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Fisiología y anestesia
I
En este capítulo se revisan los efectos que tienen los fármacos y las
técnicas anestésicas sobre la fisiología cerebral y, en particular, sobre
el flujo sanguíneo cerebral (FSC) y el metabolismo. En la sección
final se comentan brevemente diferentes situaciones fisiopatológicas,
entre las que se incluyen la isquemia cerebral y la protección cere-
bral. El capítulo incide en la información de relevancia inmediata
para el control anestésico y de cuidados intensivos de pacientes con
una patología intracraneal. El capítulo 53 expone detalladamente el
manejo clínico de estos pacientes. La monitorización neurológica,
incluidos los efectos de los anestésicos sobre el electroencefalograma
(EEG) y las respuestas evocadas, se revisan en el capítulo 36.
Regulación del flujo sanguíneo
cerebral
Los agentes anestésicos producen alteraciones reversibles, que son
dependientes de la dosis, en bastantes aspectos de la fisiología cere-
bral, incluidos el FSC; el índice metabólico cerebral (IMC) y las
funciones electrofisiológicas (EEGy respuestas evocadas).Los efectos
de los fármacos y las técnicas anestésicas utilizadas afectan de forma
potencialmente adversa al cerebro enfermo y al desarrollo del pro-
cedimiento neuroquirúrgico, y por tanto tienen relevancia clínica en
los enfermos con trastornos neurológicos. No obstante, en algunas
situaciones, los efectos de la anestesia general sobre el FSC y el IMC
pueden manipularse para mejorar tanto el curso operatorio como la
evolución clínica de pacientes con enfermedades neurológicas.
El cerebro humano adulto pesa aproximadamente 1.350g y
por consiguiente representa alrededor del 2% del peso corporal total.
Sin embargo, recibe entre el 12 y el 15% del gasto cardíaco. Esta tasa
elevada de flujo es un reflejo de la alta actividad metabólica cerebral.
En reposo, el cerebro consume oxígeno a una tasa media por minuto
de unos 3,5ml de oxígeno por 100g de tejido cerebral. El consumo
total de O
2
(50ml/min) representa aproximadamente el 20% de la
utilización corporal total de oxígeno. En la
tabla 3-1se aportan
valores normales de FSC, de IMC y de otras variables fisiológicas.
Aproximadamente el 60% de la energía que consume el
cerebro se utiliza para mantener la función electrofisiológica. La
actividad de despolarización-repolarización que se produce y que
se refleja en el EEG requiere un gasto energético para que se puedan
mantener y restaurar los gradientes iónicos, así como para la sín-
tesis, transporte y recaptación de neurotransmisores. El resto de la
energía que consume el cerebro se emplea en el mantenimiento de
actividades homeostáticas celulares. El FSC y el IMC local dentro
de distintas partes del cerebro son muy heterogéneos y ambos son
unas cuatro veces mayores en la sustancia gris que en la sustancia
blanca. La población celular del cerebro también es heterogénea en
sus necesidades de oxígeno. Las células gliales representan casi la
mitad del volumen cerebral y requieren menos energía que las
neuronas. Además de aportar una estructura de soporte al cerebro,
las células de la glía son importantes en la recaptación de neuro-
transmisores, en el aporte de sustratos metabólicos y eliminación
de desechos, y en la función de barrera hematoencefálica (BHE).
Las sustanciales necesidades de sustratos que tiene el cerebro
deben satisfacerse mediante una entrega adecuada de oxígeno y de
glucosa. Sin embargo, las restricciones de espacio impuestas por la
falta de distensibilidad del cráneo y de las meninges requieren que
el flujo sanguíneo no sea excesivo. No es sorprendente que existan
mecanismos elaborados para la regulación del FSC. Estos mecanis-
mos, entre los que se incluyen factores químicos, miógenos y neu-
rógenos, se enumeran en la
tabla 3-2.
Regulación química del flujo sanguíneo
cerebral
Varios factores, entre los que se encuentran cambios del IMC,
Paco
2
y Pao
2
, causan cambios en el entorno bioquímico cerebral
que provocan ajustes del FSC.
Índice metabólico cerebral
La actividad neuronal aumentada provoca un incremento local del
metabolismo cerebral y esta elevación del IMC se asocia a un cambio
proporcional y concordante del FSC que se conoce como acopla-
miento flujo-metabolismo. Aunque no se han definido los mecanis-
Tabla 3-1
Valores fisiológicos cerebrales normales
FSC
Global
45-55 ml/100 g/min
Cortical (sobre todo sustancia gris)
75-80 ml/100 g/min
Subcortical (sobre todo sustancia blanca)
≈
20 ml/100 g/min
CMR
o
2
3-3,5 ml/100 g/min
RVC
1,5-2,1 mmHg/100 g/min/ml
P
o
2
venosa cerebral
32-44 mmHg
S
o
2
venosa cerebral
55-70%
PIC (supino)
8-12 mmHg
CMRO
2
, índice metabólico cerebral de oxígeno; FSC, flujo sanguíneo cerebral; PIC,
presión intracraneal; RVC, resistencia vascular cerebral.
Tabla 3-2
Factores que influyen en el flujo sanguíneo cerebra
l *Factor
Comentario
Químico/metabólico/humoral
IMC
Anestésicos
Temperatura
Despertar/convulsiones
En la influencia del IMC se asume un
acoplamiento flujo-metabolismo, cuyo
mecanismo no está completamente
aclarado
Pa
co
2
Pa
o
2
Fármacos vasoactivos
Anestésicos
Vasodilatadores
Vasopresores
Miogénicos
Autorregulación/PAM El mecanismo de autorregulación es frágil,
y en muchas situaciones patológicas el
flujo sanguíneo cerebral es regionalmente
pasivo a la presión
Reológicos
Viscosidad sanguínea
Neurógenos
Vías extracraneales
simpática y parasimpática
Contribución y significado clínico mal
definido
Vías intraaxiales
*Véase comentario en el texto.
FSC, flujo sanguíneo cerebral; IMC, índice metabólico cerebral; PAM, presión arterial
media.