3.-Circulación y vasorregulación cerebral

Como ya hemos comentado, el cerebro humano tiene una gran demanda energética, que es necesario mantener mediante un aporte vascular casi continuo. Para ello, el cerebro dispone de un sistema de autorregulación: que es la capacidad que tienen los vasos sanguíneos de modificar su diámetro para mantener un flujo constante durante los cambios de perfusión. Este mecanismo de autorregulación se denomina vasorreactividad cerebral. La capacidad adicional de dilatación de un lecho arteriolar en cada momento para poder incrementar el volumen del FSC en un determinado territorio vascular se denomina reserva hemodinámica cerebral (RHC). La RHC va a depender de una serie de factores como son la edad, el sexo (> en mujeres), la TA ó el hematocrito.

Si recordamos la ecuación según la cual FSC= PAM- PIC / RVC, y consideramos constante la PIC en situaciones fisiológicas, la única que experimenta cambios significativos es la PAM. Para mantener un FSC constante ante variaciones de la PAM deben realizarse cambios en la RVC (estos cambios se van a producir en los vasos cerebrales de menor calibre o microcirculación: esfínteres precapilares y arteriolas de pequeño calibre). De este modo, el FSC se mantiene constante en situaciones fisiológicas a pesar de importantes cambios en la PAM (en un rango entre 50-150mmHg). Así, al bajar la PAM se produce vasodilatación a nivel de la microcirculación, evitando la consecuente isquemia; mientras que si sube la PAM, se produce vasoconstricción, evitando la hiperperfusión. En situaciones de muy baja o muy alta presión, esta capacidad de autorregulación se va a perder (Figura 5)

Figura 5: Alteraciones cerebrales en la isquemia aguda

Así, en diferentes situaciones patológicas, la capacidad de autorregulación se va a ver alterada, por ejemplo:

1) Pacientes que padecen de hipertensión arterial (HTA) crónica tienen la curva de autorregulación desplazada a la derecha (se autorregulan con cifras de TA más elevadas), esto protege a las arteriolas de la HTA, pero el cambio producido en el límite inferior puede ser perjudicial en periodos de hipotensión. 2) Pacientes con estenosis carotídea hemodinámicamente significativa, tienen la curva desplazada a la izquierda en ese hemisferio cerebral, por lo que tras la endarterectomía o angioplastia tendrán una baja tolerancia a la HTA, pudiendo producirse un síndrome de hiperperfusión.3

3.1.-Mecanismos básicos implicados en la autorregulación:

Metabólicos: pH, pCO2, pO2, K+, H+, adenosina, oxido nítrico, prostaglandinas…

Mecánicos: a través de gradientes de presión transmural en la pared arteriolar. Los principales factores implicados van a ser:

·         La PA: su aumento produciría vasoconstricción y vasodilatación su disminución.

·         La PIC: si aumenta, puede originar un descenso del FSC, que podría llevar a la isquémia cerebral activación del reflejo de Cushing: vasoconstricción sistémica con aumento de la TA para contrarrestar el incremento de las RVC.

Neurogénicos: determinados por la existencia de una inervación simpática que permite una respuesta vasoconstrictora protectora frente al aumento de la PAM. Esta es mucho más abundante en la circulación carotidea que en la vértebrobasilar.

3.2.-Técnicas de medición del FSC y su metabolismo:

SPECT (Tomografía cerebral con emisión de fotón simple): permite cuantificar el FSC, tanto en condiciones fisiológicas como patológicas, pero no la situación metabólica cerebral.

PET (tomografía con emisión de positrones): es la técnica utilizada habitualmente para estudiar el metabolismo cerebral regional.

Ambas técnicas se basan en la monitorización de la distribución cerebral de trazadores marcados isotópicamente, y su uso clínico está ampliamente distribuido.

La resonancia magnética (RM) funcional, la espectroscopia por infrarrojos y la láser-flujometría doppler, están siendo cada vez más desarrolladas y utilizadas, sobre todo en ensayos clínicos, y presentan la ventaja de utilizar marcadores intrínsecos no radiactivos y ofrecer una resolución espaciotemporal mucho mayor que la PET4.

RM cerebral y TAC de perfusión: cuantifican el FSC y utilizan contrastes. Su uso está cada vez más extendido, principalmente en el manejo del ictus isquémico agudo, basándose en el concepto de la “penumbra isquémica” (área de tejido cerebral hipoperfundida, pero todavía susceptible de rescate si se restaura el flujo cerebral de forma precoz).

3.3.-Técnicas para la medición de la vasorreactividad cerebral ó de la RHC:

La PET es la técnica más precisa: permite detectar no sólo el cociente entre el FSC y el volumen sanguíneo cerebral, sino también la capacidad de vasorreactividad y la tasa de extracción de oxígeno. Utiliza CO2 marcado con O2 radiactivo. Sin embargo, es una técnica de baja disponibilidad y alto coste.

Otras técnicas como la SPECT, Xenon-tomografía computerizada, RM de perfusión ó la espectroscopia, utilizando un estímulo vasodilatador (CO2 ó acetazolamida), pueden calcular la RHC comparando la perfusión basal del paciente con la perfusión tras el estímulo vasodilatador.

Doppler transcraneal (DTC): ha sido validado con las técnicas anteriores, obteniéndose resultados similares en la medición de la vasorreactividad.

Esta técnica es barata, inocua, rápida, disponible en cualquier unidad de ictus, fiable y reproducible; su principal inconveniente es la ausencia de ventana ósea en un 15-20% de los pacientes. Desde hace más de 20 años el DTC ha sido una de las técnicas más utilizadas en el estudio de la regulación del FSC y de la vasorreactividad cerebral, tanto en individuos sanos como en pacientes con patología cerebrovascular.

Para realizar estudios de RHC mediante DTC se necesitan cascos de monitorización con sondas de 2MHZ, que aseguren una monitorización continua sin riesgo de que la sonda se mueva durante la exploración (Figura 6). El monitoreo se realiza tomando los valores de velocidad de flujo basales y tras los cambios generados por el estímulo.

Figura 6: Curva de autorregulación de flujo sanguíneo cerebral (FSC) según presión arterial media (PAM) (desplazamiento a la derecha en pacientes hipertensos crónicos. En la parte superior, el diámetro arteriolar)

El DTC no mide directamente el FSC, sino que valora indirectamente la función de las arteriolas (vasorreactividad) registrando los cambios en la velocidad media de flujo y pulsatilidad en las arterias del polígono de Willis (habitualmente en la arteria cerebral media: ACM) en función de la aplicación de estímulos vasodilatadores (administración de CO2, infusión de acetazolamida, apnea) ó vasoconstrictores (hiperventilación). En sujetos con vasorreactividad intacta, mediante doppler TC podremos ver que ante variaciones de la PAM en el rango de autorregulación, no se producirán cambios significativos en las velocidades de flujo cerebral.

3.4.-Utilidad de la medición de la RHC

Existen numerosas situaciones en las que se altera la vasorreactividad cerebral: en la estenosis carotídea, el infarto cerebral en fase aguda, hemorragia cerebral (parenquimatosa o subaracnoidea), TCE grave, microangiopatía, PIC elevada, síndrome de hiperperfusión, síndrome vasoconstricción cerebral reversible. Su estudio va a ser especialmente útil en la evaluación de la repercusión hemodinámica de la estenosis carotidea: una RHC < de la normalidad indica fracaso de la circulación colateral y pérdida de la autorregulación, con un mayor riesgo de ictus ipsilateral (Figura 7). Sin embargo, hay que tener en cuenta que no todas las estenosis/oclusiones carotídeas producen una reserva exhausta, de hecho, sólo se observa en el 10% de las oclusiones y el 5% de las estenosis >80%.

Figura 7: Vasorreactividad cerebral, que expresa la conservaciión de la autorregulación

 Las indicaciones principales se enumeran a continuación:

—  Valoración de cirugía de estenosis carotidea asintomática: oclusión sintomática y estenosis carotidea contralateral asintomática >80%: una RHC exhausta tras la fase aguda de ictus indicaría un apoyo de intervenir la asintomática.

—  Pacientes con estenosis carotidea que deban ser sometidos a técnicas quirúrgicas susceptibles de producir hipotensión (cirugía cardíaca).

—  En los pacientes con oclusión carotidea y RHC exhausta debemos recomendar que se eviten todas aquellas situaciones que puedan producir hipotensión.

—  Valorar la normalización de la RHC tras endarterectomía.