamente especializadas para trabajar con impulsos neuronales; generan, reciben y envían estos impulsos a otras neuronas y tejidos no neuronales.
Las neuronas eferentes (motoras o descendentes) envían impulsos neurales desde el SNC hacia los tejidos periféricos, indicándoles cómo funcionar.
Las neuronas aferentes (sensitivas o ascendentes) conducen impulsos desde los tejidos periféricos hacia el SNC. Estos impulsos contienen información sensitiva que describe el entorno del tejido.
Las células gliales, también llamadas neuroglia o simplemente glía, son células pequeñas no excitatorias que apoyan a las neuronas pero no propagan potenciales de acción. En cambio, mielinizan las neuronas, mantienen el equilibrio homeostático, brindan apoyo estructural, protección y nutrición para las neuronas en todo el sistema nervioso.
Además de proporcionar una red de soporte físico para el cerebro, las células gliales son importantes para la recaptación de neurotransmisores, la liberación de sustratos metabólicos y la eliminación de desechos, y la función de la barrera hematoencefálica (BHE).
En las fibras nerviosas grandes, cuando no se encuentran trasportando una señal nerviosa, se evidencia un potencial de membrana en reposo de -60mV a -70mV. Esto quiere decir que el interior de la célula es aproximadamente 60mV más negativo que el líquido extracelular.
Para que la célula termine de despolarizarse y se presente el potencial de acción neuronal, es importante que el aumento del potencial de membrana sea suficiente. Esto ocurre cuando el número de iones de sodio que ingresan en la célula supera los iones de potasio que salen de esta. En consecuencia, para que se presente el potencial de acción neuronal, la membrana tuvo que llegar hasta aproximadamente –40mV, esto es lo que se conoce como el umbral de estimulación En conclusión, el potencial de acción neuronal tiene las siguientes fases:
Sin la presencia de ningún estímulo nervioso, la membrana se encuentra en reposo, en un potencial de membrana de aproximadamente -60mV.
Ante un impulso eléctrico, se eleva el potencial de membrana, abriendo los canales de sodio -despolarización-.
El sodio ingresa a la célula en cantidades mayores que cuando estaba en reposo.
Se trasmite el impulso eléctrico
Se cierran los canales de sodio y se abren los canales de potasio, permitiendo el ingreso de iones negativos -repolarización.
Las neuronas se comunican entre sí en las uniones llamadas sinapsis. En una sinapsis, una neurona envía un mensaje a una neurona blanco: otra célula.
La mayoría de las sinapsis son químicas, las cuales se comunican con mensajeros químicos. Otras sinapsis son eléctricas, en ellas los iones fluyen directamente entre células.
En una sinapsis química, un potencial de acción provoca que la neurona presináptica libere neurotransmisores. Estas moléculas se unen a receptores en la célula postsináptica y modifican la probabilidad de que esta dispare un potencial de acción.
SINÁPSIS ELÉCTRICA: Conexiones a modo de canales que permiten el paso de la corriente iónica de una célula a otra, gran rapidez y sincronización. Puede ser bidireccional.
SINÁPSIS QUÍMICA: Se establece entre células que están separadas entre sí por un espacio de unos 20-100 nm, el llamado espacio
La liberación de neurotransmisores es iniciada por la llegada de un potencial de acción, y se produce mediante un proceso muy rápido de secreción celular: en el terminal nervioso presináptico, las vesículas que contienen los neurotransmisores permanecen ancladas y preparadas junto a la membrana sináptica. Cuando llega un potencial de acción se produce una entrada de iones calcio a través de los canales de calcio dependientes de voltaje. Los iones de calcio inician una cascada de reacciones que terminan haciendo que las membranas vesiculares se fusionen con la membrana presináptica y liberando ssu contenido al espacio intersináptico. Los receptores del lado opuesto de la hendidura se unen a los neurotransmisores y fuerzan la apertura de los canales iónicos cercanos de la membrana postsináptica, haciendo que los iones fluyan hacia o desde el interior, cambiando el potencial de membrana DE ESA NEURONA
Los transmisores nerviosos pueden dividirse basándose en su estructura química:
- AMINAS BIOGENAS- AMINOACIDOS- POLIPEPTIDOS- PURINAS
- El oxido nítrico y el monóxido de carbono son GASES.
una vez el transmisor es liberado a la brecha sináptica y se une al receptor postsináptico DEBE ser degradado, aveces son rápidamente degradados por enzimas
específicas, los fragmentos resultantes del transmisor son tomados por la terminal presináptica para ser reciclados, en otros casos el neurotransmisor entero es
absorbido por la terminal presináptica o por la neuroglia.
Los cambios eléctricos en la región de la membrana postsináptica pueden producir:
1. Una despolarización – valores menos negativos del potencial de reposo - de la
membrana de la membrana = excitabilidad.
2. Una hiperpolarización – valores más negativos – de membrana = inhibición.
La permeabilidad de la barrera hematoencefálica se halla inversamente relacionada con
el tamaño de las moléculas, y directamente relacionada con la solubilidad lipídica. Los
gases y el agua pasan fácilmente a través de la barrera, mientras que la glucosa y los
electrolitos pasan más lentamente. La barrera es casi impermeable a las proteínas del
plasma y a otras moléculas orgánicas.
El LCR es una solución compuesta de un 99% de agua. Entre los componentes menores están proteínas, glucosa, electrólitos y neurotransmisores. Durante muchos años se consideró que el LCR era producido por el plexo coroideo y después pasaba a los ventrículos y de ahí al espacio subaracnoideo, donde era absorbido por las granulaciones aracnoideas. Hay un vínculo íntimo entre el líquido cefalorraquídeo y el líquido intersticial (LI). Ambos son producidos y absorbidos de modo predominante en los capilares del parénquima del cerebro y médula espinal. El sistema linfático también absorbe una cantidad importante de LCR y LI.28 El desplazamiento de dicho líquido no es unidireccional y, en vez de ello, las oscilaciones transmitidas desde el corazón originan mezclado local, mientras que otros fármacos se difunden con lentitud por difusión. Los solutos son reabsorbidos por las membranas capilares y de allí a la corriente sanguínea
El cráneo, tras el cierre de las suturas y las fontanelas, se convierte en una estructura inextensible y, por tanto, mantiene un volumen constante independientemente de su contenido. En condiciones normales, este contenido se puede dividir en 3 compartimentos.
Cuando aumenta el volumen de alguno de los 3 componentes, aumenta también la presión que ejerce dicho compartimento sobre los otros 2.
En condiciones normales, estas variaciones se compensan de forma aguda a través del desplazamiento del LCR hacia la cisterna lumbar. De forma más tardía, existe una disminución del flujo cerebral. Solo en situaciones crónicas, el parénquima es capaz de deformarse, a expensas de perder parte del agua extracelular, e incluso neuronas y glía.
Sin embargo, cuando estos mecanismos tampón fallan, el aumento de la PIC puede suponer una disminución en el aporte sanguíneo y secundariamente una reducción de la presión de perfusión cerebral (PPC), con lo que aumenta la probabilidad de lesiones isquémicas, pues la PPC depende tanto de la presión arterial media (PAM) como de la PIC2.
La irrigación arterial del cerebro depende de las dos arterias carótidas internas, derecha e izquierda, que dan origen a la circulación anterior, y de las dos arterias vertebrales, derecha e izquierda, que dan lugar a la circulación posterior. La unión de ambas arterias vertebrales forma la arteria basilar. Las arterias carótidas internas y la arteria basilar están conectadas formando un circuito vascular llamado polígono de Willis en la base cerebral.
s. El cerebro está perfundido por tres pares de arterias que se originan en el polígono de Willis: arterias cerebrales anteriores, medias y posteriores. Las arterias comunicantes posteriores y la arteria comunicante anterior completan el circuito
■ El FSC presenta autorregulación y permanece constante dentro de unos límites de presión arterial media (PAM) que se estiman entre 65 y 150 mmHg.
En relación cercana a lo anterior se sabe que la PIC influye directamente en el adecuado FSC; este es dependiente de la relación que existe entre la PIC-
y (PAM), llamada presión de perfusión cerebral (PPC), en donde: PPC=PAM- PIC.
Conforme existe un aumento en la PIC la PPC se disminuye si la PAM se mantiene sin cambios. Fisiológicamente, como parte de una repuesta
al aumento de la PIC, la PAM aumenta mediante el llamada reflejo de Cushing con el fi n de mantener una adecuada PPC.
cuando la PPC cae por debajo del límite inferior, el FSC disminuye en forma lineal y con ello la entrega de oxígeno al cerebro, lo que conduce a una disfunción global neuronal(2).
El cerebro es un convertidor de energía que usa los substratos metabólicos en formas estable de energía para regular las múltiples conexiones sinápticas, síntesis, transporte y almacenamiento de neurotransmisores.
El tejido cerebral es aerobio
Los fármacos anestésicos causan alteraciones reversibles y relacionadas con la dosis en muchos aspectos de la fisiología cerebral, como el FSC, el índice metabólico cerebral (IMC) y la función electrofisiológica (EEG, respuestas evocadas). Los efectos de los fármacos y las técnicas anestésicas tienen el potencial de afectar adversamente al cerebro patológico y, por ello, tienen importancia clínica en los pacientes con enfermedad neuroquirúrgica. Y a la inversa, los efectos de la anestesia general sobre el FSC y el IMC pueden alterarse para mejorar tanto la evolución quirúrgica como el pronóstico clínico.
■ Los vasodilatadores sistémicos (p. ej., nitroglicerina, nitroprusiato, hidralacina y antagonistas del calcio) producen vasodilatación en la circulación cerebral y, dependiendo de la PAM, pueden aumentar el FSC. Los vasopresores, como la fenilefrina, la noradrenalina, la efedrina y la dopamina, no tienen efectos directos apreciables sobre la circulación cerebral. Su efecto sobre el FSC tiene lugar a través de la acción sobre la presión arterial. Cuando la PAM es menor que el límite inferior de autorregulación, los vasopresores aumentan la PAM y, por tanto, incrementan el FSC
Los barbitúricos, el etomidato y el propofol disminuyen el IMC y pueden producir un patrón de salva-supresión en el electroencefalograma. A ese nivel, el IMC está reducido aproximadamente en un 60%. Dado que el acoplamiento neurovascular está preservado, el FSC disminuye. Los opioides y las benzodiacepinas producen una reducción mínima del FSC y el IMC. Por el contrario, la ketamina puede aumentar significativamente el FSC junto con un incremento moderado del IMC
