barrera hematoencefalica

BARRERA BARRERA HEMATOENCEFALICAHEMATOENCEFALICA

DRA. LIZBETH CASTILLO C.DRA. LIZBETH CASTILLO C.DRA. MARISOL RIVAS G.DRA. MARISOL RIVAS G.

DEPARTAMENTO DE ANESTESIOLOGÍADEPARTAMENTO DE ANESTESIOLOGÍAHOSPITAL NACIONAL DE CUILAPA, GUATEMALAHOSPITAL NACIONAL DE CUILAPA, GUATEMALA

• El SNC, esta dotado de un ambiente El SNC, esta dotado de un ambiente especializado de composición especializado de composición acuosa químicamente preciso y acuosa químicamente preciso y protegido de la sangre por la protegido de la sangre por la barrera hematoencefálica.barrera hematoencefálica.

• Compartimiento Extracelular EC :Compartimiento Extracelular EC :LIS Y LCRLIS Y LCR

BHEBHE

Espacios Intercelulares hacíaEspacios Intercelulares hacíaVentrículos Cerebrales, Espacio Ventrículos Cerebrales, Espacio

subaracnoideo y canales de subaracnoideo y canales de absorciónabsorción

SANGRESANGRE

• BLÜTHIRSNSCHRÄNKE.BLÜTHIRSNSCHRÄNKE.

• Siglo XIX bacteriologo alemán, Paul Siglo XIX bacteriologo alemán, Paul Ehrlich, observó que administrando Ehrlich, observó que administrando por vía intravenosa ciertos colorantes por vía intravenosa ciertos colorantes a animales pequeños, se teñían a animales pequeños, se teñían todos los órganos, excepto el todos los órganos, excepto el encéfalo.encéfalo.

• 1913, Edwin Goldmann discípulo de 1913, Edwin Goldmann discípulo de Ehrlich inyectó, azul tríptano Ehrlich inyectó, azul tríptano directamente en LCR de conejos y directamente en LCR de conejos y perros, inmediatamente se teñía todo perros, inmediatamente se teñía todo el encéfalo, pero el colorante no el encéfalo, pero el colorante no pasaba a la circulación sanguínea.pasaba a la circulación sanguínea.

• 50´s se reveló que las células 50´s se reveló que las células endoteliales de los capilares, endoteliales de los capilares, presentan uniones estrechas continuas. presentan uniones estrechas continuas.

BARRERA HEMATOENCEFALICA

1. ENDOTELIO CAPILAR1. ENDOTELIO CAPILAR2. EL EPÉNDIMO ESPECIALIZADO DE LOS 2. EL EPÉNDIMO ESPECIALIZADO DE LOS

ORGANOS CIRCUNVENTRICULARESORGANOS CIRCUNVENTRICULARES

Protegen el paso de los constituyentes Protegen el paso de los constituyentes del plasma hacía el compartimento del plasma hacía el compartimento extracelular de cerebro.extracelular de cerebro.

ENDOTELIO CAPILAR.

• Superficie principal de Intercambio Superficie principal de Intercambio Sangre – Tejidos.Sangre – Tejidos.

3.3.Ausencia de FenestracionesAusencia de Fenestraciones4.4.Presencia de uniones estrechasPresencia de uniones estrechas5.5.Perfil bajo de las cavidades y vesículas Perfil bajo de las cavidades y vesículas

del plasmalema.del plasmalema.6.6.Alto perfil celular de mitocondriasAlto perfil celular de mitocondrias

7.7.Revestimiento perivascular de los Revestimiento perivascular de los procesos pediformes astrocíticos.procesos pediformes astrocíticos.

• Las uniones estrechas intercelulares Las uniones estrechas intercelulares son adhesiones pentalaminares que son adhesiones pentalaminares que forman un cinturon continuo de forman un cinturon continuo de ¨Puntos de fusión¨ alrededor de toda ¨Puntos de fusión¨ alrededor de toda la circunferencia capilar.la circunferencia capilar.

• Limitación obligatoria, basada en el Limitación obligatoria, basada en el tamaño molecular, al movimiento de tamaño molecular, al movimiento de sustancias entre la sangre y el cerebro.sustancias entre la sangre y el cerebro.

• Resistencia de los capilares.Resistencia de los capilares.

• El endotelio cerebral es impermeable El endotelio cerebral es impermeable a moléculas grandes o polares.a moléculas grandes o polares.

• Muy permeable a mayoría de sust. Muy permeable a mayoría de sust. liposolubles .liposolubles .

• Permeabilidad variable a los iones, sust Permeabilidad variable a los iones, sust no ionizadas pequeñas y a la urea.no ionizadas pequeñas y a la urea.

• Condiciones que producen Condiciones que producen desacoplamiento de las Uniones desacoplamiento de las Uniones Estrechas o Apertura reversible.Estrechas o Apertura reversible.

• Inyección de agentes hiperosmóticos.Inyección de agentes hiperosmóticos.• HipertermiaHipertermia• Hipercapnia prolongadaHipercapnia prolongada• Vasodilatación asociada a la perdida Vasodilatación asociada a la perdida

de Autorregulación.de Autorregulación.

Canales Canales acuosos 6 a 8 Åacuosos 6 a 8 Å

H2O, Na y ClH2O, Na y Cl

• Las células del Endotelio, contienen Las células del Endotelio, contienen comparativamente pocas cavidades y comparativamente pocas cavidades y vesículas picnocíticas.vesículas picnocíticas.

• Capilares cerrados, Mitocondrias 8 -11%, Capilares cerrados, Mitocondrias 8 -11%, actividades metabólicas complejas, actividades metabólicas complejas, atrapan ciertos sustratos y facilitan el atrapan ciertos sustratos y facilitan el transporte de otros.transporte de otros.Dopa descarboxilasaDopa descarboxilasa

Transaminasa del GABA.Transaminasa del GABA.

• Otras enzimas endoteliales.Otras enzimas endoteliales.Contribuyen a la permeabilidad de la Contribuyen a la permeabilidad de la

barrera capilar-cerebro, mediante barrera capilar-cerebro, mediante facilitación o limitación.facilitación o limitación.

Gammaglutamiltranspeptidasa, Gammaglutamiltranspeptidasa, adenosistrifosfatasa, adenosistrifosfatasa, monoaminooxidasa, fosfatasa acida, monoaminooxidasa, fosfatasa acida, alcalina, varias deshidrogenasas para la alcalina, varias deshidrogenasas para la glucosa, glutamato, lactato y glucosa, glutamato, lactato y succinato.succinato.

• Revestimiento perivascular de Revestimiento perivascular de procesos pediformes astrocíticos.procesos pediformes astrocíticos.

Membrana Glial capilar.Membrana Glial capilar.Revestimiento perivascular de Revestimiento perivascular de procesos pediformes astrociticos.procesos pediformes astrociticos.Inmediatamente después del túbulo Inmediatamente después del túbulo capilar y muy próxima a la membrana capilar y muy próxima a la membrana basalbasal

• El espacio pericapilar y las hendiduras El espacio pericapilar y las hendiduras intercelulares entre los procesos intercelulares entre los procesos pediformes, están abiertos y pediformes, están abiertos y comunican los canales.comunican los canales.

• Astrocitos. Astrocitos.

Anhidrasa carbónica. Na y H2oAnhidrasa carbónica. Na y H2oNucleosido fosfatasa. ATP.Nucleosido fosfatasa. ATP.

Gammaglutamiltraspeptidasa. Aá y Gammaglutamiltraspeptidasa. Aá y péptidos.péptidos.

EPENDIMO ESPECIALIZADO DE LOS ORGANOS CIRCUNVENTRICULARES.

• Vasos fenestrados y abiertos como en Vasos fenestrados y abiertos como en otros órganos.otros órganos.

• Rodean Ventrículos cerebrales.Rodean Ventrículos cerebrales.• Actividades secretoras.Actividades secretoras.• Poseen capilares abiertos .Poseen capilares abiertos .

ORGANOS CIRCUNVENTRICULARES.

• Plexos coroideos.Plexos coroideos.• Eminencia Media.Eminencia Media.• Lóbulo neural de la hipófisis.Lóbulo neural de la hipófisis.• Organum Vaculosum lamina terminalisOrganum Vaculosum lamina terminalis• Órgano subfalciformeÓrgano subfalciforme• Órgano subcomisuralÓrgano subcomisural• Glándula pinealGlándula pineal• Área postremaÁrea postrema

• Recubriendo cada uno de estos Recubriendo cada uno de estos órganos y englobando la zona de órganos y englobando la zona de ¨Pérdida capilar funcional¨ existe un ¨Pérdida capilar funcional¨ existe un epitelio especializado, cuyas células epitelio especializado, cuyas células están unidas por uniones estrechas.están unidas por uniones estrechas.

• Forman una zonula o cinturón Forman una zonula o cinturón continuo capaz de restringir el paso continuo capaz de restringir el paso de ciertos constituyentes del plasma, de ciertos constituyentes del plasma, como proteínas al LCR.como proteínas al LCR.

• Cuando se inyectan proteínas Cuando se inyectan proteínas coloidales en los ventrículos, pasan coloidales en los ventrículos, pasan con facilidad entre las células del con facilidad entre las células del epéndimo nl pero no pueden epéndimo nl pero no pueden penetrar en las hendiduras penetrar en las hendiduras intercelulares del epéndimo intercelulares del epéndimo especializado por las uniones especializado por las uniones estrechas apicales.estrechas apicales.

• Estas uniones como el Endotelio, Estas uniones como el Endotelio, forman una barrera efectiva para las forman una barrera efectiva para las proteínas, e imponen una limitación proteínas, e imponen una limitación obligatoria basada en el tamaño obligatoria basada en el tamaño molecular, al paso de sustancias.molecular, al paso de sustancias.

• Epitelio del plexo coroideo. Epitelio del plexo coroideo. Abundancia de Mitocondrias, Abundancia de Mitocondrias, cavidades y vesículas picnociticas, cavidades y vesículas picnociticas, vesículas de golgi y cuerpos vesículas de golgi y cuerpos multivesiculares.multivesiculares.

MEDIO INTERNO

• El SNC queda protegido de sust El SNC queda protegido de sust tóxicas y el LCR se mantiene como tóxicas y el LCR se mantiene como un producto del plasma pobre en un producto del plasma pobre en proteínas.proteínas.

• Las Células del SNC son Las Células del SNC son metabólicamente activas.metabólicamente activas.

• El Medio que las rodea es responsable El Medio que las rodea es responsable de varias funciones.de varias funciones.

• Aporte continuo y abundante de Aporte continuo y abundante de sustratos (Glucosa)sustratos (Glucosa)

2. Mantener un ambiente químico 2. Mantener un ambiente químico preciso, necesario para el tejido N.preciso, necesario para el tejido N.

3. Retirar productos del metabolismo y 3. Retirar productos del metabolismo y enfermedad.enfermedad.

• El transporte de los azucares simples El transporte de los azucares simples (Glucosa), Mecanismo de bomba (Glucosa), Mecanismo de bomba especializado (Transportador especializado (Transportador equilibrante, entre la sangre y el equilibrante, entre la sangre y el cerebro.cerebro.Hexosas y pentosas, ácidos orgánicos, Hexosas y pentosas, ácidos orgánicos, serotonina, aminas biogénas, serotonina, aminas biogénas, penicilina.penicilina.

• Iones inorgánicos en concentraciones Iones inorgánicos en concentraciones constantes para actividades constantes para actividades electrofisiológicas.electrofisiológicas.

• Ca en LCR.Ca en LCR. Inferior al plasmático. Inferior al plasmático.

Equilibrio sangre-LCR lento 5 a 6hrs.Equilibrio sangre-LCR lento 5 a 6hrs.2/3 sangre y 1/3 cerebro.2/3 sangre y 1/3 cerebro.Bomba de Flujo. Bomba de Flujo.

Transporte Ca -- Cerebro – LCR.Transporte Ca -- Cerebro – LCR.

• K . K . Bajo (2.9 – 4.6). Intercambio lento Bajo (2.9 – 4.6). Intercambio lento 40hsr.40hsr.

• Mg y CL. Mg y CL. Mayor concentración. Mayor concentración. (2.4 – 1.7 y 124 – 101)(2.4 – 1.7 y 124 – 101)

Participan en la conducción neuronal.Participan en la conducción neuronal.El movimiento del CL entre las sangre y El movimiento del CL entre las sangre y

LCR esta ligado íntimamente a la LCR esta ligado íntimamente a la producción del LCR.producción del LCR.

• HCO3. HCO3. Relacionado con la regulación Relacionado con la regulación del PH, mantenimiento de la actividad del PH, mantenimiento de la actividad eléctrica en el SNC.eléctrica en el SNC.

• Relación LCR/plasma 0.8, en alcalosis Relación LCR/plasma 0.8, en alcalosis o acidosis la concentración en LCR es o acidosis la concentración en LCR es inferior.inferior.

• Trasporte activo mediante bomba Trasporte activo mediante bomba primaria de HCO3 o bomba iónica primaria de HCO3 o bomba iónica secundaria (H o CL) entre el LIS y la secundaria (H o CL) entre el LIS y la sangre.sangre.

COMPARTIMIENTO EXTRACELULAR.

• Los espacios extracelulares del Los espacios extracelulares del cerebro forman una serie de canales cerebro forman una serie de canales estrechos interconectados que tienen estrechos interconectados que tienen continuidad con los ventrículos continuidad con los ventrículos cerebrales y el espacio cerebrales y el espacio subaracnoideo.subaracnoideo.

• Hendiduras intercelulares de 150 a 200 Hendiduras intercelulares de 150 a 200 A, entre las membranas y los procesos.A, entre las membranas y los procesos.

Sust. Blanca 1000 a 2000A.Sust. Blanca 1000 a 2000A.

• CAVIDADES MACROSCOPICAS DEL LCR.CAVIDADES MACROSCOPICAS DEL LCR.

• Compartimiento Interno. Compartimiento Interno. 4º. Ventrículo y conducto central de la 4º. Ventrículo y conducto central de la

M.E.M.E.

• Compartimiento externo. Compartimiento externo. Cisternas, fisuras y surcos del espacio Cisternas, fisuras y surcos del espacio

subaracnoideo.subaracnoideo.

• Cada cavidad esta en Continuidad, Cada cavidad esta en Continuidad, a través de una o varias aperturas, la a través de una o varias aperturas, la vía termina en los Senos dúrales vía termina en los Senos dúrales donde las vellosidades aracnoides donde las vellosidades aracnoides protruyen en la Circulación venosa.protruyen en la Circulación venosa.

• Volumen total. 140mlVolumen total. 140ml• Espacio Subaracnoideo. 118 a 120 Espacio Subaracnoideo. 118 a 120

ml. M. E. 30ml. ml. M. E. 30ml. • Ventrículos cerebrales. 20 a 23ml.Ventrículos cerebrales. 20 a 23ml.

C/ Ventrículo lateral. 7.5ml.C/ Ventrículo lateral. 7.5ml.

Compartimiento Extracelular Cerebral Compartimiento Extracelular Cerebral total. LIS y LCR. 10 a 15% de V. total. LIS y LCR. 10 a 15% de V. cerebral total. cerebral total.

TUMEFACCION Y EDEMA CEREBRAL

AUMENTO DEL CONTENIDO AUMENTO DEL CONTENIDO CEREBRAL DE AGUA DE CEREBRAL DE AGUA DE SUFICIENTE MAGNITUDSUFICIENTE MAGNITUD

PARA PRODUCIR SINTOMAS PARA PRODUCIR SINTOMAS CLINICOS CLINICOS

COMPARTIMIENTOS INTRACRANEALES

• COMPARTIMIENTO VASCULAR

• COMPARTIMIENTO CELULAR

• COMPARTIMIENTO EXTRACELULAR

CLASIFICACION

• VASOGENICO : aumento de la permeabilidad de la barrera hematoencefalica

• CITOTOXICO : captación anormal de agua por elementos celulares del cerebro

CLASIFICACION DEL AUMENTO DE VOLUMEN CEREBRAL

NETO

Aumento volumen vascular

• Dilatación arterial

• Obstrucción venosa

Dilatación Arterial La circulación cerebral responde a las necesidades metabólicas del cerebro.

Las células musculares lisas de arterias y arteriolas responden a estímulos como PCO2 arterial , PO2 tisular Ph extracelular, presión hidrostática, inervación simpática, sustancias químicas y hormonales especificas.

Reajustes en el diámetro arterial están regulados localmente para adaptarse a las necesidades fisiológicas , pueden afectarse por procesos patológicos que modifican las necesidades metabólicas o trastornan directamente el tono y calibre arterial

• Obstrucción Venosa En oclusiones agudas el cerebro presenta congestión y los ventrículos son pequeños. Se tata de restablecer el volumen y la presión venosa normal, reconduciendo la sangre por vasos colaterales .

En casos mórbidos el cerebro esta congestionado y existen signos de estasis venosa diseminada edema intersticial e infarto hemorrágico

TUMEFACCION CELULAR

• Edema citotoxico

• Almacenamiento metabólico

• Edema Citotoxico

Trastorno en la osmorregulacion celular con captación anormal de liquido en el citoplasma, por alteración de la bomba Na – k en la membrana celular.

Causas : Isquemia cerebral Intoxicaciones

• Almacenamiento Metabólico :Captación intracelular de metabolitos anormales.

El aumento de la masa del parénquima se debe al “ relleno “ de las neuronas.

Causas : Enfermedades por deposito

Edema extracelular

• Edema vasogénico • Edema osmótico

• Edema compresivo

• Edema hidrocefalico

• Edema vasogénico: Aumento de la permeabilidad de los capilares cerebrales

Causado por :•Lesión estructural del endotelio•Deterioro metabólico de los sistemas de transporte endotelial

•Neo vascularización

Fisiopatología Filtración de componentes del plasma

hacia el cerebro y la inundación volumétrica del compartimiento extracelular aumenta la presión tisular local y compromete la micro circulación regional ( ↓ FSC ).

En áreas invadidas por edema los componentes del plasma producen diferentes efectos secundarios como extravasación de sustancias toxicas y depresión metabólica

• Edema Osmótico Depende del establecimiento de un

gradiente osmótico desfavorable entre el plasma y el LEC. Con una BHE intacta.

El agua entra al cerebro y se distribuye en los espacios extracelulares

Aumento del volumen del liquido intersticial Aumento de formación de LCR

• Aumento de la osmolaridad tisular.

Osmolaridad plasmática normal.

Aumento de la osmolaridad tisular

Asociado a componente vasogénico compresivo

• Edema Hidrocefalico.

Obstrucción de las vías de drenaje

Estasis de liquido intersticialreflujo de LCR

Distención de cavidades proximales Desbordamiento retrogrado

compartimiento extracelular

Hidracefalia aguda : Edema peri ventricular Tejido aspecto esponjoso

Hidrocefalia crónica : Destrucción colaterales del axónSeparación de las vainas de mielinaFagocitosis lipidica

TRATAMIENTO DEL EDEMA CEREBRAL

• Extirpación quirúrgica

Efectiva en edema compresivo y componente vasogénico.

Extirpa capilares con permeabilidad excesiva ↓liberación de sustancias toxicas Mejora perfusión cerebral

• Elevación de la cabeza

Facilita drenaje cerebro venoso

Reduce la PIC

• Hiperventilación.La ↓ de la PCO2 constriñe vasos

cerebrales ↓ FSC y volumen vascular ↓PIC

Hiperventilación prolongada

Hipoxia cerebral Acumulación acido láctico

• Osmoterapia

– Manitol 20% dosis de 0.25 – 1 g / kgextrae agua de los tejidos por su efecto osmótico no diurético

Reduce viscosidad sanguínea Aumenta el FSCVasoconstricción

• Corticoides– Dexametasona 8 - 32 mg

Modifican edema perifocal , solo útil si se conserva la autorregulación cerebral.

Perjudicial en lesión cerebral hipoxica o lesiones traumáticas productoras de isquemia.

• En el edema citotóxico

– Estabiliza endotelio cerebral– Aumenta actividad lisosomal– Inhibe liberación de sustancias

potencialmente toxicas– Desplazamiento electrolítico– Aumenta uso de glucosa

• Antiinflamatorios

Inhibición directa de la cascadaProstaglandinas – acido araquidonico

• Antihipertensivos

– Nitroprusiato 0.1 mg/kg/min

Hipotensión inducida

• Drenaja de LCR

Efectivo en TX de edema peri ventricular asociado a hidrocefalia

• Barbitúricos

Fenobarbital 3 -5 mg / kgTiopental 20 mg/ kg

Supresión metabólica cerebral Reducción de filtración de liquido en capilares

•Descompresion quirurgica

apertura craneal con o sin resección de tejido cerebral

útil en tumefacción hemisférica unilateral y herniación transtentorial progresiva

DUDAS - COMENTARIOS

G R A C I A S

barrera hematoencefalica

Health & Medicine