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Fisiopatologa del shockRicarRicarRicarRicarRicardo Buitrdo Buitrdo Buitrdo Buitrdo Buitrago Bernal, MD.; Jessikago Bernal, MD.; Jessikago Bernal, MD.; Jessikago Bernal, MD.; Jessikago Bernal, MD.; Jessika Va Va Va Va Valderralderralderralderralderrama vila, MD.;ama vila, MD.;ama vila, MD.;ama vila, MD.;ama vila, MD.;

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El shock es un sndrome en el cual ocurre una falla circulatoria que puede ser desencadenadapor mltiples causas. Se define como una perfusin tisular inadecuada para los requerimientosmetbolicos, que puede llevar a que la clula no tenga la energa necesaria para cumplir sufuncin y mantener su estructura, que de persistir finalmente lleva a muerte celular y disfuncinorgnica. Clnicamente la falla circulatoria se caracteriza por varios signos segn la causadesencadenante, pero termina en hipotensin la cual est definida como una presin arterialsistlica menor de 90 mm Hg o una reduccin entre el 30% y el 40% de los valores previos queel paciente maneja, as mismo un llenado capilar lento mayor de 2 a 3 segundos. El pacientepuede presentar adems alteracin del estado mental por hipoperfusin cerebral, oliguria condiuresis menor de 0.5 mL/kg/h y taquicardia definida como frecuencia cardaca mayor de 90latidos/minuto. Obviamente, las manifestaciones del shock son tardas durante el curso de la fallacirculatoria, lo que quiere decir que cuando stas se presentan, la falla circulatoria ya ha sobrepa-sado todos los mecanismos de defensa y compensatorios que tiene el organismo para revertir laanoxia tisular, por lo cual el diagnstico debe ser precoz, con una teraputica agresiva que pre-venga lesiones celulares adicionales y un rescate temprano de los tejidos y rganos comprome-tidos e hipoperfundidos, para evitar la falla multiorgnica a la cual se asocia y que determina sualta mortalidad (1, 2).

El ser humano es un organismo multicelular y por eso necesita un sistema que permita inter-cambiar nutrientes, oxgeno y desechos con el medio ambiente, una consecuencia es laintercomunicacin e interdependencia entre los diferentes rganos, haciendo que un evento crti-co en un rgano no permanezca aislado de los otros. Otra consecuencia es que el hombre es unsistema no lineal complejo, es decir cada rgano y sistema mantiene una relacin variable con losotros, dependiendo de diferentes estmulos y de la presencia o ausencia de otras variables, esdecir lo nico constante es la variabilidad, y que una tendencia a la constancia significa prdidade esa interdependencia por alteraciones de comunicacin. Un sistema fundamental en estaintercomunicacin es el sistema cardiovascular constituido por una bomba y un circuito; las alte-raciones de la bomba, del circuito o de su contenido, tendrn consecuencias deletreas en la

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capacidad de perfusin y cada cambio en uno de estoscomponentes tendr una compensacin en uno de losotros componentes para mantener la homeostasia. Es-tos cambios compensatorios podrn mantener, en con-diciones anormales, una perfusin suficiente para losrequerimientos tisulares (3).

La capacidad de compensacin ser el determinan-te del umbral para producir el colapso del sistema quedetermina as el estado de shock, ya sea por falla debomba (cardiognico), del circuito (distributivo) o desu contenido (hipovolmico). El acoplamiento entre labomba y el circuito es lineal cumpliendo el principiode interdependencia con regulacin directa a travs deflujo y tambin por mediadores circulantes. El circuitotiene un componente macrocirculatorio que regula elflujo y el contenido por mecanismos sistmicos, comolos neurohormonales, en respuesta a sustancias circu-lantes como las catecolaminas, el sistema renina-an-giotensina y la vasopresina, permitiendo que a pesarde falla cardaca o prdidas de volumen intravascularno se comprometa la microcirculacin, ni la funcincelular. Pero, cuando el compromiso es muy rpido osevero no podr ser compensado adecuadamente, pro-duciendo alteraciones de la microcirculacin, que esentonces dependiente del flujo (bomba y volumen) yde la macrocirculacin. A su vez la microcirculacinregula la distribucin del flujo y la macrocirculacin.

Por muchos aos se ha hablado de un esfnter pre-capilar como una estructura anatmica, que nunca hapodido ser encontrada y que probablemente no exista,siendo las arteriolas de cuarto orden (A4) las que ejer-ceran esta regulacin y podran tener un efecto de es-fnter bajo la influencia de mecanismos locales: mec-nicos (migenos) y humorales (adenosina, xido ntri-co, endotelina, prostaglandina I, angiotensina II, trom-boxano y pptido natriurtico entre otros). La macrocir-culacin es regulada predominantemente por mecanis-mos sistmicos y es ajustada por mecanismos locales(vasoactivos), mientras que la microcirculacin es re-gulada primariamente por mecanismos locales aunquees influenciada por las respuestas sistmicas. La fun-cin principal de la macrocirculacin es conducir y al-macenar, mientras la microcirculacin distribuye eintercambia (4, 5) (Figura 1).

Figura 1. Esquema de macro y microcirculacin.

La funcin del sistema cardiovascular es permitirque las clulas y los tejidos puedan recibir sus reque-rimientos para una adecuada actividad metablica. Di-cha funcin es interdependiente con la de todos losrganos, como por ejemplo el pulmn; y cumple a lavez otras funciones que permiten la comunicacin en-tre diferentes rganos, al tiempo que aporta elementosde proteccin y reparacin para los diferentes tejidos.Por ello, cuando el sistema cardiovascular no es capazde mantener su funcin de perfundir los tejidos deacuerdo con sus requerimientos, se presenta una dis-funcin orgnica que puede ser multisistmica; a suvez la disfuncin de diferentes rganos se acompaarde una respuesta cardiovascular.

El sndrome de bajo gasto cardaco es la condicinen la cual el corazn como bomba es incapaz de man-tener una perfusin adecuada para los requerimientosde los tejidos, conllevando una respuesta neuro-hu-moral y tisular compensatoria. Muchas veces, cuandodichos mecanismos compensatorios no son suficien-tes para compensar y mantener la perfusin tisular, seproducirn alteraciones en el metabolismo celular condisoxia que caracterizan el estado de shock (6).

Hay descripciones sobre el sistema cardiovasculary pacientes con insuficiencia cardaca desde civiliza-ciones antiguas como la egipcia y la griega, sin embar-go la comprensin de los mecanismos involucradosno progres hasta que Harvey describi la circulacinen 1628. A partir de entonces, modelos hemodinmi-

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cos como los de Starling, permitieron entender deter-minantes de la funcin cardiovascular como el llena-do ventricular (precarga), la contractilidad, la postcar-ga (resistencia a la eyeccin) y la frecuencia cardaca.

Sin embargo, se han visto involucrados otros ele-mentos como los neurohumorales, que se caracteri-zan por una mayor actividad simptica, activacin deleje renina-angiotensina-aldosterona, incremento decatecolaminas circulantes (a partir de la glndulasuprarrenal), liberacin de la hormona antidiurticao vasopresina, secrecin de factor natriurtico atrial(ANF), y respuesta endotelial a estos factores queinvolucra una mayor produccin de endotelina y estrsoxidativo, por produccin de radicales libres de ox-geno (superxido) (7).

La activacin neuro-humoral desencadena un ma-yor trabajo miocrdico que transitoriamente podrcompensar para mantener una perfusin tisular ade-cuada, pero a largo plazo determinar una mayor pr-dida de miocardio y remodelacin ventricular. A suvez la hipoperfusin tisular produce una respuestainflamatoria con liberacin de citoquinas como el fac-tor de necrosis tumoral (TNF), que contribuye a laprdida de miocitos por apoptosis.

El objetivo de esta respuesta neuroendocrina esmantener un gasto cardaco adecuado a travs delaumento de la frecuencia cardaca secundario a ma-yor actividad simptica, incremento de la precargapor aumento del retorno venoso secundario a vaso-constriccin venosa y aumento del volumen circu-lante a travs de retencin de sodio y agua por al-dosterona y hormona antidiurtica, incremento delinotropismo secundario a la estimulacin simptica,y vasoconstriccin arterial que busca asegurar pre-siones de perfusin adecuadas a pesar de la dismi-nucin del gasto cardaco.

La sobre-estimulacin simptica prolongada pro-duce deplecin de la noradrenalina intraneuronalmiocrdica, reduccin de la densidad de recepto-res betamiocrdicos y down regulation de dichosreceptores por diferentes mecanismos, como porejemplo internalizacin y aumento de las protenasG inhibitorias (7).

Alteraciones en la microcirculacin secundarias a la hi-poperfusin, producen redistribucin del flujo sanguneo re-gional e intravascular, que determina disfuncin de algunosrganos como el intestino, que amplifican la respuesta infla-matoria y contribuyen a determinar la muerte.

El principal mecanismo tisular compensador es el au-mento de la extraccin de oxgeno, la cual variar depen-diendo del tejido, siendo el corazn el rgano con la mayorcapacidad de extraccin de oxgeno a la hemoglobina, lle-gando a ser hasta del 75%. De acuerdo con esta capacidadcada rgano tendr un punto a partir del cual ser incapaz demantener un metabolismo aerbico y la produccin de ATPa travs de la gliclisis; dicho nivel se conoce como el um-bral anaerobio y determina el predominio de vas metabli-cas alternas como la gliclisis anaerobia, las cuales son me-nos eficientes en la produccin de ATP.

Es importante entender que una de las funciones del sis-tema cardiovascular es aportar oxgeno a los tejidos, paraser utilizado como comburente en la oxidacin de los dife-rentes substratos. Por esta razn, el monitoreo de la extrac-cin y consumo de oxgeno es un indicador de la actividadmetablica tisular y, por lo tanto, de la produccin de ATP,que finalmente es el determinante de la capacidad de man-tener la estructura celular y cumplir una funcin.

En la medida que el aporte de oxgeno disminuye au-menta la extraccin de oxgeno, buscando mantener losrequerimientos metablicos sin alcanzar el umbral anae-robio que de esta forma es desplazado hacia la izquierda;cuando este nivel es alcanzado el organismo entra enuna fase en la que el consumo de oxgeno se vuelve de-pendiente del aporte. Si la capacidad del sistema cardio-vascular de aportar oxgeno a la mitocondria no es sufi-ciente para mantener la actividad de la cadena respirato-ria, no se generar el gradiente de protones necesariospara que funcione la ATP sintasa, produciendo un dficitde ATP y un exceso de hidrogeniones (acidosis metab-lica), concepto conocido como disoxia. El exceso deNADH al no poder ser oxidado en la cadena respiratoriainhibe la piruvato deshidrogenasa, derivando el piruvatoa lactacto por medio de la lactato deshidrogenasa. Poreste motivo, el monitoreo de hidrogeniones o de lactatoson indicadores de la actividad mitocondrial y por lo tan-to de una adecuada perfusin (8).

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Desde este punto de vista, el manejo del shock debeestar dirigido al restablecimiento de la microcirculacin,y la homeostasia celular y subcelular, basados en losmecanismos fisiopatolgicos involucrados en los dife-rentes estados asociados a la hipoperfusin tisular.

Al comprender que el gasto cardaco es uno de losprincipales determinantes de la perfusin tisular, el an-lisis de sus determinantes se vuelve esencial para unadecuado manejo.

La precarga determinada por la elongacin de la fi-bra miocrdica antes de la contraccin, puede inter-pretarse como la energa potencial elstica acumuladaen el elemento contrctil, que permitir un trabajo ven-tricular ms eficiente, con una mayor conversin deenerga potencial elstica y qumica (ATP) en energacintica (gasto cardaco).

Deber determinarse la condicin de distensibilidadde la cmara ventricular relacionando las curvas de pre-sin-volumen propuestas por Suga y Sagawa, y tener encuenta que tanto condiciones patolgicas como la isque-mia que disminuye la distensibilidad, como las interven-ciones teraputicas pueden modificarla (9) (Figura 2).

El principal determinante de la precarga es el retornovenoso, dependiente del gradiente de presiones entre lacmara auricular derecha y los vasos perifricos. A niveltisular, donde el corazn deja de ejercer una funcin comobomba impelente, pero donde an no ejerce un efecto desuccin, la presin que maneja el circuito es la presincirculatoria media, que depende de la capacitancia vasculary del volumen circulante efectivo (VCE) (Figura 3).

El volumen circulante efectivo o estresado es el volu-men capaz de ejercer presin sobre la pared del vaso einiciar el retorno venoso; al disminuir el volumen total(hipovolemia) disminuye el volumen circulante efectivoy se produce una compensacin mediada por una res-puesta vasoconstrictora que redistribuye el volumen in-travascular restante para asegurar el volumen circulanteefectivo a partir del volumen no estresado. En la medidaque ocurra vasodilatacin aumentar el volumen noestresado y disminuir el efectivo, alteracin de la distri-bucin del volumen intravascular que disminuye el re-torno venoso y el gasto cardaco (Figura 4).

Asegurar una adecuada precarga es la primera in-tervencin que debe realizarse en el paciente con bajogasto cardaco. El monitoreo de las presiones de lle-nado ventricular (presin venosa central o presin encua pulmonar) y de la respuesta de los signos vita-les a las cargas de volumen, permitirn identificar elrequerimiento de lquidos intravenosos; por ejemplo,si el paciente disminuye la frecuencia cardaca y au-menta la presin arterial, permitir saber que los l-quidos endovenosos son la intervencin necesaria.Presiones de llenado elevadas sugerirn que la inter-vencin necesaria es el manejo de la postcarga o elsoporte de la contractilidad (Figura 5).

La postcarga determinada como la tensin sistlicade la pared ventricular, se comprende como el trabajo(transformacin de energa) que tiene que realizar elFigura 2. Curvas de funcin ventricular.

Figura 3. Distribucin del volumen intravascular.PCM= presin circulatoria media, Vt = volu-men no estresado, C= capacitancia vascular.

volumen circulante efectivo

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ventrculo antes de poder iniciar la eyeccin; dependerentonces de la impedancia de los vasos elsticos comola aorta, de la resistencia ejercida en los vasos muscula-res, de la deflecin de la onda de pulso a lo largo delrbol vascular, de la viscosidad sangunea y del peso delvolumen eyectado. En la medida que aumente la post-carga disminuir el gasto cardaco haciendo que el tra-bajo ventricular sea menos eficiente (Figura 6).

Sin embargo, el aumento de la postcarga es un me-canismo compensatorio ante la disminucin del gastocardaco, que busca mantener la presin arterial y porlo tanto la perfusin a rganos vitales, por eso su ma-nipulacin con vasodilatadores arteriales que mejoranla funcin ventricular desviando la curva hacia la iz-quierda, debe evitar el deterioro de esta presin de per-fusin, usualmente mayor de 70 mm Hg de presinarterial media (Figura 6).

La frecuencia cardaca y el ritmo cardaco son deter-minantes fundamentales del gasto cardaco y del con-sumo de oxgeno miocrdico. La bradicardia inadecua-da puede ser secundaria a trastornos de conduccin oa frmacos como betabloqueadores o calcioantagonis-tas. A su vez, las taquiarritmias producirn disminu-cin del gasto cardaco al limitar el tiempo de llenadoventricular y aumentar el consumo de oxgeno miocr-dico. El control de arritmias debe ser prioritario en elmanejo del paciente con bajo gasto cardaco.

La contractilidad es el cuarto determinante del gastocardaco y no se debe analizar en forma independientedel componente vascular, puesto que en parte ser tra-bajo esttico hasta vencer la postcarga y el resto sertrabajo dinmico, que produce la eyeccin ventricular; amayor postcarga mayor trabajo esttico y menor trabajodinmico, a mayor precarga menor requerimiento de ATPpara mantener la misma eyeccin.

La contraccin se inicia con la entrada de calcio porlos canales voltaje-dependiente, que inducir la salida dems calcio del retculo sarcoplsmico. Este calcio se unea la troponina C, que produce cambios conformacionalesen la tropomiosina permitiendo el deslizamiento entre actinay miosina. El movimiento de la miosina sobre la actinadepender de la hidrlisis del ATP por un ATP-asa miofi-brilar y su relajacin depender de la restitucin de esteATP. Por esto, el estado contrctil est directamente rela-cionado con la concentracin de calcio intracelular; el gradode acortamiento depende del calcio y del traslapamientode las miofibrillas previo a la contraccin.

Figura 4. Alteraciones de la capacitancia y del volumenintravascular.

Figura 5. Modificaciones de la funcin ventricular (mo-dificado de Rosenthal MH. Managment ofcardiogenic, hyperdynamic and hypovolemicshock. ASA 1998: 165-80.).

Figura 6. Interaccin entre postcarga y funcin ven-tricular (9).

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La concentracin de calcio intracelular es modula-da por la concentracin de AMPc, que puede incre-mentarse al ser activada la adenil-ciclasa incremen-tando su produccin, o al inhibirse la fosfodiesterasaIII que lo degrada. Las catecolaminas, la tiroxina y elglucagn permiten la activacin de la adenil-ciclasa,que activa una proten-quinasa A, que fosforila los ca-nales de calcio y permite la entrada de calcio con au-mento de la contractilidad.

La relajacin se da por la activacin del fosfolambanpor fosforilacin a travs de una proten-quinasa A, ac-tivada por AMPc. Al ser fosforilado, el fosfolamban sedisocia de la calcio-ATPasa, permitiendo recaptar el cal-cio dentro del retculo sarcoplsmico por estas bom-bas dependientes del ATP. Igual cantidad de calcio a laque entr saldr por intercambiadores con sodio o porbombas calcio-ATPasa . El soporte de la contractilidaddebe considerar la resolucin de la isquemia cuandoest presente y un adecuado soporte metablico mio-crdico, por lo cual el uso de soluciones glucosa-in-sulina-potasio puede tener un efecto inotrpico positi-vo y aumento del calcio libre intracelular recordandoque esto ltimo incrementa el consumo miocrdico deoxgeno y puede disminuir la distensibilidad (10).

Otro punto importante en el anlisis de la disfun-cin miocrdica es determinar si es ventricular izquierdao derecha. Es bien sabido que el ventrculo derecho esuna cmara de baja presin y muy dependiente, por lotanto, de la precarga. Las elevaciones de la resistenciavascular pulmonar son muy mal manejadas por elventrculo derecho y rpidamente producen falla dere-cha. El ventrculo izquierdo es capaz de manejar me-jor los incrementos de la postcarga siempre y cuandoexista un adecuado elemento contrctil. Disminuir laresistencia vascular pulmonar y mantener una adecua-da precarga, ser fundamental en el manejo de la dis-funcin ventricular derecha, mientras que el soporteinotrpico ser ms necesario en la disfuncin sistlicaventricular izquierda.

Tipos o componentes del shockEl shock se ha clasificado en cuatro tipos: sptico,

cardiognico, hipovolmico y obstructivo. Sin embar-

go ms que existir diferentes tipos de shock, en reali-dad existen distintos componentes en los estados deshock que llevan a la falla microcirculatoria. No hay unestado de shock puro en el que solamente existan alte-raciones del volumen intravascular y de disfuncin ven-tricular, que lleven a hipoperfusin o alteracin de lacapacitancia vascular que altere el volumen circulanteefectivo en forma aislada.

En realidad en estos tres tipos de shock bsicos,tanto el sptico o distributivo como el cardiognico yel hipovolmico, siempre hay fenmenos asociadosde los otros tipos de shock. El shock es una condicinfinal que tiene tres componentes, los cuales varan enintensidad. As se puede entender que pacientes quese encuentran en shock cardiognico, en donde hasido la disfuncin cardaca el elemento predominanteo etiolgico que haya determinado las alteracionesde la macro y la microcirculacin, pueden estar hipo-volmicos y requerir como medida de reanimacininicial la administracin de volumen. Se plantea en-tonces que ms que cuatro tipos diferentes de shock,existen tres componentes fundamentales del shock,que se interrelacionan entre ellos para determinar laseveridad de la hipoperfusin o la inadecuada perfu-sin tisular. Estos componentes fundamentales delshock son los mismos que determinan la perfusin:una bomba que se encarga de aportar la energa ne-cesaria para el movimiento y flujo sanguneo, un com-ponente de volumen intravascular que determina elvolumen circulante efectivo y un circuito que vara ensu capacitancia y, por lo tanto, permite que el volu-men sea redistribuido tanto a nivel intravascular comoregional (Figura 7).

Figura 7. Componentes de los estados del shock.

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La interrelacin que se observa entre los diferentescomponentes del shock, hace que cuando el pacientese encuentra con una severa disfuncin ventricular,como puede observarse en pacientes con infarto demiocardio en quienes hay prdida de la masa contrctilmiocrdica, al igual que en pacientes con alteracionesvalvulares o complicaciones mecnicas del infarto, queimpiden que la bomba acte en forma adecuada, seproduzcan alteraciones de la macrocirculacin que de-terminan fenmenos de hipoperfusin tisular, capacesde producir insuficiencia circulatoria esplcnica, queactiva respuestas inflamatorias locales y sistmicas. Atravs de estos mediadores humorales al shock cardio-gnico se asocian alteraciones en la permeabilidadvascular e inflamacin sistmica, as como aumentode la presin hidrosttica, que favorece la salida de l-quido hacia el espacio extravascular generando un com-ponente hipovolmico (11).

Los estados de sepsis y shock sptico se asocian ala produccin de mediadores humorales y a aumentode la produccin de xido ntrico por activacin de xi-do-sintasa inducible, que producen depresin miocr-dica y disfuncin ventricular. A su vez, en el shock dis-tributivo se presenta disminucin de la resistencia vas-cular sistmica, produciendo disminucin de la pre-sin arterial diastlica, que es el principal determinan-te de la presin de perfusin coronaria. A travs de me-diadores humorales, depresores miocrdicos y dismi-nucin de la presin de perfusin coronaria, el shockdistributivo y el sptico se asocian a disfuncin mio-crdica. De igual forma, en el shock distributivo hayalteraciones de la permeabilidad vascular que permi-ten que el volumen intravascular se extravase y se pro-duzca un componente hipovolmico (11).

En el shock hipovolmico se produce hipoperfusinesplcnica, que al igual que en el shock cardiognicoactiva una respuesta inflamatoria sistmica. De tal for-ma que hay interrelacin de los mecanismos que de-terminan la perfusin tisular: la bomba, el circuito y elvolumen que se encuentra dentro de ellas, que produ-cen un resultado final que es el shock y la alteracin dela microcirculacin que la lleva a ser incapaz de man-tener un adecuado aporte de oxgeno a la clula y a susmitocondrias.

Si bien desde el punto de vista clnico el shockobstructivo puede cobrar importancia porque es unevento mecnico, de igual forma repercute sobre lacapacidad del corazn para bombear sangre. El neu-motrax a tensin altera el retorno venoso impidiendoque el corazn reciba una precarga adecuada para man-tener el gasto cardaco, al igual que ocurre en el tapo-namiento cardaco en el cual la acumulacin de lqui-do dentro del saco pericrdico hace que no pueda ocu-rrir un retorno venoso adecuado. Fenmenos obstruc-tivos como el tromboembolismo pulmonar masivo,determinan que a pesar que el corazn mantiene sucapacidad de bomba, es incapaz de bombear la sangrecorrectamente, de tal forma que las condiciones delshock obstructivo repercuten directamente sobre la bombay su capacidad de mantener un gasto cardaco adecua-do, en forma similar a lo observado en el shock cardio-gnico. Por esto se plantea que ms que existir cuatrotipos de shock existen tres componentes, que en formasimultnea se asocian en menor o mayor magnitud paradeterminar un evento final que es el shock.

Alteraciones celularesEn la fisiopatologa del shock se encontraron el vo-

lumen intravascular, el corazn, el circuito de resisten-cia, la red capilar de intercambio, las conexiones arte-riovenosas y el circuito venoso de capacitancia. Anteuna disminucin crtica de la perfusin tisular, inde-pendiente de la causa que lo desencadene, la respuestainicial incluye mecanismos neuro-hormonales que tienencomo finalidad mantener el funcionamiento del sistemacardiovascular. Es as como lo primero que ocurre es unaumento en el tono vascular y de la contractilidad carda-ca; la liberacin de hormonas vasoactivas como catecola-minas, angiotensina y vasopresina aumentan el tonoarteriolar y venoso, as como el volumen central y el retor-no venoso, promoviendo la retencin de lquidos para man-tener la presin arterial y la perfusin sistmica, generan-do redistribucin del flujo sanguneo para nutrir rganosvitales como corazn y cerebro, obviamente robndole flujoa otros rganos como los lechos esplcnicos y sus rga-nos, los cuales pueden verse clnicamente como leoparaltico o cada de la diuresis. Cuando claudican los me-canismos compensatorios, se presenta disminucin de las

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presiones de perfusin; el corazn se torna isqumico yse liberan sustancias depresoras del miocardio, as mis-mo aparece la acidosis tisular, y la acidemia empeora elrendimiento cardiovascular y la respuesta a catecolami-nas. Hay dilatacin arteriolar que empeora la hipotensin;y simultneamente a este mecanismo de defensa celular,ocurre vasoconstriccin post-capilar que aumenta las pre-siones capilares y favorece el incremento de volumen ca-pilar. Hay una mayor prdida de volumen intravascular; sedispara la cascada inflamatoria que ocasiona fuga de l-quido capilar, apertura de los circuitos arteriovenosos ytaponamiento capilar con mayor isquemia esplcnica, fa-voreciendo la translocacin bacteriana, que lleva a segun-das y terceras noxas, produciendo un crculo vicioso dehipoperfusin tisular con shock irreversible que se asociaa apoptosis y muerte celular (1).

Las clulas que son activadas durante el perodo deisquemia, incrementan sus vas oxidativas. Con la re-perfusin en presencia de oxgeno se generan radica-les de oxgeno, los cuales son citotxicos y puedenllevar a lesin celular. Adems se activan factores detranscripcin para la sntesis de protenas de respuestainflamatoria, se produce activacin de leucocitos ymacrfagos, activacin de clulas endoteliales y de lava extrnseca de la coagulacin (por expresin de fac-tor tisular en clulas endoteliales y monocitos), llevan-do a un sndrome de respuesta inflamatoria sistmica(SIRS), disfuncin multiorgnica y muerte (12) (Figura 8).

Una caracterstica del shock a nivel celular es ladisoxia, es decir, la demanda celular de oxgeno exce-de la disponibilidad, sin poder mantener la fosforilacinoxidativa. Hay disoxia con funcionalidad conservadacuando la clula sigue produciendo ATP, a pesar queno recibe oxgeno en la cantidad que necesita, pero lohace por medio de un metabolismo anaerobio que seasocia a acidosis. Cuando el aporte de oxgeno a laclula es muy bajo puede llevar a disoxia con funcio-nalidad alterada, es decir que a nivel celular la gliclisisanaerobia es tan ineficiente que no hay produccin deATP, por ello el funcionamiento celular se ve alterado ypuede llevar a muerte celular. La lesin isqumica ob-viamente es ocasionada por hipoperfusin e hipoxia ce-lular, es lenta, con cambios a nivel celular, que com-prometen la funcin y la resistencia celular para sopor-

tar noxas adicionales; la clula puede morir por mni-mas noxas subsecuentes y un segundo golpe puedeser mortal (1).

Edema celular y radicales libresde oxgeno

El edema celular ocurre cuando hay disminucin enel intercambio inico entre sodio y potasio, los cualesson dependientes de ATP; tambin est afectada la pro-duccin energtica clular que lleva a un incrementoen el sodio intracelular que arrastra agua al interior de laclula y edema celular, adems hay disminucin del po-tencial transmembrana que puede aumentar la permeabi-lidad para otros iones como calcio. Cuando el calcio au-menta a nivel intracelular causa alteracin en la formade contraccin del citoesqueleto celular. El calcio pro-duce disfuncin a nivel mitocondrial con disminucinde respiracin su fosforilacin oxidativa, activacin defosfolipasas con la respectiva liberacin de cidos grasosy activacin de la cascada del cido araquidnico, quelleva a lesin directa de la clula, as como tambin pro-mueve la produccin de AMP cclico (1, 2).

El calcio tambin aumenta la produccin de radica-les libres de oxgeno que junto al AMP cclico estimu-lan los factores de transcripcin para la sntesis de nue-

Figura 8. Consecuencias y eventos en shock.

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vas protenas; as mismo se puede observar una dismi-nucin de los mecanismos antioxidantes defensivos, queno aparecen de forma rpida, de modo que durante laisquemia el ATP se consume pero no se regenera. Comoconsecuencia se acumulan ADP, AMP, adenosina, inosinae hipoxantina-xantina intracelular y suficiente sustrato quecuando ocurre la reperfusin, con la conversin espon-tnea de xantina dehidrogenasa en xantina oxidasa du-rante la isquemia, lleva a la generacin y liberacin ma-siva de radicales libres de oxgeno (13).

La reperfusin produce lesin por una respuesta in-flamatoria descontrolada. La magnitud de la lesin porreperfusin depender del tiempo y la severidad de laisquemia o hipoxia, de la acumulacin de metabolitostxicos y de la presencia de oxgeno en el flujo de reper-fusin. Se puede predecir entonces que los pacientescon shock severo y reanimacin retardada son los demayor probabilidad de cursar con lesin por reperfusiny disfuncin orgnica posterior. Los radicales libres le-sionan las membranas a nivel celular y subcelular, pro-ducen desnaturalizacin de las protenas y rompen loscromosomas. Las sustancias oxidantes que salen haciala circulacin afectan las clulas endoteliales del rbolmicrovascular, estimulan factores de transcripcin que anivel nuclear dirigen y activan la sntesis de protenasdependiendo del tipo celular y se activan una serie dereceptores de superficie o molculas de adhesin. Larespuesta inflamatoria que se desencadena es sistmicay se genera despus del shock, siendo responsable deldao celular y orgnico; ocurre horas o das despus dela resucitacin del paciente. La inflamacin post-isqumica se inicia por la activacin de neutrfilos, ma-crfagos y clulas endoteliales.

La activacin de macrfagos por liberacin de ci-toquinas amplifica la respuesta inflamatoria, y la acti-vacin de leucocitos y macrfagos; la inflamacin se-cundaria determina la presencia de segundas noxasque llevan al shock recurrente, asocindose a trans-locacin bacteriana que puede llevar a sepsis. La ac-tivacin endotelial en respuesta a la lesin isqumicao hipxica aumenta la permeabilidad y las propieda-des pro-coagulantes y expresa molculas de superfi-cie que generan adhesin, activacin y migracin deleucocitos.

Disfuncin endotelialPor mucho tiempo el endotelio fue considerado so-

lamente como una superficie inerte cuya funcin eraevitar la coagulacin y la trombosis. Sin embargo, des-de hace un poco ms de 20 aos, el endotelio ha co-brado un papel primordial en la regulacin del tonovascular, y por su localizacin como un traductor deseales que vienen por va circulatoria, como un rga-no cuya funcin tambin es interpretar y expresar lasnecesidades que presentan las clulas, los tejidos ylos rganos. Esto le otorga al endotelio como rganoindependiente y tal vez el ms extenso del cuerpo, unafuncin no solamente reguladora vasoactiva, sino a lavez moduladora de la respuesta inmune, del crecimien-to celular y de la regulacin de los niveles hemostticose inflamatorios. Estas funciones ocurren a travs de re-ceptores de membrana, molculas como protenas o par-tculas transportadoras de lpidos, metabolitos y hormo-nas o protenas de unin celular (tanto de interaccinclula-clula como de interaccin clula a matriz).

El estrs oxidativo endotelial y su disfuncin son ele-mentos que se presentan de manera comn a procesosinflamatorios tanto locales como sistmicos, en los cua-les hay activacin y atraccin de leucocitos y plaquetaspara favorecer fenmenos de degradacin y migracin.A la vez se debe entender que la disfuncin endotelial vaa deteriorar an ms la perfusin, la hipoxia tisular y porlo tanto, la disfuncin orgnica subsecuente.

La activacin endotelial conlleva la expresin demolculas de adhesin en su superficie, que permitenla interaccin con leucocitos, tanto neutrfilos comomonocitos. Estos ltimos van a disminuir su velocidaden la medida que se adhieren a molculas del grupo delas selectinas y que tienen un equivalente a nivel de lasuperficie leucocitaria. Los leucocitos a travs de surodamiento sobre las clulas endoteliales van a dismi-nuir su velocidad, inicialmente localizndose en lascapas externas del flujo sanguneo, para rodar sobrelas clulas endoteliales y finalmente ser ancladas deforma ms firme a travs de otras molculas de adhe-sin del grupo de integrinas y as, posteriormente po-der migrar a la regin subendotelial a travs de las unio-nes intercelulares.

Fisiopatologa del shock112

La expresin de las molculas de adhesin ocurreen forma simultnea a la expresin de otra serie de pro-tenas de defensa, como consecuencia de la activacinendotelial por citoquinas pro-inflamatorias. Simultnea-mente ocurren cambios conformacionales y estructu-rales, expresin de enzimas oxidativas incluyendo lasde la gliclisis, con produccin de radicales libres quepuede conllevar disfuncin endotelial con una menorrespuesta de relajacin en respuesta al flujo, que seproduce como consecuencia de disminucin de la ac-tividad biolgica del xido ntrico, asociada a la res-puesta inflamatoria y a la produccin de radicales li-bres. Adems de la prdida de la vasorrelajacin haypredisposicin a fenmenos trombticos, disminucinde fibrinlisis, mayor adhesin y agregacin plaqueta-ria, de igual forma que hay adhesin y migracin deleucocitos. El endotelio no slo cumple una funcin deregulacin del tono vascular sino que a la vez controlala interaccin del vaso tanto con las clulas subyacen-tes, como con los elementos circulantes en la sangre,pero a la vez cumple funciones de regulacin de la es-tructura del vaso a travs de induccin de apoptosis oen otros casos permite la proliferacin y migracin demsculo liso (14).

El endotelio libera autacoides como prostaciclina yxido ntirico, que se comportan como hormonas tisu-lares, las cuales decisivamente afectan el tono vascu-lar, el hipottico factor despolarizante derivado delendotelio, el cual podra corresponder a un epxidoderivado del cido araquidnico. En la clula endote-lial el complejo calciocalmodulina activa la xido ntri-co sintasa constitutiva; bajo condiciones normales susecrecin basal mantiene la estructura y el tono vascu-lar, a travs de la activacin por mediadores qumicoscirculantes o de estmulos mecnicos como el estrspor friccin. El xido ntrico producido por esta enzimase difunde hacia el msculo liso subyacente actuandoa nivel del grupo HEM en la guanilatociclasa, haciendoque se incremente la concentracin de AMP cclico,que mediar la relajacin muscular. La prostaglandinaI-2 producir vasodilatacin a travs del aumento delAMP cclico. El factor hiperpolarizante derivado delendotelio al igual que el xido ntrico y la prostaciclina,inducen la hiperpolarizacin de la clula muscular,

abriendo canales de potasio, lo cual inhibe el flujo decalcio y media la vasodilatacin (14).

A su vez el xido ntrico y la prostaglandina I-2 pue-den mediar su efecto sobre otras clulas como losleucocitos circulantes y las plaquetas. La difusin delxido ntrico hacia el torrente sanguneo encontrar alas plaquetas para interactuar con el grupo HEM de suguanilato ciclasa, aumentando el GMP cclico plaque-tario, que conlleva una inhibicin de la agregacin yadhesin plaquetaria; la prostaglandina I-2 incrementael AMP cclico intraplaquetario y por este mecanismoejerce un efecto antiagregante, ms no modifica la ad-hesin plaquetaria.

El flujo regional total es determinado por las arte-riolas, con vasoconstriccin de arteriolas largas de pri-mer y segundo orden bajo un control central en res-puesta a barorreceptores, para mantener la presinarterial, mientras la distribucin local del flujo es de-terminada por pequeas arteriolas de tercer y cuartoorden. El control de los vasos de distribucin est fun-damentalmente bajo control local, respondiendo ametabolitos vasodilatadores y siendo refractario al con-trol simptico sistmico; sin embargo el control de losvasos proximales es influenciado por el control del sis-tema nervioso y el tono simptico, aunque stos estnsujetos a una retro-alimentacin metablica, lo cualdiferencia una macrocirculacin regulada por sustan-cias vasorreguladoras circulantes, principalmente ca-tecolaminas, sistema renina-angiotensina-aldosteronay vasopresina, de una microcirculacin regulada meta-blicamente a nivel local, que busca mantener una pre-sin de oxgeno intracelular por encima del nivel crti-co, para proteger a los tejidos de la isquemia. Se sabeque la hipoxia aumenta en forma significativa la pro-duccin de xido ntrico y prostaciclina, y activa cana-les de potasio ATP sensibles, probablemente a travsde la liberacin del factor hiperpolarizante derivado delendotelio (15).

Las clulas endoteliales se encuentran no solamenteinvolucradas en la extraccin de oxgeno a travs de laliberacin de autacoides, sino que son un sensor deoxgeno en los vasos, que podra responder o habilitar-los rpidamente ante una disminucin de la presin deoxgeno, sin la necesidad de la acumulacin de meta-

Cuidado crtico cardiovascular 113

bolitos vasodilatadores, de tal forma que as se dismi-nuye el riesgo de dao celular por hipoxia. La transmi-sin y dispersin de la hiperpolarizacin a lo largo delrbol arterial a travs de las uniones intercelulares, re-afirma el papel fundamental de las clulas endotelialesal conducir la hiperpolarizacin y la vasodilatacin enrespuesta a la acetil-colina. Es consistente con la hi-perpolarizacin asociada a canales de potasio ATP de-pendientes y a la vasodilatacin secundaria. El hechoque el uso de glibenclamida, que bloquea los canalesATP dependientes, se acompaa de una dramtica dis-minucin de la extraccin de oxgeno por los tejidos.Las clulas endoteliales y las musculares lisas no sloestn acopladas a nivel estructural y funcional, su rela-cin se establece desde la vida intrauterina, en dondeembriolgicamente las clulas endoteliales regulan laproliferacin y migracin de las clulas musculares li-sas subyacentes (14).

Las clulas endoteliales tambin modulan la coa-gulacin a travs de la expresin de molculas en susuperficie celular, que tienen propiedades anticoagu-lantes, tipo heparina o heparn sulfatos, capaces deacelerar la inactivacin de las proteasas de la coagula-cin por la antitrombina; adems representan una re-serva va del inhibidor de la va del factor tisular. Latrombomodulina que es una protena ligadora de trombi-na en la superficie de las clulas endoteliales, es res-ponsable de la inhibicin de la trombina activada, y cuan-do se une a la trombina forma un potente activador de laprotena C. La prdida de la trombomodulina como re-sultado de la lesin endotelial y por lo tanto de la activa-cin de la protena C, representa uno de los eventos cla-ves en la disfuncin endotelial y estados pro-coagulantesasociados a inflamacin. El factor Xa podra tambin in-ducir la secrecin o produccin de xido ntrico que con-llevara una vasorrelajacin y expresin del factor tisularinducido por citoquinas, que podra contrarrestar el efectopro-trombtico de la activacin endotelial inducida porcitoquinas o endotoxina (14).

Las citoquinas pro-inflamatorias incluyendo el fac-tor de necrosis tumoral, interleuquina 1 e interleuquina6 incrementa la permeabilidad de las clulas endote-liales, la cual es manifiesta 6 horas despus del est-mulo y es mxima entre las 12 y 24 horas despus de

una lesin; a su vez alteraciones estructurales de lasclulas endoteliales pueden permitir la interrupcin dela capa ntima endotelial y permitir la extravasacin delquidos, clulas y material intravascular. La activacinsimultnea de la respuesta inflamatoria y de la coagu-lacin es filogenticamente antigua; esta accin simul-tnea permite una adecuada defensa a traumas loca-les, sin embargo su sobre-expresin puede llevar a unacoagulacin intravascular diseminada asociada a losprocesos inflamatorios sistmicos (14).

Modelos animales de shock han demostrado que enrespuesta a la administracin de liposacridos hay unarpida disminucin de los factores de coagulacin y delrecuento plaquetario en las primeras 24 horas, y un au-mento de la expresin en los monocitos de factor tisularla cual puede ser sostenida hasta 5 das despus de unainyeccin inicial. En el shock sptico cuando la clulaendotelial es activada por un estmulo inflamatorio me-diado por citoquinas como el TNF-alfa, se produce unestado procoagulante, con aumento de la expresin defactor tisular de manera transcripcional a nivel de mono-citos y clulas endoteliales, acompaado de internaliza-cin y liberacin de trombomodulina inactiva a la san-gre, que se convierte en un indicador de disfuncin en-dotelial y alteraciones microcirculatorias, por lo tanto dedisfuncin multiorgnica y muerte (14).

A su vez las clulas endoteliales que presentan unamayor actividad pro-coagulante, muestran una dismi-nucin de sus propiedades pro-fibrinolticas, en la cualel activador del plasmingeno tisular se encuentra blo-queado por la liberacin del inhibidor del activador deplasmingeno (PAI-1) a partir de los monocitos y lasplaquetas. Se ha observado que diferentes intervencio-nes teraputicas para modular este estado inflamatorioy pro-coagulante, pueden reducir la disfuncin orgni-ca y la muerte. Es as como la utilizacin de protena Cactivada recombinante ha mostrado reducir la produc-cin de citoquinas, la interaccin leucocito-clula en-dotelial y la recuperacin de la fibrinlisis por inhibi-cin del PAI-1, mostrando reduccin en el riesgo rela-tivo de muerte hasta en 19.43%. De igual forma, la uti-lizacin de inhibidores de la va del factor tisular y deantitrombina, pueden disminuir esta cascada inflama-toria y pro-coagulante. Los inhibidores de glicoprotena

Fisiopatologa del shock114

IIb/IIIa han mostrado disminuir la expresin de factortisular en los monocitos a travs de disminucin de laactivacin plaquetaria, lo cual fue asociado con menorlesin endotelial y recuperacin de la relajacin media-da por el endotelio, con mayor sobrevida de los anima-les en donde hay alteraciones de la relajacin vascular,alteraciones de la distribucin del flujo sanguneo, ad-hesin leucocitaria y disminucin de la modulacin dela coagulacin, que determinan la heterogenecidad en lamicrocirculacin y de la perfusin tisular (14).

La sepsis se ve asociada con reduccin de la densi-dad capilar, incremento de la distancia intercapilar quelleva a un corto-circuito perifrico. La heterogenecidadde la suplencia de oxgeno a nivel microvascular conrelacin a la demanda de oxgeno, determina en granparte la disminucin de la extraccin de oxgeno ob-servada en los pacientes con sepsis y shock sptico.La disfuncin endotelial inducida por citoquinas quepuede producirse de manera temprana y ser persisten-te durante varios das, se conoce como aturdimientoendotelial. Aunque el perodo de exposicin a la endo-toxina haya sido corto, en los pacientes spticos no seobserva hiperemia reactiva como consecuencia de va-sodilatacin mediada por flujo; tambin puede ser de-bido a que haya capilares reclutables. Las alteracionesde la respiracin celular a nivel del endotelio podranser uno de los mediadores de la disfuncin endotelialque se presenta en los pacientes con sepsis.

MicrocirculacinEl estado de shock es una condicin en la cual falla

la microcirculacin en mantener una perfusin adecuadaa los requerimientos metablicos de los tejidos; la fa-lla de la microcirculacin puede ser primaria mediadapor factores bioqumicos como citoquinas, o puede sersecundaria a una falla de la macrocirculacin que su-per los mecanismos compensatorios locales. La fun-cin de la microcirculacin es ajustar el flujo sangu-neo tisular a las necesidades metablicas locales; es-tos mecanismos se diferencian en cada rgano, enten-diendo por ejemplo que la naturaleza consider algu-nos rganos fundamentales o vitales, con mecanismosde autorregulacin que mantienen el flujo sanguneoconstante independiente de las variaciones en la pre-

sin arterial, y a otros rganos no vitales los excluy deestos mecanismos de autorregulacin, por lo tanto lasvariaciones de la presin arterial afectarn en formadirecta su perfusin. Desde este punto de vista, la vidase mantiene gracias a la funcin de estos rganos vita-les, pero desde el punto de vista patolgico, la muerteen realidad la determinan estos rganos no vitales quecarecen de autorregulacin, cada vez ms conocidacomo hiperperfusin esplcnica. Las alteraciones enel flujo mesentrico llevan a fenmenos inflamatoriosde traslocacin bacteriana, que desencadenan en for-ma sistmica una respuesta inflamatoria, que conllevadisfuncin orgnica y muerte.

Los mecanismos locales de autorregulacin son fun-damentalmente el mecanismo migeno, en el cual lasclulas musculares lisas se contraen cuando aumentala presin arterial y a travs de esto protegen a los r-ganos, pues todava no existen controles metablicoslocales en los cuales la produccin de algunos meta-bolitos como el CO2, hidrogeniones, ADP, adenosina oiones de potasio, que son producidos por las clulas ydifundidos hacia el intersticio, sean capaces de modu-lar el tono vascular produciendo vasodilatacin, es de-cir la clula comanda a su capilar y a travs de estosproductos del metabolismo indica cundo requiere aporteadicional de oxgeno y de nutrientes. Cuando el capilarno responde a estos pedidos de auxilio que demanda laclula, se producir disfuncin celular por disoxia y unaporte inadecuado de oxgeno a la mitocondria, con in-capacidad de la clula para producir ATP (14, 16).

Existen diferentes condiciones clnicas en las cua-les hay alteraciones en la macrocirculacin, como es-tados de hipovolemia o de falla cardaca en los cualesaparecen mecanismos circulantes compensatorios, quelogran mantener a nivel sistmico la presin arterial yel volumen intravascular efectivo. Cuando estos meca-nismos son superados, permiten alteraciones a nivelde la microcirculacin que producen alteraciones de laperfusin tisular y oxigenacin mitocondrial; esta es ladiferencia que existe entre condiciones como la fallacardaca y el shock cardiognico, como la hipovolemiay el shock hipovolmico. Cuando los mecanismossistmicos son superados, la microcirculacin trata decompensar la deficiencia en perfusin orgnica a tra-

Cuidado crtico cardiovascular 115

vs de mecanismos locales; una vez que estos meca-nismos locales son insuficientes se producen altera-ciones y disfuncin a nivel celular-orgnico, que ca-racterizan el estado de shock.

En el shock cardiognico y en el hipovolmico exis-ten alteraciones primarias a nivel de la macrocircula-cin, que han determinado todas las alteraciones de laperfusin tisular, es decir la microcirculacin conser-va, cuando no ha sido prolongada la condicin de hi-poperfusin, la capacidad de recuperarse una vez hansido corregidas las alteraciones macrocirculatorias; porlo tanto se debe restablecer un adecuado consumo deoxgeno una vez que se corrige el aporte. Sin embargo,en el shock sptico una caracterstica fundamental desu fisiopatologa es que a pesar de mantener una ade-cuado aporte de oxgeno, los signos de hipoxia y dedisfuncin metablica persisten.

La inadecuada perfusin tisular es heterognea y noes similar a nivel de todos los rganos, y ni si quiera essimilar a nivel de un mismo rgano o tejido. Las inter-venciones sistmicas que evalan el aporte y consu-mo de oxgeno, pueden llevar a pensar en forma err-nea que la reanimacin ha sido adecuada, cuando anse mantienen tejidos y rganos hipoperfundidos y evo-lucionando hacia la disfuncin. La funcin de la ma-crocirculacin y su acople con la microcirculacin esasegurar un adecuado aporte de oxgeno a nivel mito-condrial y un adecuado aporte de nutrientes a la clula,para lograr producir sustratos energticos como el ATP,que le permitan mantener su estructura y funcin.

La heterogenicidad en el aporte de oxgeno a lostejidos bajo condiciones extremas como sepsis, llevaa que la falla de algunos rganos sea ms frecuente ydeterminante de la respuesta inflamatoria. Se ha de-mostrado que las presiones de oxgeno a nivel de lamucosa intestinal son mucho ms bajas en condicio-nes de sepsis secundaria a endotoxemia, que las ob-servadas a nivel del msculo esqueltico, en el cual lapresin de oxgeno puede no verse alterada. Igualmen-te se ha planteado como hiptesis en el shock sptico,que las alteraciones a nivel de las vas metablicas deproduccin de sustratos energticos se encuentrancomprometidas y son incapaces de mantener la cade-na respiratoria a pesar de un adecuado aporte de ox-

geno, por reduccin en la toma de glutamina e inacti-vacin de la piruvato deshidrogenasa.

Sin embargo una hiptesis que toma ms fuerza paraexplicar las alteraciones en la extraccin de oxgeno esque la microcirculacin es heterognea y pueden en-contrarse alteraciones en la redistribucin del flujo san-guneo, permitiendo que haya unidades bien perfundi-das al lado de unidades que se encuentran hipxicas,lo que puede ser causado por alteraciones en la regu-lacin vascular secundaria a 'los mediadores inflama-torios como citoquinas y xido ntrico, como tambinpor la presencia de trombos a nivel de la microcircula-cin, que resultan en un defecto de la autorregulacinmicrovascular y de la capacidad de reclutar suficientescapilares para las necesidades locales de oxgeno. Lasunidades microvasculares que son excluidas o hipxi-cas, presentan dficit de extraccin de oxgeno lo cuales una de las caractersticas de la sepsis. Las variablessistmicas de aporte de oxgeno se mantienen norma-les mientras que a nivel local existen unidades que seencuentran hipxicas, son estas unidades que en for-ma heterognea permanecen sacrificadas y excluidasde la reanimacin y las que van a determinar fenme-nos de hipoxia mitocondrial, es decir disoxia, y van allevar a un disbalance en la relacin NADH/NAD+, quees uno de los marcadores de disfuncin metablica yenergtica celular que conllevan a la muerte. Una ca-racterstica de la disoxia es la acumulacin de NADHpor la incapacidad de producir ATP (13,16).

Una de las caractersticas de la hipoxia tisular y dela disoxia es la acumulacin del nicotinamida-adenn-dinucletido en forma reducida (NADH) que predomi-nar sobre los niveles de NAD y es realmente esta rela-cin entre NADH y NAD uno de los marcadores finalesde disoxia, prdida de las vas energticas y de muertecelular. En condiciones normales el aumento del NADHo la reduccin del ATP son el principal promotor de larespiracin celular, sin embargo en condiciones de is-quemia o hipoxia es la tensin de oxgeno la limitante dela sintesis de ATP; de igual forma el consumo de oxge-no es indicador de hidrlisis y re-sintesis de ATP, queimplica la realizacin de un trabajo biolgico (13).

El oxgeno es transportado a los tejidos por dos me-canismos fundamentales por conveccin, es decir trans-

Fisiopatologa del shock116

porte directo, el cual ocurre predominantemente a ni-vel de las arteriolas, en donde se observa mayorgradiente en la cada de oxgeno del arterial al capilar,y por difusin, la cual ocurre fundamentalmente a nivelde la red capilar. El principal determinante del trans-porte de oxgeno por conveccin es el flujo sanguneoel cual es altamente heterogneo, mientras que el me-canismo de difusin a nivel de los capilares es espe-cialmente homogneo. Nuevamente se enfatiza que bajocondiciones de hipoxemia o de shock la oxigenacinde la microcirculacin se convierte en altamente hete-rognea, con unidades microcirculatorias bien oxige-nadas cercanas a unidades hipxicas. Esta heterogeni-cidad microvascular aparentemente sigue un patrn dedistribucin anatmico, con lo cual las unidades quese sacrifican y se mantienen hipxicas a pesar de lasmedidas de reanimacin son generalmente las mismas;por ejemplo a nivel del corazn y del miocardio son lasunidades microcirculatorias del subendocardio ysubepicardico las primeras en alterarse bajo condicio-nes de isquemia y son las ltimas en recuperarse des-pus de las medidas de reperfusin. stas han sidollamadas por Ince y Sinaasappel unidades microcircu-latorias dbiles, (microcirculatory weak units -MWU),plantendose entonces que la endotoxemia podra noafectar la va metablica per se, pero puede llevar aque las MWU se conviertan en disxicas, bajo condi-ciones en las cuales el aporte de oxgeno se encuentrarestringido (15).

Por medio de isquemia en modelos de isquemia-reperfusin en shock endotxico, se demuestra cmoen el corazn son los lechos subendocrdico y subepi-crdico los que se alteran en forma ms frecuente, ylos que se recuperan mas tardamente, siendo las uni-dades dbiles del corazn. En el intestino son las uni-dades microcirculatorias de las vellosidades de la mu-cosa las que se sacrifican ms fcilmente, expresanmayor vulnerabilidad a la hipoxia, como consecuenciade la vasoconstriccin de la arteriola que nutre la ve-llosidad a nivel de la base, desencadenando un corto-circuito de este lecho. A nivel del rin, especfica-mente en la corteza, se ha observado alteracin en larelacin del flujo crtico-medular; a nivel del mscu-lo, sin embargo, se observa una distribucin homog-

nea aun en condiciones de hipoxia y de sepsis, estan-do de esta forma los msculos relativamente protegi-dos de la sepsis y de la hipoxia, fundamentalmente porla ausencia de MWU. Tal vez este era el mecanismoprimario por el cual ante una agresin los seres vivosaseguraban la capacidad de huir, por lo tanto ante cual-quier agresin, se mantena la integridad muscular (15).

Fundamentalmente, la presencia de MWU implicala presencia de cortocircuitos perifricos que llevan aque la presin de oxgeno a nivel microcirculatorio seams baja que la presin de oxgeno a nivel venoso; sonestos cortocircuitos perifricos los que llevan a que lamicrocirculacin sea hipxica y a que las clulas seandisxicas en estados de shock y sepsis. En condicio-nes normales, la presin de oxgeno a nivel de la mi-crocirculacin es igual o ligeramente ms alta que lapresin venosa de oxgeno, pero en condiciones deshock hemorrgico o hipovolmico la presin venosade oxgeno disminuye a un nivel de meseta, mientrasque la presin de oxgeno a nivel de la microcircula-cin contina descendiendo por debajo de este valor,resultando en disparidad entre la presin de oxgenomicrocirculatoria y la venosa, la cual ha sido llamada elgap de la presin de oxgeno. Esta brecha de presinde oxgeno puede restablecerse o corregirse, en el casode shock hemorrgico, con la administracin de crista-loides los cuales logran llevar esta brecha a una condi-cin mnima de los niveles basales. Una brecha capilo-venular de oxgeno amplia, es una de las caractersti-cas de la endotoxemia, observndose tambin en elshock hipovolmico pero sin la misma severidad, locual se interpreta como un reflejo de la magnitud delcortocircuito que se presenta en las condiciones deshock sptico vs. shock hipovolmico, es decir las MWUque han sido excluidas y las cuales han sufrido el cor-tocircuito, son mucho mayores en sepsis y shock sp-tico que en shock hipovolmico y cardiognico (15).

Estos cortocircuitos a nivel de la microcirculacinpueden explicar la condicin observada en sepsis en lacual hay signos de disoxia regional a pesar de un apor-te adecuado o inclusive elevado de oxgeno. Los corto-circuitos pueden ocurrir por cuatro mecanismos: el pri-mer mecanismo es un cortocircuito anatmico a travsde meta-arteriolas en el cual hay un transporte con-

Cuidado crtico cardiovascular 117

vectivo del oxgeno de la arteriola a la vnula, un se-gundo mecanismo sera una difusin directa del oxge-no de las arteriolas a las vnulas determinado por laproximidad anatmica entre vnulas y arteriolas el cualha sido observado por ejemplo en la circulacin coro-naria en condiciones de bajo flujo. En tercer mecanis-mo de este cortocircuito involucra heterogenicidad enla arquitectura microvascular, el cual producira un fe-nmeno de robo entre una unidad microcirculatoriahiperperfundida y otra dbil hipoperfundida, lo cualexpresara que algunas unidades se encuentran en des-ventaja microcirculatoria y que seran excluidas o ro-badas por la vasodilatacin selectiva de otras unida-des. Esta condicin puede ser agravada en algunoscasos como sepsis, en la cual la arquitectura micro-vascular puede ser comprometida tambin por la pre-sencia de micrombolos y la formacin de edema, ha-ciendo que las unidades microcirculatorias dbiles seanms difciles de reanimar. Un cuarto mecanismo ha sidopropuesto por Gutirrez y colaboradores, planteando laincapacidad de la hemoglobina para soltar el oxgenode una manera suficientemente rpida cuando pasa porla microcirculacin. Esto ocurre especialmente en con-diciones de bajo nivel de saturacin de la hemoglobina,el cual podra estar en relacin directa con el tiempo detrnsito del eritrocito a travs de la microcirculacin, detal forma que las condiciones de trnsito rpido por lamicrocirculacin se asocian a disminucin del aporte deoxgeno a los tejidos, como se ha observado en algunosmodelos experimentales de sepsis (5, 15) (Figura 9).

La liberacin temprana de mediadores inflamatorioscomo citoquinas y xido ntrico durante la sepsis, pro-duce prdida de la autorregulacin a nivel de la micro-circulacin, la cual causa heterogenicidad patolgicaen el flujo sanguneo microcirculatorio, que conllevaun cortocircuito de las unidades microcirculatorias d-biles, que a su vez producen y mantienen estados dedisoxia a pesar de las medidas que buscan incremen-tar el aporte de oxgeno en forma sistmica. Son estasunidades microcirculatorias dbiles y disxicas las quedeterminan una disminucin en la extraccin de oxge-no y niveles elevados de lactato y CO2 a nivel de lamucosa gstrica y de otros tejidos a pesar de un ade-cuado aporte global de oxgeno.

Circulacin esplcnicaLa circulacin esplcnica cobra un papel fundamen-

tal en la fisiopatologa del shock y de la falla multi-orgnica, puesto que el sacrificio que realiza el orga-nismo del lecho mesentrico, buscando una autotrans-fusin a partir del volumen de reserva que se encuentraen este territorio hacia el volumen circulante, que pue-de ser hasta un 30% del volumen circulante para com-pensar la cada del volumen circulante efectivo y delgasto cardaco, lleva al sacrificio de estos rganos ydesencadena la falla multiorgnica que puede condu-cir a la muerte. Es claro que fenmenos de isquemiamesentrica favorecen la translocacin bacteriana ha-cia la circulacin portal, con la consecuente activacinde macrfagos hepticos o clulas de Kupffer que sonlos responsables de la mayor parte de las citoquinascirculantes y de la respuesta inflamatoria sistmica.Dichos macrfagos podran actuar como quimiorrecep-tores sensibles a las presiones de oxgeno, que al des-cender la tensin de oxgeno producira su activacin.

La circulacin esplcnica consta de dos circuitosen paralelo, uno para la muscularis propia y otro parala mucosa y submucosa; la irrigacin de la mucosa seencuentra conectada en serie a la submucosa. Esta or-ganizacin anatmica en la cual la irrigacin de la ve-

Figura 9. Tipos de alteraciones microcirculatorias enshock.

Fisiopatologa del shock118

llosidad se produce a partir de una arteriola nica y noramificada, que viaja desde la base de la vellosidadhacia la punta en donde comienza a ramificarse paraproducir una red de capilares que convergen hacia unavnula central a nivel de la base de la vellosidad, per-mite un mecanismo de contra-corriente en la cual haydisfusin de pequeas molculas como el oxgeno enforma rpida entre la arteriola y la vnula, lo cual puedeproducir fenmenos de cortocircuito de oxgeno en lavellosidad. Al igual que en otros rganos, la circula-cin esplcnica tiene mecanismos de autoregulacin,que se manifiestan por fenmenos de hiperemia reactivapost-isqumica. Los mecanismos autorreguladores lo-cales son similares a los de otros tejidos, una respues-ta miognica la cual directamente es dependiente de laperfusin y mediado por xido ntrico, y una respuestametablica regulada por aumento de los niveles deadenosina en respuesta a descensos del pH o de latensin de oxgeno. Una caracterstica importante deeste territorio es que durante los perodos de isquemiala perfusin de las diferentes capas del intestino se en-cuentran redistribuidas en forma desproporcionada, fa-voreciendo a las reas metablicamente ms activas, apesar de esto las demandas metablicas incrementadasy el fenmeno de cortocircuito favorecido por esta ana-toma de contracorriente, llevan a que la vellosidad yespecialmente su punta sea especialmente suscepti-ble a la isquemia (17).

Cuando los rganos mesentricos se encuentranhipoperfundidos, la respuesta recproca es incremen-tar la tasa de extraccin de oxgeno, lo cual mantieneun consumo de oxgeno relativamente constante a pe-sar de la disminucin del flujo sanguneo. Esta res-puesta se debe al reclutamiento de lechos capilares,con aumento en la densidad de capilares perfundidos,y el subsecuente aumento de la superficie de intercam-bio de nutrientes y disminucin de la distancia que tie-nen que difundir los nutrientes a las clulas y los tejidos.Este mecanismo es protector y especialmente ayuda enmomentos de hipoperfusin, sin embargo el aumentode la tasa de extraccin a nivel de la mucosa intestinallleva a que se reduzca la presin de oxgeno a nivel por-tal probablemente sin comprometer la perfusin hepti-ca, siendo suficiente para proteger el intestino en condi-

ciones de isquemia leve o moderada, pero cuando laisquemia es severa supera esta capacidad compensatoriade la microcirculacin intestinal, produciendo lesintisular y favoreciendo la traslocacin bacteriana.

En estado de shock hemorrgico e hipovolmico, lavasoconstriccin sistmica a nivel de los vasos de re-sistencia del cuerpo es un mecanismo compensatoriopara mantener la presin arterial, sin embargo esta res-puesta es desproporcionadamente ms alta a nivel dela circulacin esplcnica, pues causa redistribucin del30% del volumen sanguneo que se encuentra a niveldel lecho esplcnico y que al ir hacia la circulacinsistmica puede recuperar el volumen circulante efec-tivo; como consecuencia lleva a que la perfusin delos rganos mesentricos se encuentre preferencial-mente comprometida en estas condiciones.

Durante el shock cardiognico, el 40% del incre-mento de la resistencia vascular sistmica se debe so-lamente a vasoconstriccin del lecho mesentrico, de-jando al intestino bajo una condicin de isquemia cuyonico mecanismo de defensa es el incremento de laextraccin de oxgeno, que tendr una capacidad limi-tada de compensacin y que una vez sea superada lle-var a isquemia tisular. Al igual que en otros territorios,la secrecin local de norepinefrina en las terminalessimpticas y otros vasopresores circulantes comorenina-angiotensina y vasopresina, son los encargadosde mediar esta vasoconstriccin a nivel de los vasosde resistencia mesentricos. El responsable de esta res-puesta vasoconstrictora desproporcionada a nivel de lacirculacin esplcnica, es fundamentalmente el ejerenina-angiotensina, y si bien los niveles de renina anivel mesentrico no son diferentes de los circulantes,s se ha demostrado que la afinidad de los receptorespor la angiotensina II es cinco veces ms alta a niveldel msculo liso vascular de los vasos de resistenciamesentricos. Esto conlleva que ante incrementos com-pensatorios de la activacin del eje renina-angiotensi-na se produzca una vasoconstriccin mayor y ms acen-tuada a nivel de la circulacin esplcnica de lo queocurre a nivel de otros circuitos de la anatoma (17).

De manera experimental, la administracin y blo-queo del eje renina-angiotensina antes del shock cir-culatorio incrementa la sobrevida, lo cual no se obser-

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va cuando el bloqueo es de la respuesta simptica. Otrosmediadores vasoactivos como vasopresina que tambienes ms intensa en el lecho esplcnico, as como la dis-minucin de la generacin de xido ntrico pueden con-tribuir a la vasoconstriccin mesentrica en el shockhemorrgico, pero en una menor proporcin a lo ob-servado por la hipersensibilidad del lecho esplcnicoal sistema renina-angiotensina. Sin embargo, la auto-transfusin que puede recibir el organismo a partir dela constriccin venosa esplcnica es mediada funda-mentalmente por la respuesta simptica (17).

En el shock sptico el aumento de la actividad me-tablica con desacople de la fosforilacin oxidativa ygeneracin de ATP, sumado a mayor produccin de ra-dicales libres y cortocircuitos en la microcirculacin,determinan la lesin isqumica esplcnica. La produc-cin de radicales libres se asocia con incremento delconsumo de oxgeno hasta en el 30%, pero a su vezestos radicales libres producidos por enzimas como laxantina oxidasa durante fenmenos de isquemia-reper-fusin, son uno de los determinantes de la lesin delas vellosidades observadas durante los perodos deshock, convirtindose la xantina dehidrogenasa y oxi-dasa en uno de los traductores de las clulas endote-liales a las presiones de oxgeno e hipoxia. La xantinadehidrogenasa se encuentra constitutivamente presenteen las clulas, utilizando el NAD como receptor de elec-trones. Es convertida por oxidacin de grupo sulfihidriloen forma reversible o por protelisis en forma irreversi-ble en xantina oxidasa que utiliza el oxgeno como re-ceptor de electrones, en el metabolismo de la xantinaproveniente de la adenina de la degradacin de la ade-nosina y del ADP (13).

Respuesta metablica al shockLa respuesta metablica al shock tiene diferentes

fases que buscan la supervivencia, las cuales fuerondescritas hace 60 aos por David Cuthbertson: una faseinicial que se produce en forma inmediata como res-puesta al shock denominada como fase Ebb, que sig-nifica un receso en el cual hay una disminucin en laactividad metablica tratando de conservar la energapara funciones vitales de supervivencia, hay depresinde la vitalidad celular, con una duracin usualmente de

horas. Es un mecanismo de aturdimiento reactivo delmetabolismo celular, que busca conservar la estructu-ra celular y la vida a pesar de condiciones de deprivacinsevera. Luego hay una segunda fase de hipermetabo-lismo conocida como Flow, en la cual resurge la vitali-dad celular, con hipermetabolismo que tiene una ma-yor duracin, se extiende algunos das y su principalcaracterstica es un catabolismo aumentado. Posterior-mente fue descrita una tercera fase, hacia el final de laprimera semana con un inicio y duracin que pueden servariables. Por ser una fase de convalecencia o de recu-peracin, en la cual hay reparacin de los daos ocurri-dos como consecuencia de la lesin, su extensin pue-de ser de varias semanas. Es importante entender que apesar de que el shock es un evento transitorio sus con-secuencias pueden ser duraderas e inclusive llevar va-rios meses hasta que se recuperen las reservas energ-ticas del organismo (16, 18).

Durante la fase Ebb la prioridad es la conservaciny restitucin de la volemia; durante estas horas hay re-tencin de agua y sodio que busca re-asegurar el vo-lumen circulante efectivo. Esta primera fase de la res-puesta al shock es dominada por las catecolaminas quebuscan una movilizacin rpida y masiva de sustratosenergticos para mantener la biosntesis de ATP. La prio-ridad de la fase Ebb es la conservacin del volumenintravascular, sin embargo si no es seguida por unafase de provisin de energa, la prdida de la capaci-dad de suplir ATP evolucionar a la muerte celular (18).

La fase flow cumple un papel fundamental, dondehay predominio de hormonas catablicas, comoglucagn y cortisol, asociadas a depresin de la activi-dad anablica de la insulina. Se caracteriza por hiper-glicemia, movilizacin masiva de grasas para suminis-trar caloras que permitan mantener una produccin ade-cuada de ATP, a la vez que gluconognesis a partir deprotenas corporales. Este consumo de grasas y prote-nas corporales determinar en los pacientes con shocky trauma el deterioro de su masa corporal (18).

Se entiende el shock como un fenmeno de estrsque conlleva un aumento del gasto energtico para lo-grar la supervivencia celular y que la disponibilidad deenerga es un requerimiento fundamental para el man-tenimiento de la vida. El oxgeno cumple un papel fun-

Fisiopatologa del shock120

damental como el comburente biolgico esencial, conel cual la cadena respiratoria puede mantener su capa-cidad de bombear protones hacia la membrana mito-condrial, gracias a que acta como un receptor de elec-trones y a que el gradiente electroqumico generadopor la acumulacin de protones dentro de la membra-na mitocondrial, aporta la energa necesaria para la sn-tesis de ATP y el movimiento del ATP sintasa.

Durante la fase flow o hipermetablica el efectobeta-estimulante es marcado, hay secrecin de insu-lina pero hay contra-regulacin por hormonascatablicas como glucagn y cortisol que favorecenla hiperglicemia. Son las catecolaminas a su vez unode los estmulos para la produccin de glucagn yACTH, que se asocia tambin a niveles aumentadosde hormona de crecimiento. Una de las consecuen-cias de este hipermetabolismo es un aumento delconsumo de oxgeno, que tambin es necesario parala respuesta de defensa y reparacin.

El organismo busca a travs de su respuesta inicial(fase Ebb) limitar la magnitud del dao; con la fasehipermetablica busca defenderse de la agresin, se-guida por la fase de convalecencia en la cual se har lareparacin del dao. Podra existir una cuarta fase en lacual despus de la reparacin del dao hay un resta-blecimiento de las reservas energticas. Esta respuestametablica es modulada por una respuesta endocrinacon predominio en la fase Ebb de catecolaminas condisminucin de actividad de la insulina, aumento de losniveles de glucosa, lactato y cidos grasos libres; du-rante la fase un flow habr un predominio de catecolami-nas y cortisol, con menor actividad y resistencia alinsulina. El aumento de glucagn lleva a un incrementode los niveles de glicemia y a un aumento de cidosgrasos libres y del catabolismo de las protenas, que seasocian a aumento de nitrgeno ureico urinario.

Durante la fase de convalecencia y adaptacin dis-minuye la actividad de las hormonas catablicas, porlo tanto hay disminucin de los cidos grasos libres,hay disminucin del catabolismo y protelisis tambinhabr predominio de insulina. Finalmente, en la fasede restablecimiento de las reservas hay predominio deestas hormonas anablicas.

Esta respuesta metablica es comn como mecanis-mo de defensa a condiciones de estrs severo; indepen-diente de cul sea el componente que lleva al shock, entodos ellos se da retencin de agua mediada por hormo-na antidiurtica, retencin de sodio mediada por aldos-terona, prdida de potasio intracelular compensado poringreso de sodio e hidrgeno a la clula, puede llevar adisminucin del pH intracelular y alcalosis extracelular,prdida de nitrgeno con balance negativo de nitrgeno,hay reabsorcin renal de bicarbonato por aldosterona conhiperaldosteronismo, hiperglicemia como consecuenciade la movilizacin de sustratos energticos por hormo-nas catablicas como glucagn, cortisol y catecolami-nas, con resistencia a la insulina (16,18).

Alteraciones inmunolgicasEl organismo responde al trauma buscando restau-

rar la homeostasia perdida durante la agresin. Tantolas condiciones premrbidas, como el tipo de lesinvan a influir en la sobrevida y en las complicacionesque presente. Por esta razn el trauma severo y el shockdeben ser asumidos como sistmicos en su manejo,comprendiendo que la lesin produce cambios com-pensatorios y patolgicos que van ms all del dao di-recto. Muchos de estos cambios involucran una res-puesta inmune de defensa que en algunos puede serinsuficiente y en otros sobre-expresada, pero que no esexclusiva de los pacientes con trauma fsico, si no escomn a muchas de las condiciones que afectan al pa-ciente crtico, en el cual se presentan otras alteracionesque producen una lesin que lleva al shock (19-21).

Para recobrar el equilibrio perdido durante un trau-ma severo, se necesita que funcionen de manera coor-dinada los sistemas inmune, cardiovascular, endocri-no y nervioso central. Estos sistemas reaccionan cadavez que el organismo es sometido a estrs. Sin embar-go esta respuesta inmuno-neuro-endocrina al estrs segenera desde el momento mismo de la agresin, pro-duciendo cambios inflamatorios que pueden determi-nar una disfuncin mltiple de rganos.

La integridad del sistema inmune determina granparte de las posibilidades de sobrevivir a un trauma yal shock. Una de las ms importantes funciones que

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tiene un equipo de trauma es recuperar y preservar lafuncin del sistema inmune por medio de una serie deintervenciones que empiezan con el reconocimiento delas lesiones, la reanimacin enrgica y temprana delshock, y el mantenimiento de la perfusin de rganos.

En el trauma se pueden producir lesiones autolimi-tadas con mecanismos de inflamacin local claramen-te definidos que llevan a la reparacin local de tejidos.Sin embargo tambin se puede producir una inflama-cin sistmica (sndrome de respuesta inflamatoriasistmica), con respuestas que involucran sitios leja-nos a los rganos inicialmente lesionados. Algunas deestas respuestas pueden ser mal adaptativas y el algu-nos casos irreversibles.

Las respuestas fisiolgicas que se producen en elorganismo cuando sucede un trauma o una hemorragiasevera, incluyen eventos celulares y moleculares com-plejos, que involucran clulas polimorfonucleares ylinfocitos que son reclutados en el sitio de la lesincon la finalidad de secretar mediadores de inflamacinpara defensa. De igual manera, el endotelio del sitio dela lesin es una estructura anatmica y fisiolgicamenteimportante, que participa activamente dentro de la res-puesta inflamatoria tanto local como sistmica.

Adems, dentro de la respuesta inflamatoria inte-ractan hormonas tales como catecolaminas, hormonaadrenocorticotrpica, cortisol y glucagn; citoquinascomo factor de necrosis tumoral alfa e interleuquinascomo IL6, IL8, IL10, IL1b y otros productos celularescomo proteasas, radicales libres de oxgeno, eicosa-noides, reactantes de fase aguda y factores de creci-miento (Figura 10).

El sistema nervioso central participa en la modula-cin de la respuesta inmune con la liberacin deneurotransmisores, neuropptidos y hormonas. Losopiodes tienen una influencia compleja en la actividadinmunolgica; asi por ejemplo, altos niveles deprimenla funcin inmune pero bajos niveles la estimulan. Laprolactina estimula la proliferacin de los esplenocitosy la secrecin de IL-2 e IL-3, adems de aumentar lasecrecin de IL-1 e IL-6 por los macrfagos. La admi-nistracin de metoclopramida que incrementa los ni-veles circulantes de prolactina, tiene un efecto compa-

rable en la inmunidad celular. La melatonina que es lahormona liberada por la glndula pineal protege contrala inmunodepresin post-trauma. Adems el sistemaneuroendocrino tambin es capaz de producir citoqui-nas (19-21).

El trauma per se genera una respuesta de estrs quees normal, ya que se produce lesin directa de tejidos yhemorragia. La meta principal de esta respuesta de estrses volver a un estado normal de homeostasia. Sin em-bargo existen otras metas como limitar la prdida de san-gre y mejorar el flujo sanguneo local, as como el aportede oxgeno y nutrientes a los tejidos.

En el paciente traumatizado existe un comportamien-to bimodal de la respuesta inflamatoria, tal como inicial-mente lo describi Cuthbertson para la respuesta meta-blica. La duracin de estas fases indiscutiblemente vaa depender de la eficacia de la reanimacin inicial.

La fase Ebb hipodinmica busca limitar el dao ini-cial. La fase flow se caracteriza por ser una fase de hi-permetabolismo y catabolismo proteico, la cual secorrelaciona directamente con la severidad de la lesininicial y busca la reparacin tisular. Esto contrasta conla fase Ebb durante el perodo de shock inicial, en lacual el organismo encamina todos sus procesos a con-servar el volumen sanguneo para poder sobrevivir a laagresin inicial.

Figura 10. Niveles arbitrarios de citoquinas en sangredurante 24 horas post-trauma y shock he-morrgico (Tomado de Faist 19).

Fisiopatologa del shock122

En este proceso inflamatorio los polimorfonucleares,macrfagos y linfocitos son activados para producirmediadores de la inflamacin tales como citoquinas,xido ntrico y produccin de PAF (factor activador pla-quetario). Los polimorfonucleares estn en capacidadde producir sustancias oxidantes como perxido de hi-drgeno, cido hipocloroso, radicales libres de oxge-no y enzimas proteolticas como elastasas, y sustan-cias vasoactivas como leucotrienos, prostaglandinas yPAF. El PAF per se puede inducir adhesin de polimor-fonuclares a las clulas endoteliales. Los radicales li-bres de oxgeno pueden producir peroxidacin de loslpidos de la membrana celular y pueden activar el sis-tema de bradiquininas, que produce vasodilatacin yaumento de la permeabilidad vascular.

La adrenalina se encarga de estimular la produccinde renina aumentando la produccin heptica deangiotensingeno I, que es convertido en angiotensinaII a nivel pulmonar, la cual es el ms potente vaso-constrictor endgeno. A su vez estimula la activacinde aldosterona. Con todo lo anterior se trata de mante-ner el volumen circulante efectivo por medio del au-mento de la reabsorcin de sodio a nivel del tbulodistal de la nefrona. Igualmente, se activa la secrecinde hormona antidiurtica para evitar la prdida de aguay mantener la volemia. Adems estimula la produccinde hormona de crecimiento. El resultado es el mante-nimiento del volumen circulante, mientras la adrenalinase encarga de aumentar la contractilidad cardaca, au-mentar la resistencia vascular sistmica y mejorar lapresin y el flujo sanguneo.

En esta cascada de eventos tambin es activado elcomplemento. Esta respuesta adaptativa adems de li-mitar la prdida de sangre, busca mejorar el aclara-miento de detritus celulares; sin embargo tiene otrosefectos no tan benficos como el aumento de la per-meabilidad microvascular y la contraccin del mscu-lo liso vascular. Adems, aumenta la liberacin dehistamina y de metabolitos del cido araquidnico.

Cuando estas respuestas se perpetan con un inade-cuado equilibrio entre sustancias pro-inflamatorias y sus-tancias anti-inflamatorias, el paciente puede evolucionar aun sndrome de disfuncin mltiple de rganos y fallecer.

La respuesta inmune al trauma severo y al shock, co-mienza minutos despus de la lesin inicial con la acti-vacin de monocitos, que lleva a un incremento en lasntesis y liberacin de mediadores inflamatorios (Figu-ra 11). La respuesta inflamatoria se correlaciona con laseveridad y duracin de la hipotensin buscando iniciarla reparacin del dao, pero pudiendo inducir un com-promiso inflamatorio sistmico. La presencia de sndro-me de respuesta inflamatoria sistmica se observa en30% de los traumas, con mortalidad hasta de 80% cuan-do conlleva falla mltiple de rganos. La sobreactivacinde los monocitos puede resultar en inmunoparlisis queslo ser compensada 3 a 5 das despus con el influjode nuevos e inmaduros monocitos y macrfagos.

La primera fase de la respuesta inflamatoria es me-diada por la cascada de la coagulacin y la de comple-mento. En la primera hora del trauma ya se encuentranaumentados los niveles de receptor soluble para TNF,seguido por elevacin de antagonista del receptor paraIL-1 que hace pico entre las 4 y 6 horas post-trauma. Elaumento en los niveles del receptor soluble de IL-2 esms lento pero persiste por varios das. Estos nivelesreflejan el patrn de liberacin de las citoquinas pri-marias, y se pueden correlacionar con la severidad y elriesgo de complicaciones. Se observa un incrementosignificativo de IL-6 e IL-8 en las primeras 12 horas dereanimacin, al igual que una casi inmediata (en minu-tos) activacin de citoquinas quemotcticas (IL-8,

Figura 11. Representacin esquemtica de las posiblesvariaciones en la respuesta inmune (Tomadode Vincent 21).

Cuidado crtico cardiovascular 123

pptido 78 derivados de clulas epiteliales activadorde neutrfilos) y molculas de adhesin solubles comosE-selectina y sP-selectina (19-21).

La tasa de infecciones graves en los pacientes se-veramente traumatizados o crticos, se debe en parte ala supresin de la funcin inmune innata y adquirida.El grado de inmunodepresin parece ser paralelo a laseveridad de la lesin.

La marcada respuesta inflamatoria inicial se carac-teriza por un incremento en la produccin de citoqui-nas y quemoquinas pro-inflamatorias como factor denecrosis tumoral alfa e interleuquinas (IL-1B, IL-6, IL-8). Puede manifestarse como un sndrome de respuestainflamatoria sistmica, con compromiso cardiovascu-lar (inestabilidad hemodinmica), lesin pulmonar agu-da (SDRA), coagulacin intravascular (CID) y disfun-cin multiorgnica.

Despus del estado inflamatorio (SIRS) se produceun estado de inmunodepresin, con supresin de laexpresin de citoquinas, que produce una alta suscep-tibilidad a las infecciones sistmicas, descrito por RogerBone como sndrome de respuesta anti-inflamatoriacompensatoria (CARS). En algunos pacientes coexis-te la excesiva inflamacin con una respuesta inmunedeprimida conocida como sndrome de respuesta anti-inflamatoria mixto (MARS). Este compromiso inmunese puede demostrar en anergia a pruebas cutneas, dis-minucin en la produccin de anticuerpos y disminu-cin de la fagocitosis, que se correlacionan con el de-sarrollo de infecciones (Figuras 12, 13 y 14).

Figura 12. Papel de la hipoperfusin intestinal en SIRSy FOM temprano (9).

Figura 13. Concepto esquemtico de la patognesis delFOM post-trauma, resultado de la disfuncinen la respuesta inflamatoria (9).

Figura 14. Papel de la hipoperfusin intestinal en las in-fecciones y la FOM tarda (9).

La respuesta inflamatoria observada en trauma essimilar a la que se presenta en sepsis, bypass cardio-pulmonar, golpe de calor, pancreatitis, falla cardaca einclusive en infarto de miocardio. Esta respuesta tienedos componentes, el pro-inflamatorio y el anti-infla-matorio variando en magnitud y duracin, entre even-tos inflamatorios y de paciente a paciente.

Fisiopatologa del shock124

La liberacin local de mediadores pro-inflamatoriospromueve la restauracin del dao y la eliminacin ocontrol de la infeccin. En la primera fase o pro-infla-matoria en la que predominan citoquinas como el TNF,se liberan mediadores anti-inflamatorios que tratan derestablecer el balance entre el estado pro-inflamatorioy el anti-inflamatorio. En la segunda fase o pro/anti-inflamatoria, persisten citoquinas pro-inflamatorias y susantagonistas como receptores solubles y citoquinasanti-inflamatorias (19-21).

La liberacin de TNF es tan temprana como 30 minu-tos despus del trauma o del shock, alcanzando el pico alas 2 horas post-trauma y retornando a los valores nor-males antes de 24 horas. El TNF alfa que se detecta des-pus de 24 horas usualmente no es biolgicamente ac-tivo; el incremento de una forma soluble de su receptorprobablemente lo inactiva biolgicamente. La IL-6 se elevaa partir de las 2 horas post-trauma y sus niveles perma-necen elevados ms de 24 horas despus.

En contraste con la elevacin temprana de las cito-quinas pro-inflamatorias la elevacin de las anti-inflamatorias es tarda. El factor transformante de cre-cimiento beta (TGF-) no es detectable hasta 24 horasdespus del trauma, persistiendo hasta 72 horas pos-terior a la lesin. La administracin de anticuerpos con-tra TGF- restaura la depresin funcional de los ma-crfagos, que se observa de manera prolongada des-pus del trauma.

La elevacin de prostaglandina E2 que inhibe la in-munidad celular, ocurre en las primeras dos horas deltrauma, logrando prevenirse la depresin de los ma-crfagos con la administracin de inhibidores de la ci-clo-oxigenasa como ibuprofn, as como con cidosgrasos omega 3 que tambin inhiben el metabolismodel cido araquidnico.

El grado y duracin de la respuesta inmune varaentre los pacientes, sin lograr restablecer en algunosellos este balance inmune, con el riesgo de dao derganos y de muerte. Un indicador de este estado es larelacin entre los niveles de IL-10 y TNF, teniendo mor-talidad mayor los que tienen una alta relacin o poseenun mayor estado anti-inflmatorio, lo que indica que cier-to estado inflamatorio es necesario para los mecanis-mos de defensa del husped.

Los niveles de citoquinas pro-inflamatorias son msaltos cuando ocurre shock y prdida sangunea con eltrauma, que cuando ocurre slo trauma; lo cual puederelacionarse con mayor hipoperfusin del lechoesplcnico que estimula la respuesta -inflamatoria.

Funcin orgnica durante el shockSe sabe que hay disfuncin cardaca y sta se ma-

nifiesta en falla circulatoria. Se dice que durante el in-farto agudo del miocardio, la hipoperfusin y la isque-mia miocrdica determinan la funcion cardaca; el pro-nstico est directamente relacionado con la magnituddel compromiso cardaco, la prdida del 40% del teji-do miocrdico condiciona la aparicin de shock car-diognico, la produccin de factores depresores delmiocardio contribuyen a la disfuncin cardaca en elshock sptico e hipovolmico por isquemia pancreticae intestinal.

La hipotensin sostenida por rescate volumtrico in-adecuado o por tardanza en la utilizacin de sustanciaspresoras en el corazn de pacientes diabticos, hiper-tensos o con enfermedad arterioesclertica ocasionanla aparicin de isquemia miocardica, an cuando lascifras de presin de perfusin coronaria no se encuen-tren por debajo de los valores que son aceptables. Ladisminucin de la densidad y afinidad de los recepto-res beta-adrenrgicos miocrdicos pueden disminuirla respuesta a catecolaminas endgenas y exgenas.La hipertensin pulmonar y el aumento de la postcargade las cmaras derechas que se ven durante el shocksptico y el embolismo pulmonar, puede condicionar adisfuncin cardaca sobre todo cuando se asocia a sn-drome de dificultad respiratoria agudo (SDRA).

En el shock cardiognico y sptico hay disminucinde la complacencia ventricular. La rigidez ventriculardel shock cardiognico es ocasionada por isquemia,en el paciente sptico las causas no son muy claraspero se observa un mejor pronstico en los pacientescon shock sptico que son capaces de producir dilata-cin ventricular. El aumento de la frecuencia respirato-ria y del volumen minuto acompaan a todas las for-mas de falla circulatoria, una respuesta defensiva tam-bin a la acidosis, la hipoxia y el shock.

Cuidado crtico cardiovascular 125

El trabajo respiratorio aumenta el consumo de ox-geno por la musculatura respiratoria. En los momentosque existe hipoperfusin tisular en otros rganos dis-minuye la disponibilidad de oxgeno y es por eso quese debe insistir en ventilacin mecnica en shock an-tes que existan parmetros de insuficiencia respirato-ria, adems el compromiso mioptico intrnseco ca-racterstico de algunos tipos de shock, como el spti-co, contribuyen a la disfuncin respiratoria que se ob-serva en el paciente.

A nivel renal la perfusin se compromete; en la fallacirculatoria aumenta el tono arteriolar eferente, com-pensando la disminucin del flujo glomerular y mante-niendo la filtracin glomerular hasta que es sobrepasa-do y se produce la falla renal. En el shock cardiognicola dilatacin de la auricular izquierda produce libera-cin del factor natriurtico atrial que sirve como pro-tector. Sin embargo, hay disminucin de la presin deperfusin renal, la cual puede tambin llevar a falla re-nal; la apertura de circuitos arteriovenosos con dismi-nucin del flujo capilar nutricio, juega un papel muyimportante en la falla renal del shock distributivo o sp-

tico, la rabdomilisis y la utilizacin de nefrotxicos,medios de contraste y antibiticos pueden contribuirparcialmente a la disfuncin renal del shock. El hgadoque es uno de los rganos metablicos y uno de loscentros depuradores ms importantes del organismo,lleva a isquemia centro-lobulillar que ser ms o me-nos grave dependiendo de la severidad del shock, ob-servndose elevacin de las transaminasas en el shockhipodinmico severo.

En el shock sptico se observa colestasis con au-mento de bilirrubinas y fosfatasa alcalina normal o unpoco elevada. Puede reflejar alteraciones en la funcincanalicular que es causada por las toxinas bacterianas.El flujo esplcnico se compromete de forma temprana yen cualquier causa de falla circulatoria a medida que stese redistribuye hacia rganos mas importantes, la lesinintestinal isqumica y reperfusin causan leo p