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reflejo de Cushing

El reflejo de Cushing (también conocido como respuesta vasopresora , efecto Cushing , reacción Cushing , fenómeno Cushing , respuesta Cushing o ley de Cushing ) es una respuesta...

El reflejo de Cushing (también conocido como respuesta vasopresora , efecto Cushing , reacción Cushing , fenómeno Cushing , respuesta Cushing o ley de Cushing ) es una respuesta fisiológica del sistema nervioso al aumento de la presión intracraneal (PIC) que produce la tríada de Cushing : aumento de la presión arterial, respiración irregular y bradicardia . [ 1 ] Generalmente se observa en las etapas terminales de un traumatismo craneoencefálico agudo y puede indicar una herniación cerebral inminente . También puede observarse tras la administración intravenosa de epinefrina y fármacos similares. [ 2 ] Fue descrito en detalle por primera vez por el neurocirujano estadounidense Harvey Cushing en 1901. [ 3 ]

Definición

Defecto de la barrera hematoencefálica después de un accidente cerebrovascular mostrado en imágenes de resonancia magnética ponderadas en T1. Imagen izquierda sin administración de medio de contraste, imagen derecha con administración de medio de contraste que muestra evidencia de isquemia cerebral.

El reflejo de Cushing se presenta clásicamente como un aumento de la presión sistólica y del pulso , una disminución de la frecuencia cardíaca ( bradicardia ) y una respiración irregular. [ 4 ] Es causado por un aumento de la presión dentro del cráneo. [ 4 ] Estos síntomas pueden ser indicativos de un flujo sanguíneo insuficiente al cerebro ( isquemia ), así como de compresión de las arteriolas . [ 4 ] [ 5 ]

En respuesta al aumento de la presión intracraneal (PIC), los ciclos respiratorios cambian en regularidad y frecuencia. Los diferentes patrones indican una ubicación distinta del cerebro donde se produjo la lesión. [ 6 ] El aumento de la ventilación se manifiesta como un aumento de la frecuencia en lugar de la profundidad de la ventilación, por lo que el reflejo de Cushing suele asociarse con una respiración lenta e irregular. [ 7 ] [ 8 ] Como resultado de la regulación defectuosa de la frecuencia cardíaca y la presión arterial, la respuesta fisiológica es una disminución del flujo sanguíneo periférico, que puede presentarse como ondas de Mayer . Estas son simplemente ondas patológicas que se observan en los trazados de FC (es decir, líneas arteriales, electrocardiograma ( ECG ), etc.), que reflejan una disminución del flujo sanguíneo intravascular. Esta disminución del flujo suele causar vasoconstricción refleja , lo que conduce a un aumento general de la presión arterial a pesar de la disminución real del volumen intravascular. [ 7 ]

Diagnóstico diferencial

Hemorragia subaracnoidea, como se muestra en una tomografía computarizada. Está indicada por la flecha. Este tipo de lesión puede provocar daños en el tronco encefálico, lo que podría iniciar o empeorar los síntomas del reflejo de Cushing.

Cuando se produce un reflejo de Cushing, existe una alta probabilidad de muerte en segundos o minutos. Por lo tanto, un reflejo de Cushing indica la necesidad de atención inmediata. Dado que su presencia es un buen detector de PIC alta, suele ser útil en el campo médico, particularmente durante la cirugía. [ 1 ] Durante cualquier neurocirugía cerebral, siempre existe la posibilidad de que se produzca un aumento de la presión intracraneal. El reconocimiento temprano de esto es crucial para el bienestar del paciente. Si bien es posible la medición directa de la PIC, no siempre es precisa. En el pasado, los médicos y enfermeros se basaban en los cambios hemodinámicos o la bradicardia , que es la frecuencia cardíaca lenta en la fase tardía del reflejo, para identificar el aumento de la PIC. Una vez que se descubrió la etapa inicial del reflejo de Cushing (bradicardia combinada con hipertensión), ofreció una señal de alerta mucho más confiable y rápida de PIC alta. [ 9 ] Se encontró que la hipertensión y la bradicardia ocurrían en el 93% de los casos cuando la presión de perfusión cerebral (PPC) descendía por debajo de 15 mmHg debido a un aumento de la PIC. Además, se sabe que el reflejo de Cushing surge solo por aumentos agudos y prolongados de la PIC. Por lo tanto, puede ser utilizado como herramienta por los médicos para diferenciar los aumentos agudos y crónicos de la PIC. [ 10 ]

También se ha informado que la presencia de un reflejo de Cushing debido a un aumento de la PIC podría permitir concluir que se ha producido isquemia en la fosa craneal posterior . [ 9 ] Finalmente, el reflejo de Cushing puede ser una de las muchas maneras de identificar si un paciente ha rechazado un órgano trasplantado . Aparte de la respuesta autoinmune innata , se ha detectado isquemia en la región craneal con un órgano trasplantado que está siendo rechazado . [ 11 ] Por lo tanto, la presencia de un reflejo de Cushing debido a la PIC puede indicar que puede estar ocurriendo isquemia debido al rechazo de un órgano extraño.

Como postuló por primera vez Harvey Cushing, la presión intracraneal elevada es la causa principal del reflejo de Cushing. [ 3 ] Además, los aumentos moderados y continuos de la presión craneal permiten que se produzca el reflejo de Cushing. Por el contrario, los aumentos rápidos y drásticos de la presión no permiten que el mecanismo del reflejo se desarrolle adecuadamente. [ 12 ] La presión intracraneal elevada puede ser resultado de numerosas vías de daño cerebral, incluyendo: hemorragias subaracnoideas , isquemia, meningitis, traumatismos , incluyendo conmociones cerebrales , hipoxia , tumores y accidentes cerebrovasculares . En un estudio, se confirmó que la presión intracraneal elevada debido a una hemorragia subaracnoidea causa distorsión mecánica del tronco encefálico, específicamente de la médula oblongada. Debido al mecanismo del reflejo de Cushing, la distorsión del tronco encefálico es seguida rápidamente por una hiperactividad del sistema nervioso simpático. [ 13 ] Además, durante los procedimientos neuroquirúrgicos típicos en pacientes, especialmente aquellos que involucran técnicas neuroendoscópicas, se sabe que el lavado frecuente de los ventrículos causa alta presión intracraneal. [ 7 ] El reflejo de Cushing también puede ser resultado de una PPC baja, específicamente por debajo de 15 mmHg. [ 14 ] La PPC normalmente se encuentra entre 70-90 mmHg en un ser humano adulto y entre 60-90 mmHg en niños.

Las alteraciones de la onda meseta cerebral también se asocian con el reflejo de Cushing. Estas ondas se caracterizan por aumentos agudos de la PIC y se acompañan de una disminución de la presión de perfusión cerebral. Se ha observado que, si se produce un reflejo de Cushing, las alteraciones de la onda meseta cerebral pueden desaparecer debido a la desaparición de la PIC elevada. [ 9 ]

Mecanismo

El reflejo de Cushing es complejo y aparentemente paradójico. [ 15 ] El reflejo se inicia cuando algún evento provoca un aumento de la presión intracraneal (PIC). Dado que el líquido cefalorraquídeo se encuentra en un área rodeada por el cráneo, el aumento de la PIC incrementa la presión en el propio líquido. La presión en el líquido cefalorraquídeo finalmente aumenta hasta alcanzar y superar gradualmente la presión arterial media (PAM). Cuando la PIC supera la PAM, las arteriolas ubicadas en el cerebro se comprimen. Esta compresión produce una disminución del suministro de sangre al cerebro, una condición conocida como isquemia cerebral . [ 7 ]

Durante el aumento de la PIC, se activan tanto el sistema nervioso simpático como el parasimpático . En la primera etapa del reflejo, la estimulación del sistema nervioso simpático es mucho mayor que la del parasimpático. [ 13 ] La respuesta simpática activa los receptores adrenérgicos alfa-1 , lo que provoca la constricción de las arterias del cuerpo . [ 16 ] Esta constricción aumenta la resistencia total al flujo sanguíneo, elevando la presión arterial a niveles altos, lo que se conoce como hipertensión . La hipertensión inducida por el cuerpo es un intento de restaurar el flujo sanguíneo al cerebro isquémico. La estimulación simpática también aumenta la frecuencia de las contracciones cardíacas y el gasto cardíaco . [ 17 ] El aumento de la frecuencia cardíaca también se conoce como taquicardia . Esto, combinado con la hipertensión, es la primera etapa del reflejo de Cushing.

Mientras tanto, los barorreceptores en el arco aórtico detectan el aumento de la presión arterial y desencadenan una respuesta parasimpática a través del nervio vago . Esto induce bradicardia, o disminución de la frecuencia cardíaca, y marca la segunda etapa del reflejo. [ 18 ] La bradicardia también puede ser causada por un aumento de la PIC debido a la distorsión mecánica directa del nervio vago y la consiguiente respuesta parasimpática. Además, se cree que este aumento reflejo de la actividad parasimpática contribuye a la formación de úlceras de Cushing en el estómago, debido a la activación descontrolada de las células parietales . Se espera que la presión arterial se mantenga más alta que la presión del líquido cefalorraquídeo elevado para permitir que la sangre continúe fluyendo hacia el cerebro. La presión aumenta hasta el punto en que supera la resistencia de la arteria comprimida, y la sangre pasa, proporcionando oxígeno al área hipóxica del cerebro. Si el aumento de la presión arterial no es suficiente para compensar la compresión de la arteria, se produce un infarto . [ 19 ]

El aumento de la PIC, la taquicardia u otro estímulo endógeno pueden provocar distorsión y/o aumento de la presión en el tronco encefálico . Dado que el tronco encefálico controla la respiración involuntaria, los cambios en su homeostasis suelen producir un patrón respiratorio irregular y/o apnea . [ 20 ] Esta es la tercera y última etapa del reflejo.

El papel de los quimiorreceptores centrales en el reflejo de Cushing no está claro. En la mayoría de las respuestas normales a la presión, los quimiorreceptores y los barorreceptores trabajan conjuntamente para aumentar o disminuir la presión arterial. En el reflejo de Cushing, es probable que los quimiorreceptores centrales participen en la detección de la isquemia, contribuyendo al aumento de la actividad simpática y la hipertensión en la primera fase del reflejo, y que actúen en oposición a los barorreceptores, contribuyendo a la activación combinada elevada del sistema simpático y parasimpático. [ 21 ]

Función

El aumento de la presión intracraneal puede provocar el desplazamiento o la compresión del tejido cerebral , lo cual es perjudicial para el bienestar fisiológico de los pacientes. Por consiguiente, el reflejo de Cushing es un último recurso del organismo para mantener la homeostasis cerebral . Se acepta ampliamente que el reflejo de Cushing actúa como un barorreflejo , o mecanismo homeostático, para el mantenimiento de la presión arterial en la región craneal. [ 9 ] Específicamente, este mecanismo reflejo puede mantener el flujo sanguíneo cerebral y la presión normales en situaciones de estrés, como la isquemia o las hemorragias subaracnoideas. Un caso clínico de un paciente que sufrió una hemorragia subaracnoidea espontánea demostró que el reflejo de Cushing contribuyó a mantener la presión de perfusión cerebral (PPC) y el flujo sanguíneo cerebral. [ 9 ] Finalmente, la PIC desciende a un nivel en el que ya no se requiere un estado de hipertensión inducida por el reflejo de Cushing. En ese caso, el reflejo de Cushing se interrumpe y se mantiene la PPC. También se ha demostrado que un aumento de la presión arterial media debido a la hipertensión, característica del reflejo, puede causar la normalización de la PPC. [ 7 ] Este efecto es protector, especialmente durante el aumento de la presión intracraneal, que produce una disminución de la PPC. [ 22 ]

La tríada de Cushing

La tríada de Cushing se refiere a cuando todos estos síntomas se observan juntos: [ 23 ]

  • Respiraciones irregulares y disminuidas (causadas por una alteración de la función del tronco encefálico)
  • bradicardia
  • Hipertensión sistólica (con aumento de la presión del pulso) [ 24 ]

Está asociado a un aumento de la presión intracraneal .

Historia

Harvey Cushing y Doris Ulmann, década de 1920

El reflejo de Cushing recibe su nombre de Harvey Williams Cushing (1869-1939), un neurocirujano estadounidense . Cushing comenzó su investigación en Berna , Suiza , estudiando en el extranjero con Emil Theodor Kocher . Un mes después de su llegada, recibió una propuesta formal de Emil Theodor Kocher para comenzar a investigar cómo la compresión cerebral afectaba a los vasos sanguíneos. Cushing también solicitó la ayuda de Hugo Kronecker , un reconocido investigador de la presión arterial. Con la asistencia y los recursos de Kronecker, Cushing inició su investigación. En 1901, Cushing dejó Berna para trabajar en Turín , Italia, con Angelo Mosso , antiguo alumno de Kronecker. Continuó trabajando en el mismo proyecto de investigación, al tiempo que mejoraba sus métodos para registrar la coincidencia de la presión arterial y la PIC . En junio de 1901, Cushing publicó su primer artículo en el Boletín del Hospital Johns Hopkins, titulado "Sobre un mecanismo regulador definido del centro vasomotor que controla la presión arterial durante la compresión cerebral". [ 3 ] Entre 1901 y 1903, Cushing publicó cinco artículos relacionados con su investigación sobre la respuesta vasopresora. Estos artículos se publicaron en alemán e inglés , y uno de ellos fue escrito por Emil Theodor Kocher . [ 4 ]

Configuración experimental y resultados

Cushing comenzó a experimentar una vez que obtuvo la aprobación de Kocher. Su montaje experimental era una versión modificada del modelo de Leonard Hill para probar de manera similar los efectos de la presión cerebral sobre la presión sinusal, la presión del líquido cefalorraquídeo y la presión arterial y venosa. [ 4 ] [ 25 ] Al igual que Hill, Cushing utilizó perros para sus experimentos. Para empezar, Cushing monitoreó el calibre y el color de los vasos corticales colocando una ventana de vidrio en el cráneo del perro. La presión intracraneal se elevó llenando una bolsa intracraneal de goma blanda con mercurio. Cushing registró la presión intracraneal junto con la presión arterial , la frecuencia del pulso y la frecuencia respiratoria simultáneamente. Este efecto de tres partes se conoce comúnmente como la tríada de Cushing . En experimentos posteriores realizados por Mosso , la presión intracraneal se indujo inyectando solución salina fisiológica en el espacio subaracnoideo en lugar de aumentar el contenido de mercurio de una bolsa intracraneal. [ 4 ]

Esta investigación demostró claramente la relación de causa y efecto entre la presión intracraneal y la compresión cerebral. [ 26 ] Cushing señaló esta relación en sus publicaciones posteriores. También observó que debía existir un mecanismo regulador específico que aumentara la presión arterial lo suficiente como para no generar anemia. [ 3 ] Las publicaciones de Cushing contienen sus observaciones y no incluyen análisis estadísticos. Tampoco se conoce el tamaño de la muestra del experimento. [ 26 ]

Otros investigadores

Varias figuras destacadas en el campo de la medicina, entre ellas Ernst von Bergmann , [ 27 ] Henri Duret , [ 28 ] Friedrich Jolly , [ 29 ] y otros, experimentaron con la presión intracraneal de forma similar a Cushing. Algunos de estos investigadores publicaron hallazgos similares sobre la relación entre la presión intracraneal y la presión arterial antes de que Cushing comenzara a experimentar. Cushing estudió esta relación con mayor detenimiento y ofreció una explicación mejorada de la misma. [ 4 ]

Existe cierta controversia en torno al plagio en algunas de las investigaciones de Cushing. Bernhard Naunyn , patólogo alemán y contemporáneo de Cushing, afirmó que Cushing no lo citó en sus investigaciones ni amplió ninguno de los resultados que había obtenido en sus experimentos originales. [ 30 ]

Direcciones de investigación

Aunque se ha avanzado mucho desde 1901, cuando Harvey Cushing amplió por primera vez el conocimiento de lo que ahora se conoce como el reflejo de Cushing, aún quedan muchos aspectos de la investigación por explorar. La patogenia exacta de la enfermedad sigue sin determinarse. [ 8 ] La posibilidad de que la presión intracraneal (PIC) no sea la única causa del reflejo de Cushing en sí surgió de la aparición de una respuesta de presión arterial de Cushing que se produjo antes del aumento de la PIC. [ 8 ] Algunas investigaciones observaron síntomas del reflejo de Cushing, sin el aumento habitual de la PIC y la anemia medular , lo que sugiere otras causas que aún requieren investigación. [ 8 ] La distorsión axial del tronco encefálico podría ser la patogenia del reflejo de Cushing. [ 8 ]

La naturaleza de los receptores que median la respuesta de Cushing también es desconocida. [ 31 ] Algunas investigaciones sugieren la existencia de barorreceptores intracraneales que desencadenan el reflejo barorreceptor específico de Cushing. [ 32 ] Los experimentos de Schmidt y sus colegas investigadores demostraron que el reflejo de Cushing está dirigido por el sistema nervioso autónomo , ya que su cambio fisiológico tiene que ver con el equilibrio entre el sistema nervioso simpático y el parasimpático . [ 32 ] Sin embargo, la relación específica entre la respuesta del sistema nervioso autónomo y el reflejo de Cushing y sus síntomas aún no se ha identificado. [ 32 ]

Se ha determinado que la frecuencia respiratoria se ve afectada por el reflejo de Cushing, aunque los cambios respiratorios inducidos aún requieren más investigación. [ 6 ] Algunos investigadores han reportado apnea , mientras que otros han reportado aumentos en la frecuencia respiratoria. [ 6 ] Otros investigadores han encontrado que los aumentos en la frecuencia respiratoria siguen a disminuciones de la PIC, mientras que otros dicen que es una respuesta al aumento de la PIC. [ 6 ] También se debe tener en cuenta el uso de anestésicos en la experimentación inicial. [ 6 ] La investigación se realizó inicialmente en animales o pacientes bajo anestesia . [ 7 ] La anestesia utilizada en los experimentos ha llevado a la depresión respiratoria, lo que podría haber tenido un efecto en los resultados. [ 6 ] Los primeros experimentos también pusieron a los sujetos animales bajo ventilación artificial, lo que solo permitió conclusiones limitadas sobre la respiración en el reflejo de Cushing. [ 7 ] El uso de anestésicos propone ideas para futuras investigaciones, ya que la creación de la respuesta de Cushing ha sido difícil de crear en condiciones basales o sin anestesia. [ 7 ]

Algunos investigadores también han sugerido un efecto a largo plazo del reflejo de Cushing. [ 7 ] Hasta ahora solo se ha observado como una respuesta aguda inmediata, pero hay cierta evidencia que sugiere que sus efectos podrían ser prolongados, como un aumento a largo plazo de la presión arterial . [ 7 ] También es posible una mayor sensibilidad de los sistemas de respuesta neurológica que conduce a la hipertensión arterial, pero esto no se ha investigado. [ 31 ]

Aunque el reflejo de Cushing se identificó principalmente como una respuesta fisiológica cuando el flujo sanguíneo casi ha cesado, también se ha observado su actividad en la vida fetal . [ 7 ] Esta actividad no se ha investigado exhaustivamente, por lo que se requiere más investigación en este campo.

Los mecanismos subyacentes del reflejo a nivel celular aún están por descubrirse, y probablemente serán la próxima área de investigación si los científicos o los médicos deciden hacerlo.

Véase también

Referencias

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