Hispanopedia WikiLa circulación cerebral es el movimiento de la sangre a través de una red de arterias y venas cerebrales que irrigan el cerebro . El flujo sanguíneo cerebral en un adulto suele ser de 750 mililitros por minuto , o aproximadamente el 15 % del gasto cardíaco . Las arterias suministran sangre oxigenada , glucosa y otros nutrientes al cerebro. Las venas transportan la sangre "usada o gastada" de vuelta al corazón para eliminar el dióxido de carbono , el ácido láctico y otros productos metabólicos . La unidad neurovascular regula el flujo sanguíneo cerebral para que las neuronas activadas reciban la energía adecuada en el momento preciso. [ 1 ] Dado que el cerebro sufriría daños rápidamente ante cualquier interrupción del suministro de sangre, el sistema circulatorio cerebral cuenta con mecanismos de protección, incluida la autorregulación de los vasos sanguíneos . El fallo de estos mecanismos puede provocar un accidente cerebrovascular . El volumen de sangre en circulación se denomina flujo sanguíneo cerebral . Las aceleraciones repentinas e intensas alteran las fuerzas gravitacionales percibidas por el cuerpo y pueden afectar gravemente la circulación cerebral y las funciones normales, hasta el punto de convertirse en afecciones graves que ponen en peligro la vida.
La siguiente descripción se basa en un modelo idealizado de circulación cerebral humana. El patrón de circulación y su nomenclatura varían entre los distintos organismos.
Anatomía
suministro de sangre
La irrigación sanguínea del cerebro se divide normalmente en segmentos anterior y posterior, según las diferentes arterias que lo irrigan. Los dos pares principales de arterias son las arterias carótidas internas (que irrigan la parte anterior del cerebro) y las arterias vertebrales (que irrigan el tronco encefálico y la parte posterior del cerebro). [ 2 ] Las circulaciones cerebrales anterior y posterior están interconectadas mediante arterias comunicantes posteriores bilaterales . Estas forman parte del círculo de Willis , que proporciona circulación de reserva al cerebro. En caso de oclusión de una de las arterias de irrigación, el círculo de Willis proporciona interconexiones entre la circulación cerebral anterior y posterior a lo largo del suelo de la bóveda craneal, suministrando sangre a los tejidos que de otro modo sufrirían isquemia . [ 3 ]
Circulación cerebral anterior
La circulación cerebral anterior es el suministro de sangre a la porción anterior del cerebro, incluidos los ojos . Está irrigada por las siguientes arterias:
- Arterias carótidas internas : Estas grandes arterias son las ramas mediales de las arterias carótidas comunes que entran en el cráneo, a diferencia de las ramas de las carótidas externas que irrigan los tejidos faciales; la arteria carótida interna se ramifica en la arteria cerebral anterior y continúa formando la arteria cerebral media . [ 4 ]
- Arteria cerebral anterior (ACA)
- Arteria comunicante anterior : Conecta ambas arterias cerebrales anteriores, dentro y a lo largo del suelo de la bóveda craneal.
- Arteria cerebral media (ACM)
Circulación cerebral posterior
La circulación cerebral posterior es el suministro de sangre a la porción posterior del cerebro, incluyendo los lóbulos occipitales , el cerebelo y el tronco encefálico . Está irrigada por las siguientes arterias:
- Arterias vertebrales : Estas arterias más pequeñas se ramifican a partir de las arterias subclavias , que irrigan principalmente los hombros, la parte lateral del tórax y los brazos. Dentro del cráneo , las dos arterias vertebrales se fusionan para formar la arteria basilar .
- Arteria basilar : Irriga el mesencéfalo , el cerebelo y, por lo general, se ramifica en la arteria cerebral posterior.
- Arteria cerebral posterior (ACP)
- Arteria comunicante posterior
Drenaje venoso
El drenaje venoso del cerebro se puede dividir en dos subdivisiones: superficial y profundo.
- El sistema superficial
El sistema superficial está compuesto por senos venosos durales , conductos dentro de la duramadre . Por lo tanto, los senos durales se localizan en la superficie del cerebro. El más prominente de estos senos es el seno sagital superior , que se encuentra en el plano sagital bajo la línea media de la bóveda craneal, posterior e inferiormente a la confluencia de los senos , donde el drenaje superficial se une al seno que drena principalmente el sistema venoso profundo. Desde aquí, dos senos transversos se bifurcan y discurren lateral e inferiormente en una curva en forma de S que forma los senos sigmoideos , los cuales dan origen a las dos venas yugulares . En el cuello, las venas yugulares discurren paralelas al trayecto ascendente de las arterias carótidas y drenan la sangre en la vena cava superior . Las venas perforan el seno dural correspondiente, atravesando la aracnoides y la duramadre como venas puente que drenan su contenido en el seno. [ 5 ]
- El sistema venoso profundo
El sistema venoso profundo está compuesto principalmente por venas tradicionales dentro de las estructuras profundas del cerebro, que se unen detrás del mesencéfalo para formar la gran vena cerebral (vena de Galeno). Esta vena se fusiona con el seno sagital inferior para formar el seno recto , que luego se une al sistema venoso superficial mencionado anteriormente en la confluencia de los senos .
Maduración de los vasos sanguíneos cerebrales
La maduración de los vasos sanguíneos en el cerebro es un proceso crítico que ocurre después del nacimiento. [ 6 ] Implica la adquisición de propiedades de barrera y contráctiles clave, esenciales para la función cerebral. Durante la fase posnatal temprana, las células endoteliales (CE) y las células musculares lisas vasculares (CMLV) experimentan cambios moleculares y funcionales significativos.
Las células endoteliales comienzan a expresar la glicoproteína P , un transportador de eflujo crucial que ayuda a proteger el cerebro expulsando sustancias nocivas. [ 7 ] Esta capacidad de eflujo se adquiere progresivamente y se vuelve completamente funcional en el período posnatal. Además, las VSMC, que inicialmente pueblan la red arterial, comienzan a expresar proteínas contráctiles como la actina del músculo liso (SMA) y la miosina-11 , transformándose en células contráctiles capaces de regular el tono de los vasos sanguíneos y el flujo sanguíneo cerebral.
La expresión de Myh11 en las células musculares lisas vasculares (VSMC) actúa como un interruptor del desarrollo, con una regulación positiva significativa que ocurre desde el nacimiento hasta la edad de 2 a 5 años. [ 6 ] Este es un período crítico necesario para el establecimiento de la contractilidad vascular y la funcionalidad general de la circulación cerebral.
Fisiología
El flujo sanguíneo cerebral (FSC) es el suministro de sangre al cerebro en un período de tiempo determinado. [ 8 ] En un adulto, el FSC es típicamente de 750 mililitros por minuto o 15,8 ± 5,7 % del gasto cardíaco . [ 9 ] Esto equivale a una perfusión promedio de 50 a 54 mililitros de sangre por cada 100 gramos de tejido cerebral por minuto. [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]
El índice de relación entre el flujo sanguíneo cerebral y el gasto cardíaco (CCRI) disminuye un 1,3 % por década, aunque el gasto cardíaco permanece inalterado. [ 9 ] A lo largo de la vida adulta, las mujeres tienen un CCRI más alto que los hombres. [ 9 ] El flujo sanguíneo cerebral (FSC) está inversamente asociado con el índice de masa corporal . [ 9 ]
El flujo sanguíneo cerebral (FSC) está estrictamente regulado para satisfacer las demandas metabólicas del cerebro . [ 10 ] [ 13 ] Un exceso de sangre (una condición clínica de una respuesta homeostática normal de hiperemia ) [ 1 ] puede elevar la presión intracraneal (PIC), lo que puede comprimir y dañar el delicado tejido cerebral. Un flujo sanguíneo insuficiente ( isquemia ) se produce si el flujo sanguíneo al cerebro es inferior a 18 a 20 ml por 100 g por minuto, y la muerte del tejido ocurre si el flujo cae por debajo de 8 a 10 ml por 100 g por minuto. En el tejido cerebral, se desencadena una cascada bioquímica conocida como cascada isquémica cuando el tejido se vuelve isquémico, lo que potencialmente resulta en daño y muerte de las células cerebrales . Los profesionales médicos deben tomar medidas para mantener un FSC adecuado en pacientes que tienen afecciones como shock , accidente cerebrovascular , edema cerebral y lesión cerebral traumática .
El flujo sanguíneo cerebral está determinado por varios factores, como la viscosidad de la sangre, el grado de dilatación de los vasos sanguíneos y la presión neta del flujo sanguíneo hacia el cerebro, conocida como presión de perfusión cerebral , que está determinada por la presión arterial del cuerpo . La presión de perfusión cerebral (PPC) se define como la presión arterial media (PAM) menos la presión intracraneal (PIC). En individuos normales, debe ser superior a 50 mm Hg. La presión intracraneal no debe ser superior a 15 mm Hg (una PIC de 20 mm Hg se considera hipertensión intracraneal). [ 14 ] Los vasos sanguíneos cerebrales pueden cambiar el flujo sanguíneo a través de ellos alterando sus diámetros en un proceso llamado autorregulación cerebral ; se contraen cuando aumenta la presión arterial sistémica y se dilatan cuando disminuye. [ 15 ] Las arteriolas también se contraen y dilatan en respuesta a diferentes concentraciones químicas. Por ejemplo, se dilatan en respuesta a niveles más altos de dióxido de carbono en la sangre y se contraen en respuesta a niveles más bajos de dióxido de carbono. [ 15 ]
Por ejemplo, supongamos una persona con una presión parcial arterial de dióxido de carbono ( PaCO2 ) de 40 mmHg (rango normal de 38–42 mmHg) [ 16 ] y un flujo sanguíneo cerebral (FSC) de 50 ml por 100 g por min. Si la PaCO2 baja a 30 mmHg, esto representa una disminución de 10 mmHg con respecto al valor inicial de PaCO2. En consecuencia, el FSC disminuye en 1 ml por 100 g por min por cada disminución de 1 mmHg en la PaCO2, lo que resulta en un nuevo FSC de 40 ml por 100 g de tejido cerebral por minuto. De hecho, por cada aumento o disminución de 1 mmHg en la PaCO2, dentro del rango de 20–60 mmHg, hay un cambio correspondiente en el FSC en la misma dirección de aproximadamente 1–2 ml/100 g/min, o 2–5% del valor del FSC. [ 17 ] Por eso, pequeñas alteraciones en el patrón respiratorio pueden causar cambios significativos en el flujo sanguíneo cerebral global, especialmente a través de variaciones de PaCO2. [ 17 ]
El FSC es igual a la presión de perfusión cerebral (PPC) dividida por la resistencia cerebrovascular (RCV): [ 18 ]
- CBF = CPP / CVR
El control del flujo sanguíneo cerebral (FSC) se considera en términos de los factores que afectan la presión de perfusión cerebral (PPC) y los factores que afectan la resistencia vascular cerebral (RVC). La RVC está controlada por cuatro mecanismos principales:
- Control metabólico (o 'autorregulación metabólica')
- autorregulación de la presión
- Control químico (por pCO 2 y pO 2 arteriales )
- Control neuronal
Papel de la presión intracraneal
El aumento de la presión intracraneal (PIC) provoca una disminución de la perfusión sanguínea de las células cerebrales principalmente mediante dos mecanismos:
- El aumento de la presión intracraneal (PIC) constituye un aumento de la presión hidrostática intersticial que, a su vez, provoca una disminución de la fuerza impulsora para la filtración capilar de los vasos sanguíneos intracerebrales.
- El aumento de la presión intracraneal (PIC) comprime las arterias cerebrales, lo que provoca un aumento de la resistencia cerebrovascular (RCV).
Presión de perfusión cerebral
La presión de perfusión cerebral es el gradiente de presión neto que regula el flujo sanguíneo cerebral ( perfusión cerebral ). Debe mantenerse dentro de límites estrechos; una presión demasiado baja podría causar isquemia en el tejido cerebral (flujo sanguíneo insuficiente), y una presión demasiado alta podría elevar la presión intracraneal .
Imágenes
El marcaje de espín arterial (ASL), la resonancia magnética de contraste de fase (PC-MRI) y la tomografía por emisión de positrones (PET) son técnicas de neuroimagen que se pueden utilizar para medir el flujo sanguíneo cerebral (FSC). ASL y PET también se pueden utilizar para medir el FSC regional (FSCr) dentro de una región cerebral específica. El FSCr en una ubicación se puede medir a lo largo del tiempo mediante difusión térmica [ 19 ].
Referencias
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Enlaces externos
- Modelo informático de la circulación cerebral para la formación y la educación.
- Neurología
- Cardiología