lÍquido cefalorraquÍdeo circulaciÓn cerebral. volumen total 150 ml líquido cristalino...
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LÍQUIDO CEFALORRAQUÍDEOCIRCULACIÓN CEREBRAL
Volumen total 150 ml
Líquido cristalino transparente
El líquido cefalorraquídeo rellena los ventrículos y el espacio subaracnoideo
Ventrículo lateral
3er ventrículo
4o ventrículo
Espacio subaracnoideo
LCR plasma
Proteína (mg/dL) 35 7000
Glucosa (mg/dL) 60 90
Osmolaridad (mOsm/L) 295 295
Na + (mEq/L) 147 250
K+ (mEq/L) 2.8 4.5
Ca2+ (mEq/L) 2.1 4.8
Mg2+ (mEq/L) 0.3 1.7
Cl- (mEq/L) 113 99
pH 7.33 7.41
El líquido cefalorraquídeo es un ultrafiltrado del plasma
Efecto Gibbs-Donnan
El líquido cefalorraquídeo se produce en su mayor parte en los plexos coroideos
Ventrículo lateral
Líquido cefalorraquídeo
Plexo coroideo
CO2 + H2O
HCO3-
H+
Na+
Na+
K+ Na+ Cl- K+
H2O
HCO3-
Cl-
Líquido cefalorraquídeo
Anhidrasa carbónica
La secreción de líquido cefalorraquídeo depende de la anhidrasa carbónica
Plexo coroideo
Na+
Una pequeña parte se produce por filtración en el tejido cerebral
Capilar cerebral
Arteria cerebral
plasma
Ventrículo lateral
Se reabsorbe en las vellosidades de los senos venosos
Cada día se producen y se reabsorben 500 mlSe renueva 3-4 veces al día
Líquido cefalorraquídeo
Sangre venosa
La velocidad de reabsorción depende de la presión
110
500
Presión del líquido cefalorraquídeo (mm H2O)
Pfl
ujo
de
l lí
qu
ido
ce
falo
rra
qu
íde
o (
mL
/día
)
formación
absorción
Si se dificulta la absorción aparece hipertensión intracraneal
500
Presión del líquido cefalorraquídeo (mm H2O)
flu
jo d
el
líq
uid
o c
efa
lorr
aq
uíd
eo
(m
L/d
ía)
formación
absorción
La presión del líquido cefalorraquídeo puede medirse mediante una punción lumbar
Presión en mm H2O (entre 70-190)
Soporta el peso del encéfalo por flotación
Amortigua los golpes
Hace las funciones del sistema linfático
Ventrículo lateral
Funciones del líquido cefalorraquídeo
Experimento de Paul Erlich Experimento de Edwin Goldmann
La barrera hematoencefálica limita la difusión de sustancias entre el sistema nervioso central y el resto del organismo
MDR
MAO
catecolaminas
plasma
Líquido extracelular y cefalorraquídeo
La barrera hematoencefálica está localizada en el endotelio de los capilares cerebrales
astrocito
Líquido cefalorraquídeo
Plexo coroideoCapilar cerebral
plasma
Tejido cerebral
El líquido cefalorraquídeo está incluido en la barrera hematoencefálica
La permeabilidad en la barrera hematoencefálica depende de la liposolubilidad
agua
nicotina
etanol
heroína
diazepam
cloramfenicol
dopamina
metotrexato
manitolmorfina
penicilinasodio
L-DOPA
glucosa
0.001 0.01 0.1 1 10 100
Coeficiente de partición aceite/agua
Ex
tra
cc
ión
re
lati
va
0.01
0.1
1
Glut1
Na+
K+
Na+
H+
HCO3-
Cl-
glucosa
MCT1Lactato piruvato
Lat1 L-DOPAaminoácidos
Liposolubles (O2, CO2, anestésicos, barbitúricos, etanol)
plasma
Líquido extracelular y cefalorraquídeo
Algunas moléculas atraviesan la barrera mediante transportadores específicos
En los órganos circumventriculares no existe barrera hematoencefálica
Órgano subfornical(sensible a angiotensia II)
Glándula pineal(secreción de melatonina)
Órgano subcomisural(¿neurosecreción?)
Área postrema(respuesta a tóxicos, hormonas, hipoglucemia, en plasma)
Órgano vasculoso de la lámina terminal
(sensible a la osmolaridad del plasma)
Neurohipófisis(secreción de hormonas)
FLUJO SANGUÍNEO CEREBRAL : 750 ml/min 70% carótidas 30% vertebrales
4 veces mayor en la sustancia gris que en la blanca
El cerebro recibe el 15% del gasto cardiaco y el 20% del consumo de oxígeno aunque solo representa el 2% del peso corporal total
carótida
vertebral
En el polígono de Willis se comunican el territorio de la carótida y el de la vertebral, y el de un lado con el otro, pero en condiciones normales no pasa flujo de un territorio a otro
carótida
vertebral
trombo
Si una arteria se obstruye, se puede compensar hasta cierto punto
Más allá del polígono de Willis hay pocas comunicaciones entre los territorios
Arteria cerebral anterior
Arteria cerebral media
Arteria cerebral posterior
Territorio de la arteria cerebral anterior
Territorio de la arteria cerebral media
Territorio de la arteria cerebral posterior
Las colaterales pueden reducir el tamaño del infarto cuando se obstruye una arteria
Obstrucción de la arteria cerebral media
Pre
sió
n
100 mmHg
En los bordes de los territorios la presión en las arteriolas es menor
Pre
sió
n
Si la presión cae se puede producir isquemia en esa región
isquemia
Estas zonas marginales o de frontera son las que tienen más riesgo de isquemia en situaciones de choque cardiovascular o hipoxia
Territorio de la arteria cerebral
anterior
Territorio de la arteria cerebral media
Territorio de la arteria cerebral
posterior
isquemia
isquemia
Presiónarterial
PresiónvenosaArteriolas y capilares
Presión intracraneal
Presión arterial - presión venosaresistencia
Los vasos cerebrales están rodeados por la presión intracraneal
Flujo =
Presiónarterial
PresiónvenosaArteriolas y capilares
Presión intracraneal
Presión arterial - presión venosaresistencia
Si la presión intracraneal es mayor que la presión venosa comprime las venas e interrumpe momentáneamente el flujo
Flujo =
Presiónarterial
PresiónvenosaArteriolas y capilares
Presión intracraneal
Presión arterial - presión venosaresistencia
Flujo =
La presión venosa va aumentando
Presiónarterial
PresiónvenosaArteriolas y capilares
Presión intracraneal
Flujo =Presión arterial - presión intracraneal
resistencia
Cuando la presión venosa es igual que la intracraneal las venas se abren lo suficiente para restablecer el flujo
Presiónintracraneal
Presiónarterial
Presiónvenosa
Presiónintracraneal
Arteriolas y capilares
Presión intracraneal
Flujo =Presión arterial - presión intracraneal
resistencia
La presión intracraneal determina la presión de perfusión cerebral
Fenómeno de la cascada
Presión arterial
Presión intracraneal
Presión venosa
En la circulación sistémica, las venas que están por encima de la posición de corazón se colapsan
Presión arterial Presión venosa
Presión intracraneal
En posición erecta, la presión intracraneal protege a las venas del colapso
En posición erecta, la presión en las venas cerebrales es negativa
0
-30 cm H2O
Presión intracraneal Presión atmosféricaSi se abre el cráneo, las
venas se colapsan
Los senos venosos no se pueden colapsar
0
-30 cm H2O
Presión negativa Si se abren los senos venosos, absorben aire
Presión atmosférica
Si se abren los senos venosos durante la cirugía se debe poner la cabeza más baja que el cuerpo
Posición de Trendelenburg
0
-2 m
+2 m
Presión intracraneal negativaPresión venosa negativa
Presión intracraneal positivaPresión venosa positiva
La presión intracraneal compensa el aumento de presión en las venas cerebrales al bajar la cabeza
La reacción de Cushing consiste en un aumento de la presión arterial en respuesta a la hipertensión intracraneal
Harvey Williams Cushing(1869 - 1939)
SIMPÁTICA
SENSORIAL
PARASIMPÁTICA
Los vasos cerebrales tienen tres tipos de inervación
noradrenalina
Neuropeptido Y
ATP
α1α2
Y1
P2X
contracción
Músculo liso
Inervación simpática
Ganglio cervical superior
La inervación simpática es vasoconstrictora
Ganglio esfenopalatino
VIP
relajación
Músculo liso
Inervación parasimpática
endotelioM3
NO
acetilcolina
NO
La inervación parasimpática es vasodilatadora
Ganglio trigémino
CGRP
relajación
Músculo liso
Inervación sensorial
La inervación sensorial es vasodilatadora
Sustancia P
tálamotálamo
Arteria cerebral
noradrenalina
serotoninaacetilcolina
Prosencéfalo basal
Núcleos del rafe
Locus ceruleus
Además de la inervación extrínseca, las arteriolas intracerebrales reciben inervación intrínseca procedente de estructuras subcorticales
PRESIÓN ARTERIAL
FL
UJ
O S
AN
GU
ÍNE
O C
ER
EB
RA
L
La circulación cerebral presenta autorregulación, mediada por mecanismos metabólicos y miogénicos
Flujo sanguíneo en la arteria cerebral media
(ml/min)
Presión arterial sistémica (mmHg)
0
200
100
01 min
CO2
El CO2 es un vasodilatador muy potente en la circulación cerebral
25 75 125 175
25
75
125
Presión mmHg
Flu
jo s
an
gu
íne
o c
ere
bra
l (m
l/10
0g
/min
)
25 75 125 175
25
75
125
Presión mmHg
Rango fisiológico
Rango fisiológicopCO2
pO2
El flujo sanguíneo aumenta cuando una parte del cerebro se activa
corteza visual
glutamato
astrocito
neuronas
Adenosina, K+
NO, K+, prostaglandinas, EET
NO
Neuronasperiarteriolares
Se han propuesto varios mecanismos para explicar el acoplamiento entre el metabolismo y el flujo sanguíneo
La obstrucción de una arteria cerebral produce isquemia
coágulo
isquemia
Na+
K+
ATP Na+
H2O
glutamato
Ca2+
Inducción iNOS y COX2
NORadicales
depolarización
NMDA
edema
apoptosis
Daño endotelialAlteración de la barrera
vasoconstricciónAlteración de la microglía
La isquemia cerebral produce muerte cerebral por excitotoxicidad
glutamato