Los actos quirúrgicos se efectúan en áreas específicas de los hospitales, en donde se cuenta con instalaciones diseñadas para facilitar el aislamiento bacteriológico. En la misma zona están instalados los servicios de apoyo tecnológico y material para que las Intervenciones se realicen en condiciones óptimas.
UBICACIÓN.
Es preferible ubicar a la unidad quirúrgica en sitios de fácil acceso, que tengan comunicación expedita con las áreas de medicina crítica y los departamentos de servicios auxiliares y subcentrales en los que se concentran los recursos técnicos de uso inmediato.
DISEÑO.
El diseño de una sala de operaciones ha planteado un problema singular debido a que se trata de una instalación que requiere el apoyo de material complejo, que circula en ella personal sano, enfermos, equipos y demás. Al mismo tiempo, debe impedir la contaminación de las heridas y la transmisión de padecimientos, además de asegurar al mínimo el aislamiento bacteriológico.
SALA DE OPERACIONES PARA CIRUGÍA AMBULATORIA.
El número y tipo de salas de operaciones depende de la naturaleza de la especialidad y de la población que cubre. En una proporción creciente de intervenciones quirúrgicas, el área de quirófanos y las instalaciones se proyectan para atender a pacientes que no necesitan cuidados prolongados de hospitalización porque pueden regresar a sus domicilios pocas horas después de ser operados, ayudados por personal de enfermería y por sus familiares.
SALAS DE CIRUGÍA PARA PACIENTES HOSPITALIZADOS.
Se trata de instalaciones en donde se efectúan operaciones en pacientes quienes por sus condiciones preoperatorias y posoperatorias deben pasar al menos una noche hospitalizados y tienen mayor dependencia del personal. Algunos están incapacitados para caminar y para atender sus necesidades elementales, incluso en algunas fases del periodo perioperatorio; otros enfermos son incapaces de respirar de manera espontánea durante varias horas o días, y requieren atención especializada con vigilancia estrecha.
AREAS DE RESTRICCION.
ZONA NEGRA: El área que funciona como frontera entre todas las instalaciones del hospital y el área de quirófanos se conoce como zona negra; es una verdadera zona amortiguadora de protección y de acceso en la que se supervisan las condiciones en que ingresan los pacientes.
ZONA GRIS: La segunda zona se llama también zona limpia o zona gris. Se caracteriza por tener áreas de circulación amplias por las que se pueden desplazar camillas, camas, equipo médico-quirúrgico y personal vestido en forma reglamentaria.
ZONA BLANCA: La sala de operaciones propiamente dicha se encuentra en el área “esteril” o zona blanca. A la sala de operaciones también se le dice quirófano, que es una palabra derivada del griego ceir, ceiros, “mano” y phsnein, “mostrar”. Esto obedece a que las primeras salas de operaciones que, según la tradición del anfiteatro, estuvieron acondicionadas de manera que las intervenciones fueran presenciadas por las personas que no formaban parte del equipo quirúrgico a través de un cancel o de un domo de cristal.
CARACTERÍSTICAS DE LA SALA DE OPERACIONES
Se acepta que un área de 38 m2 es suficiente para la mayoría de las operaciones, a excepción de algunos procedimientos especializados en los que se usa equipo adicional, en los cuales se requieren superficies mayores. El consenso afirma que áreas mayores de 60 m2 dejan de ser funcionales. Las paredes y el techo de la sala de operaciones, al igual que el resto de las superficies, deben ser lisos; se construyen con material duro, no poroso, resistente al fuego, impermeable, resistente a las manchas y a las grietas, y de fácil limpieza.Si con la idea de ahorrar espacio se suspenden equipos de las paredes y de los techos, se deben empotrar sin dejar espacio para la acumulación de polvo y lejanos del centro del cuarto. Se prefiere que los quirófanos estén pintados de color claro, mate, para que no fatiguen la vista ; si es posible deben usarse materiales que absorban el sonido. Es recomendable que la altura de la habitación sea de 3.3 m para dar espacio suficiente a las complicadas lámparas de iluminación y algunos equipos etectromédicos. No se construyen con ventanas, repisas ni sitios salientes donde pudiera acumularse polvo.
MOBILIARIO BÁSICO DE LA SALA DE OPERACIONES.
La mesa auxiliar posee forma de riñón, tiene una cubierta de forma semicircular y parece que fue Ideada por Halsted; se usa para colocar en ella la ropa y los materiales que se requieren para el procedimiento quirúrgico. Las mesas auxiliares de forma rectangular se llaman mesas de Pasteur. La mesa, conocida de manera habitual como mesa de Mayo, es de altura variable con una sola pata excéntrica. Tiene como cubierta una bandeja plana, de forma rectangular; la bandeja es desmontable y se colocan en ella los instrumentos que se usarán de inmediato.
La cubeta en la que se depositan los materiales desechados durante la intervención recibe el nombre de cubeta de patada por el hecho de que se maneja con el pie.
El tripié o trípode sirve para colgar en él los recipientes de las soluciones que se administran al enfermo por vía intravenosa.
Los bancos de reposo son metálicos, de patas tubulares y su altura se puede ajustar por medio de un mecanismo de tornillo; el anestesiólogo se puede sentar en él y mantenerse a la altura de la cabeza de su paciente. En ciertos tipos de operaciones, el grupo que opera los puede utilizar para trabajar en posición sedente.
ANEXOS Y SERVICIOS DE APOYO.
Central de equipos y esterilización (CEYE). Adyacente al área gris de los quir6fanos y comunicada a ella por trampas de equipos, se encuentran las instalaciones en las que se acondicionan y esterilizan todos los instrumentos y materiales de uso en cirugía. Esta unidad tiene como objetivo conseguir, centralizar, sanitizar o esterilizar, controlar y suministrar a la sala de operaciones el instrumental, ropa, material para curación y accesorios de equipo medico.
CENTRAL DE ANESTESIA Y SALA DE INDUCCIÓN ANESTÉSICA. También adyacente a la zona gris, a la que se tiene acceso por las barreras convencionales de los quirófanos, se encuentra la central de anestesia, que es el sitio donde se controlan los recursos humanos y materiales necesarios para el manejo anestésico de los enfermos que han de ser operados.
SALA DE RECUPERACIÓN ANESTÉSICA. Se trata de una instalación equipada con todos los recursos necesarios para el manejo de las primeras horas del periodo posoperatorio.
LABORATORIO CLÍNICO Y DE PATOLOGÍA. Es otro anexo a las salas de operaciones en el que se procesan todas las muestras biológicas obtenidas durante el acto quirúrgico. Tiene importancia la cercanía física de este recurso porque las muestras deben llegar en forma expedita al laboratorio para ser procesadas y los resultados deben ser conocidos por el grupo médico en forma inmediata.
QUIRÓFANO HÍBRIDO.
Al apoyar las necesidades de Imagen y tecnología en los quirófanos, las empresas que producen y distribuyen equipos médicos. Incursionaron en el diseño mismo de los quirófanos para instalar sus equipos. Probablemente fue en Suiza donde en el año 2000 se hizo el primer proyecto de quirófanos híbridos (MAQUET) y el concepto se ha difundido a todo el mundo, de modo que se diseñan y equipan las salas de operaciones en colaboración con proveedores.
TÉCNICA ASÉPTICA.
La cirugía se hace con técnica aséptica, mediante la cual se trata de impedir el ingreso de vida microscópica extraña a los sitios donde es necesario abrir una brecha temporal en las barreras defensivas del organismo. Si se desea saber cómo surgió el concepto de asepsia aplicada a la técnica del quirófano, es importante considerar los antecedentes.
ACTITUD ASÉPTICA.
El objetivo de la técnica estéril es que la intervención quirúrgica sea un procedimiento sin gérmenes que puedan infectar la región a operar. Para conseguirlo es indispensable que quienes trabajan en la sala de operaciones o en sus servicios auxiliares dominen el concepto de esterilidad bacteriológica y lo favorezcan con sus actitudes.
1. Se ponen compresas limpias para limitar una superficie de bastante mayor amplitud de lo que será el campo operatorio.
2 El circulante se calza los guantes estériles por medio de la técnica abierta.
3. El circulante moja las gasas en el yodóforo y frota la piel, al mismo tiempo que irriga la región con agua estéril. Es tradición iniciar por el sitio en que se ha de hacer la incisión y después abarcar las regiones circundantes. Al llegar a la periferia se desechan las gasas y se repite la maniobra durante 5 a 10 minutos.
4. Algunos cirujanos prefieren dejar secar el yodóforo y no hacen más preparación de la piel. Se retiran las compresas húmedas.
5. Otros prefieren enjuagar con agua o solución salina estéril y, enseguida, un miembro del grupo estéril que ya se ha vestido se sirve de una pinza de Foerster y aplica yodóforo o tintura de yodo con una gasa estéril totalmente empapada en éste.
6. Una excepción a esta técnica es en las heridas contaminadas; en este caso, la herida se empaca con gasas o compresas estériles, enseguida se lava siguiendo los pasos antes descritos y al terminar se lava el interior de la herida por el método que se prefiera.
Conjunto de operaciones destinadas a eliminar todas las formas viables de microorganismos, contenidos en un objeto o sustancia. Se efectúa para poder estudiar, conservar y transportar cultivos de gérmenes puros. También se realiza para acondicionamiento de materiales para cirugía en donde la contaminación puede traer aparejados problemas de distancia índole.
¿Como son inhibidos o destruidos los microorganismos?
a) Lesiones de la pared celular: Bacterias grampositivo atacadas por acción de la lisozima.
b) Alteración de la permeabilidad de la membrana celular: Compuestos fenólicos, detergentes sintéticos, jabones y compuestos de amonio cuaternario.
c) Alteración de la naturaleza coloidal del protoplasma: Las temperaturas altas coagulan las proteínas celulares. Concentraciones excesivas de alcohol desnaturalizan las proteínas.
d) Interacción con las proteínas, enzimas y/o ácidos nucleicos bacterianos: Como el oxido de etileno y las radiaciones.
Factores que influyen en la destrucción de microorganismos:
Si el agente es físico debemos considerar su intensidad, si es químico hay que vigilar su concentración. En cuanto al microorganismo se debe tener en cuneta el numero de ellos, si están en estado vegetativo o esporulado, y el ambiente que lo rodea.
Químicos: Por oxido de etileno y por formalina. Como primera medida, el material a esterilizar debe someterse a una minuciosa limpieza y enjuague para eliminar la mayor cantidad posible de gérmenes.
RAYOS U.V:
Se usan lámparas germicidas que emiten concentraciones elevadas de luz ultravioleta en su región más efectiva, 2600 a 2700 Aº (armstrongs).La luz U.V. es absorbida por muchos materiales celulares, pero más porlos ácidos nucleicos, a los cuales causa gran daño. Producen dímeros de pirimidina y a menos que sean reparados, se inhibe la replicación del DNA y puede haber mutaciones.
CALOR SECO:
Este método se recomienda cuando no se quiere que el vapor o presión tenga contacto completo y directo con el material a esterilizar. La temperatura de trabajo debe ser de 160ºC y el tiempo depende del volumen del material (por lo menos 2hrs). La muerte de un microorganismo por la aplicación de calor es la resultante de alguna reacción química, que posiblemente ocurra en un solo punto del organismo y tal vez involucrando solo una o dos moléculas complejas. Esta destrucción de moléculas puede ocurrir por los siguientes mecanismos:
a) Activación directa de la molécula por energía calórica, seguida por rotura de enlaces químicos internos sin la intervención de otras moléculas.
b) Reacción entre una molécula complejo del microorganismo y el oxígeno.
c) Reacción entre una molécula compleja y agua caliente o vapor.
Se usan dos principales técnicas:
1. Flameado: Se esteriliza el material directamente sobre la llama.
2. Estufa de esterilización a seco: Consta de 3 paredes metálicas y una de vidrio, el espacio entre las paredes permite el flujo del calor proveniente de gas o energía eléctrica.
PASTEURIZACIÓN
Es una modalidad de uso del calor húmedo que destruye patógenos en alimentos y bebidas. Se llama así por su inventor, el químico francés Louis Pasteur, quien hacia 1860 demostró que la fermentación anormal de los vinos y de la cerveza se puede evitar calentando las bebidas a 57 oC por algunos minutos.
TINDALIZACIÓN
Es un método en el que se utiliza calentamiento intermitente de líquidos. Se emplea para esterilizar medios de cultivo, azúcares y gelatinas; se basa en el principio de que un primer calentamiento destruye las formas bacterianas vegetativas y las formas de resistencia
que sobreviven germinarán por estar en un medio favorable;5 sin embargo, serán destruidas en calentamientos sucesivos. La exposición es a 100 oC durante 20 minutos por tres días consecutivos. Este procedimiento toma su nombre del físico inglés John Tyndall y tiene uso en los laboratorios de microbiología.
EBULLICIÓN Y VAPOR DE AGUA
Consiste en sumergir en agua las jeringas hipodérmicas de cristal e instrumentos quirúrgicos, y elevar la temperatura hasta alcanzar el punto de ebullición y sostenerla por 15 minutos. El agua debe cubrir del todo los instrumentos y la tapa no se debe abrir durante los 15 minutos de la ebullición; por este medio se destruyen las bacterias no esporuladas y las formas vegetativas de los patógenos.
CALOR HÚMEDO:
Es el método de esterilización más usado ya que este calor penetra más y facilita la coagulación de las proteínas bacterianas. Algunas de las ventajas son su bajo costo y la ausencia de residuos tóxicos. Una desventaja puede ser el largo tiempo de proceso.
Sus técnicas son:
1. Vapor fluente: Se somete el material a esterilizar a vapor de agua. Se utiliza para medios de cultivos o sustancias que no soportan altas temperaturas.
2. Vapor sobrecalentado: Se obtiene haciendo pasar el vapor producido poruna caldera a través de tuberías donde sufre un nuevo calentamiento.
3. Vapor saturado a presión: El agente esterilizante es el vapor a presiónexento de aire u otros gases, que hidrata las bacterias y favorece su coagulación, esto se consigue en aparatos llamados autoclaves.
4. Calor discontinuo o tindalización: Consiste en someter el material a esterilizar a calentamientos durante un tiempo determinado varios días, seguidos de reposo. El tiempo de calentamiento se puede esquematizar de la siguiente forma:
FILTRACIÓN:
Es un método de esterilización lento, caro y al que sólo se recurre cuando se trata de líquidos que por su composición no pueden someterse a calentamiento. Este procedimiento esteriliza basándose en 2 principios fundamentales:
1. Adsorción: Es un fenómeno físico-químico de atracción de partículas de carga eléctrica distinta.
2. Tamiz: Es por la simple remoción de partículas solidas a través de una sustancia porosa, teniendo en cuenta el tamaño de las partículas y el diámetro del poro.
Hay dos tipos de filtración: De profundidad y Superficial.
OXIDO DE ETILENO:
Tiene propiedad bactericida, pero no cumple con muchas de las condiciones para un gas eterilizante. Tiene alto poder de penetración. Esta esterilización consiste en una alquilación de ADN y ARN bacteriano. Los 4 parámetros críticos en la esterilización por OE son:
Temperatura: 35 a 60ºC. La temperatura aumenta la velocidad de reacción y supone un ahorro considerable de gas.ç
Humedad: 30 a 80%. Las moléculas de agua actúan de carrier y llevan el gas hasta el interior del producto.
Concentración del gas: 400 a 1000 mg/L.
Tiempo de exposición: 4-8 hrs.
ESTERILIZACIÓN POR GASES:
Remplaza los átomos de hidrógeno lábiles de grupo amino o hidroxilo provocándola perdida de actividades biológicas con las que se combina y a la perdida deviabilidad.
FENOL
Los fenoles, cresoles y resorcinoles son el resultado de la destilación del alquitrán de hulla. Joseph Lister, en 1865, utilizó por primera vez el compuesto químico fenol, pero con el nombre de ácido carbólico. Así abrió una de las etapas más importantes en el desarrollo de la cirugía. El compuesto continúa siendo útil en la curación y empaque de las heridas infectadas en forma de solución acuosa de ácido fénico a 0.5 o a 1%. La piel circundante debe ser protegida con un lubricante.
ALCOHOLES
En cirugía se utilizan con frecuencia dos tipos de alcoholes: el etílico (o etanol) y el isopropílico. Ambos son de uso común dentro y fuera de las instalaciones de salud, sus aplicaciones son muy variadas y forman parte de la tradición asistencial. Los dos se mezclan con facilidad con el agua.
FORMALDEHÍDO
El formol o formaldehído (CH20) es el aldehído más simple y su uso principal es para conservar muestras de tejidos y cadáveres, aunque es buen desinfectante. Ataca al grupo amino de las proteínas y en su forma acuosa, conocida como formalina, es eficaz contra bacterias, hongos y virus.
GLUTARALDEHÍDO
Es un dialdehído saturado (CHO-CHr CHi-CHi-CHO); sus dos grupos carbonilos activos reaccionan con las proteínas en forma semejante a como lo hace el formaldehído. Sus soluciones acuosas amortiguadas, de pH alcalino, son intensamente bactericidas, esporicidas y viricidas; sin embargo, en esta presentación son necesarias 10 horas para destruir esporas secas, en tanto que la solución ácida las destruye en 20 minutos y es más estable.
ÁCIDOS
Es de conocimiento popular el uso de medios un poco ácidos para la conservación de alimentos por la acción inhibitoria del ion hidrógeno sobre la multiplicación bacteriana. Algunos ácidos encuentran utilidad como fármacos de uso tópico en soluciones débiles como el ácido bórico y el ácido acético, o como el ácido nalidíxico que es antiséptico urinario; 37 sin embargo, no tienen uso en cirugía porque son muy agresivos para los tejidos en soluciones más concentradas y como desinfectantes deterioran los materiales.
YODO
En México, las primeras comunicaciones referentes al uso de yodo en las heridas fueron hechas en 1869 por el Dr. Francisco Brassetti;38 sin embargo, ya había sido utilizado en Francia en 1839 y en Estados Unidos durante la Guerra Civil para tratar las heridas en el campo de batalla. Su uso ha persistido hasta la fecha como uno de los mejores antisépticos.
CLORO
El cloro se utiliza para potabilizar el agua y controlar la población bacteriana en depósitos y albercas; su importancia radica en la aplicación en salud pública, pero no tiene uso en cirugía en su forma elemental.
AGENTES OXIDANTES
Este grupo comprende fármacos que difieren en propiedades y características, pero coinciden en que liberan oxígeno, por lo general como producto intermedio activo.
PERMANGANATO DE POTASIO
Se presenta en forma de cristales de color púrpura solubles en agua; en diluciones de 1:10 000 se utiliza como antiséptico suave y como astringente, por ejemplo, para reducir la inflamación, en irrigaciones de la vejiga y de la uretra o en heridas con desarrollo de agentes piógenos.
SALES DE METALES PESADOS
Todos los iones metálicos suelen inhibir la vida bacteriana si se aplican en concentración suficiente, pero el mercurio, la plata y el cobre lo hacen en concentraciones relativamente bajas.
SALES DE MERCURIO
Se combinan con los grupos sulfhidrilo libres de las proteínas celulares, tanto de las bacterias como de los tejidos del huésped, incluso los leucocitos; su actividad se reduce en presencia de líquidos orgánicos. Son irritantes y tóxicos.
SALES DE PLATA
Alguna vez se usaron con éxito y en forma extensa para la prevención sanitaria de la oftalmía purulenta blenorrágica del recién nacido y para el tratamiento de otras formas de blenorragia. Este uso ha declinado a causa de la aparición de otros agentes bacteriostáticos y antibióticos, y debido a que las soluciones acuosas de argirol se concentraban con el paso del tiempo.
SALES DE COBRE
Las sales de cobre no tienen uso directo en la cirugía, pero se continúan empleando como sulfato de cobre diluido en el tratamiento de las piodermitis y de las infecciones superficiales causadas por grampositivos. No tiene efecto sobre las esporas. Forma parte, junto con el sulfato de zinc, de un compuesto muy utilizado en dermatología que se conoce como agua D’alibour.
AGENTES TENSOACTIVOS
Son compuestos que alteran la superficie de la membrana celular, modifican la tensión superficial en el sitio de la interfaz entre la pared celular bacteriana y el medio que la rodea, de este modo desnaturalizan las proteínas.
El proceso por el cual las heridas llegan a sanar es el fundamento primario de la cirugía, puesto que el cirujano siempre espera una cicatriz sana después de su intervención y los tejidos vivos están expuestos a sufrir diversos tipos de lesiones.
Los daños que llegan a sufrir los tejidos como consecuencia de agresiones físicas, químicas o biológicas, reciben el nombre genérico de lesiones
Las heridas son lesiones ocasionadas por traumatismo mecánico en las que se observa rotura o interrupción de la continuidad de los tejidos blandos, y cuando el tejido lesionado es rígido o semirrígido, a la solución de la continuidad se le conoce como fractura.
CLASIFICACIÓN DE LAS HERIDAS SEGÚN SU CAUSA
Heridas por instrumento punzocortante. Aquellas causadas por un objeto de borde filoso.
Heridas por contusión. Son ocasionadas cuando un objeto plano o de bordes redondeados
Heridas por proyectil de arma de fuego. Los proyectiles acelerados por armas de fuego ocasionan lesiones complejas, pueden ser de alta velocidad y expansivos.
Heridas por machacamiento. Resultan cuando los tejidos son comprimidos entre dos superficies.
Heridas por laceración. Estas heridas se producen cuando los tejidos son arrancados
Heridas por mordedura. Difieren en sus características y dependen de la especie animal que las produce.
CLASIFICACIÓN DE LAS HERIDAS SEGÚN SU PROFUNDIDAD
Excoriación. Lesión superficial que afecta la epidermis y en general cicatriza regenerando en forma íntegra el epitelio, sin dejar huella visible.
Herida superficial. Es aquella que involucra a la piel y al tejido adiposo hasta la aponeurosis.
Herida profunda. Afecta los planos superficiales, la aponeurosis, e( músculo y puede lesionar vasos, nervios y tendones.
Herida penetrante. Herida que lesiona los planos superficiales y llega al interior de las grandes cavidades.
FASES DE LA CICATRIZACIÓN
HEMOSTASIA Y FASE INFLAMATORIA
Considerada como la preparación de un sustrato o base orgánica y tisular que tiene como fin la curación y presupone una defensa contra otras lesiones o invasiones futuras, así como también la liberación de factores solubles quimiotácticos que controlan la permeabilidad de los vasos y otros que atraen o atrapan células
Plaquetas: Contienen al menos tres tipos de organelos: gránulos, cuerpos densos y lisosomas. Los gránulos contienen factores de crecimiento, así como factor transformador del crecimiento y fibronectina. Los cuerpos densos almacenan aminas vasoactivas (serotonina) y los lisosomas contienen proteasas. Las plaquetas liberan fibrinógeno, fibronectinas, trombospondina y factor de Von Willebrand. Interviniendo en la adhesión de las plaquetas a la colágena que quedó expuesta en la herida.
Coagulacion: El coágulo de fibrina no sólo tiene la función de hacer hemostasia, sino que junto con la fibronectina forma el armazón sobre el que migrarán los monocitos, fibroblastos y queratinocitos
Leucocitos: Los neutrófilos son las primeras células nucleadas en llegar. Esta migración es resultado de un proceso complejo que facilitan el paso de los neutrófilos a través de las células endoteliales de los capilares por medio de un mecanismo conocido como diapédesis. Para convertirse en cel de proceso inflamatorio.
FASE PROLIFERATIVA
La inflamación representa una función de limpieza y preparación, en tanto que la proliferación reconstruye, por lo que las fases no tienen una división cronológica y éstas ocurren de una manera conjunta y armónica, aunque, como en un incendio, no es posible reconstruir cuando todavía no se apaga el fuego. Al igual que la inflamación, la proliferación celular tiene elementos fundamentales.
La respuesta de las células epidérmicas inicia dentro de las primeras 24 horas de sufrida la lesión. A las 12 horas de perder contacto con sus homólogos vecinos. La mitosis tarda más en iniciar que la migración, por lo general de 48 a 72 horas después de la lesión. Las células se multiplican y movilizan hasta que entran en contacto con otras células epiteliales, momento en el cual se inhiben.
Angiogénesis: Los monocitos y los macrófagos producen factores que inducen la formación de nuevos vasos por los que se transporta oxígeno y nutrientes a la herida, y secretan sustancias biológicamente activa. Las células que intervienen en el proceso de angiogénesis son las endoteliales. Después se dividen, se forman vacuolas y se fusionan para crear un nuevo lumen
Fibroplasia y síntesis de colágeno: Los fibroblastos aparecen entre 48 y 72 horas después de ocasionada la herida, son estimulados y regulados por factores quimiotácticos complejos que provienen de los macrófagos presentes en la herida. Protagonistas de la proliferación y, junto con los nuevos vasos y la matriz, forman el tejido llamado de “granulación”
Contraccion de la herida: Disminución gradual del área de la herida por retracción de la masa central del tejido de granulación. Las fuerzas contráctiles producidas por este tejido son resultado de la acción de los miofibroblastos que contienen proteínas contráctiles.
FASE DE REMODELACIÓN
Cuando ha sido reparada la rotura de la continuidad de los tejidos, el estímulo angiógeno disminuye en intensidad y, al parecer, como respuesta a las tensiones elevadas de oxígeno en los tejidos se inicia un periodo en el que la herida madura, la cual presenta remodelación morfológica, también disminuyen la hiperemia y su vascularidad, asimismo se reorganiza el tejido fibroso neoformado.
CÉLULAS MADRE Y REGENERACIÓN DE LOS TEJIDOS
desde hace tiempo que en los organismos adultos y en el cordón umbilical de los recién nacidos existen células indiferenciadas, hoy se conoce que estas células conservan la habilidad de renovarse a sí mismas por mitosis celular y que son capaces de proliferar en la vida posnatal para producir o ser precursoras de estirpes celulares que se llegan a diferenciar y transformarse en células especializadas en respuesta a estímulos moleculares.
Las células mesenquimales que permanecen en estado indiferenciado reciben los nombres de células madre, células tallo, células troncales o células progenitoras (en inglés stem cells) y están identificadas como los actores de la renovación constante de los tejidos
La infección es una de las causas más comunes de retraso en la cicatrización, además de que favorece la formación de úlceras crónicas, en especial cuando la presencia de algún material de sutura o cuerpo extraño estimula en forma permanente la multiplicación bacteriana, la cual provoca una lesión conocida como granuloma piógeno
Causas locales de retraso en la cicatrización. A) Tejido desvitalizado; B) espacio muerto y cuerpo extraño, y C) hematoma y afrontación incorrecta.
CAUSAS GENERALES DE RETRASO EN LA CICATRIZACIÓN
La edad en sí no es factor que retrase el proceso cicatricial, pero se sabe que en los ancianos el proceso es más lento, tanto en la fase inflamatoria como en la proliferativa,
Las carencias nutricionales crónicas inhiben el proceso cicatricial; el mecanismo más conocido es la disminución de las proteínas séricas esenciales para producir las proteínas de la cicatrización.
La deficiencia de vitaminas A, B, K y E suele acompañar a los estados de desnutrición, e interfiere de modo importante en la reparación fisiológica de los tejidos.
Los medicamentos; entre ellos se encuentran los corticosteroides, los antiinflamatorios no esteroideos y los quimioterapéuticos. Los anticoagulantes, la colchicina, los inmunosupresores y la penicilamina retardan la cicatrización.
Las enfermedades metabólicas como la diabetes mellitus interfieren en la cicatrización normal de los tejidos, por lo que los pacientes suelen tener heridas crónicas abiertas debido a la interferencia en la troficidad de los tejidos por neuropatía.
Queloides: Su nombre se deriva del griego kelís, “mancha”, y eidos, “aspecto”:2 son cicatrices que contienen exceso de colágena y sobrepasan en forma y tamaño a la lesión original; su superficie es verrucosa, lisa y brillante; distorsionan, sin invadir, las estructuras normales.
Cicatriz hipertrófica: pueden estar en cualquier parte del cuerpo, presentarse a cualquier edad y, por lo general, son consecuencia de la aproximación inadecuada de los bordes de la piel o por suturas bajo tensión.
Cicatriz retráctil o deformante: La cicatrización fibrosa y extensa de los tejidos blandos que cubren las articulaciones o que está cercana a los orificios naturales puede limitar los movimientos o, incluso, producir fijación permanente que ocasiona incapacidad física y consecuencias estéticas.
Dehiscencia: En ocasiones hay defectos de la cicatrización que son resultado de estados anormales del individuo y que afectan el proceso de cicatrización en segmentos específicos de la cadena.
Ulceración: Se llama úlcera a toda herida o lesión que no completa su cicatrización porque no forma epitelio que la cubra y aísle del medio externo; por lo general, la gente llama a esta lesión “llaga”, término derivado del latín plaga. Es una de las ocupaciones más antiguas del cirujano, descrita hace miles de años en los papiros egipcios e identificada y tratada por los médicos hipocráticos desde 400 a.c. 109 Su causa es diversa y en ella pueden intervenir uno o varios factores que bloquean la cicatrización normal de las heridas.
FÍSTULA: Es otro error de cicatrización descrito des de la antigüedad, en latín la palabra significa “tubo”. El nombre describe un trayecto anormal o tubo que comunica a un tejido enfermo, incompletamente cicatrizado, con un órgano o estructura interna o externa, que desvía el camino ordinario.
FUNCIÓN DE LOS FACTORES DEL CRECIMIENTO
Desempeñan una función crítica en la integración de los eventos celulares de la cicatrización; éstos afectan a las células inflamatorias, a los queratinocitos, a las células endoteliales y a los fibroblastos en forma individual y colectiva, incluyendo la inhibición y el estímulo de la división celular, la migración, la diferenciación y la síntesis o degradación de la matriz extracelular.
Las dos glándulas suprarrenales, con un peso aproximado de 4 g cada una, se hallan en los polos superiores de los riñones. Cada glándula se compone de dos porciones diferentes, la médula suprarrenal y la corteza suprarrenal.
La médula suprarrenal, que ocupa el 20% central de la glándula, se relaciona desde el punto de vista funcional con el sistema nervioso simpático; secreta las hormonas adrenalina y noradrenalina en respuesta a la estimulación simpática.
CORTICOESTEROIDES: MINERALOCORICOIDES, GLUCOCORTICOIDES Y ANDRÓGENOS
La corteza suprarrenal secreta los dos tipos principales de hormonas corticosuprarrenales, losmineralocorticoides y los glucocorticoides. Además de estas hormonas, produce pequeñas cantidades de hormonas sexuales, en particular de andrógenos, que inducen los mismos efectos que la hormona sexual masculina testosterona.
Los mineralocorticoides reciben este nombre porque afectan sobre todo a los electrólitos (los «minerales») del compartimiento extracelular, especialmente al sodio y al potasio. Los glucocorticoides se denominan así porque poseen efectos importantes de aumento de la glucemia.
LA CORTEZA SUPRARRENAL TIENE 3 CAPAS DIFERENTES
En la figura puede verse que la corteza suprarrenal está compuesta por tres capas relativamente diferenciadas:
1. La zona glomerular, una capa delgada de células situada inmediatamente por debajo de la cápsula, contribuye con casi el 15% a la corteza suprarrenal.
2. La zona fascicular, la zona media y más ancha, representa casi el 75% de la corteza suprarrenal y secreta los glucocorticoides cortisol y corticosterona, así como pequeñas cantidades de andrógenos yestrógenos suprarrenales.
3. La zona reticular, la capa más profunda de la corteza, secreta los andrógenos suprarrenalesdeshidroepiandrosterona (DHEA) y androstenodiona, así como pequeñas cantidades de estrógenos y algunos glucocorticoides.
LAS HORMONAS CORTICOSUPRARRENALES SON ESTEROIDES DERIVADOS DEL COLESTEROL
Todas las hormonas esteroideas humanas, incluidas las producidas por la corteza suprarrenal, se sintetizan a partir del colesterol, Si bien las células de la corteza suprarrenal pueden sintetizar de novopequeñas cantidades de colesterol a partir del acetato, casi el 80% del colesterol empleado para la síntesis de esteroides proviene de las lipoproteínas de baja densidad (LDL) del plasma circulante.
Las LDL, que transportan altas concentraciones de colesterol, difunden desde el plasma al líquido intersticial para unirse a receptores específicos localizados en estructuras de la membrana de la célula corticosuprarrenal conocidas como depresiones revestidas.
VÍAS DE SÍNTESIS DE LOS ESTEROIDES SUPRARRENALES
La figura indica las etapas principales de la síntesis de los productos esteroideos más importantes de la corteza suprarrenal: aldosterona, cortisol y andrógenos.
Casi todas estas etapas suceden en dos orgánulos celulares, las mitocondrias y el retículo endoplásmico, pero algunas tienen lugar en las primeras y otras en el segundo.
Cada etapa está catalizada por un sistema enzimático específico. Un cambio, incluso de una sola enzima, puede provocar la formación de tipos muy distintos y porcentajes diferentes de hormonas. Por ejemplo, si se altera la actividad de tan solo una enzima de esta vía, se generarán cantidades enormes de hormonas sexuales masculinizantes u otros compuestos esteroideos que normalmente no se encuentran en la sangre.
MINERALOCORTICOIDES
• Aldosterona (muy potente, supone casi el 90% de toda la actividad mineralocorticoide). • Desoxicorticosterona (1/30 de la potencia de la aldosterona, aunque se secreta en cantidades mínimas).
• Corticosterona (ligera actividad mineralocorticoide). • 9α-fluorocortisol (sintético, algo más potente que la aldosterona). • Cortisol (actividad mineralocorticoide mínima, pero se secreta en grandes cantidades). • Cortisona (actividad mineralocorticoide mínima).
GLUCOCORTICOIDES
• Cortisol (muy potente; es el responsable de casi el 95% de toda la actividad glucocorticoide). • Corticosterona (proporciona el 4% de la actividad glucocorticoide total, pero es mucho menos potente que el cortisol). • Cortisona (casi tan potente como el cortisol). • Prednisona (sintética, cuatro veces más potente que el cortisol).
• Metilprednisolona (sintética, cinco veces más potente que el cortisol). • Dexametasona (sintética, 30 veces más potente que el cortisol).
LAS HORMONAS CORTICOSUPRARRENALES SE UNEN A LAS PROTEÍNAS DEL PLASMA
Aproximadamente del 90 al 95% del cortisol plasmático se une a las proteínas del plasma, sobre todo a una globulina denominada globulina fijadora del cortisol o transcortina, y en menor grado, a la albúmina. Esta unión tan fuerte a las proteínas del plasma reduce la velocidad de eliminación del cortisol plasmático; por tanto, el cortisol posee una semivida relativamente larga, de 60 a 90 min.
Tan solo el 60% de la aldosterona circulante se une a las proteínas del plasma, de modo que el 40% queda en forma libre; en consecuencia, su semivida es bastante reducida, de unos 20 min.
LAS HORMONAS CORTICOSUPRARRENALES SE METABOLIZAN EN EL HÍGADO
Los esteroides suprarrenales se degradan sobre todo en el hígado, se conjugan, en especial, con el ácido glucurónico y en menor medida forman sulfatos. Estos derivados son sustancias inactivas que carecen de actividad mineralocorticoide y glucocorticoide.
Aproximadamente el 25% de estos conjugados se eliminan por la bilis y luego, por las heces. Los demás conjugados generados en el hígado ingresan en la circulación, pero no se unen a las proteínas plasmáticas, son muy solubles en el plasma y, por esta razón, se filtran con rapidez en los riñones y se excretan con la orina.
LA DEFICIENCIA DE MINERALOCORTICOIDES PROVOCA PÉRDIDAS RENALES INTENSAS DE CLORURO SÓDICO E HIPERPOTASEMIA
La pérdida completa de la secreción corticosuprarrenal puede causar la muerte en un plazo de 3 días a 2 semanas, salvo que la persona reciba un tratamiento salino intensivo o la inyección de mineralocorticoides.
Sin mineralocorticoides, la concentración del ion potasio del líquido extracelular experimenta un gran ascenso, el sodio y el cloruro desaparecen enseguida del organismo y el volumen total del líquido extracelular y el volumen de sangre se reducen mucho.
LA ALDOSTERONA ES EL PRINCIPAL MINERALOCORTICOIDE SECRETADO POR LAS GLÁNDULAS SUPRARRENALES
En el ser humano, la aldosterona es la responsable de casi el 90% de la actividad mineralocorticoide de las secreciones corticosuprarrenales, pero el cortisol, el principal glucocorticoide secretado por la corteza suprarrenal, también aporta una actividad mineralocorticoide importante. La actividad mineralocorticoide de la aldosterona es alrededor de 3.000 veces mayor que la del cortisol, pero la concentración plasmática de este último es casi 2.000 veces superior a la de la aldosterona.
LA ALDOSTERONA AUMENTA LA REABSORCIÓN TUBULAR RENAL DEL SODIO Y LA SECRECIÓN DE POTASIO
Como se recordará del capítulo 28, la aldosterona favorece la reabsorción de sodio y, al mismo tiempo, la secreción de potasio por las células epiteliales de los túbulos renales, sobre todo por las célulasprincipales de los túbulos colectores y, en menor medida, en los túbulos distales y los conductos colectores. Por tanto, la aldosterona conserva el sodio en el líquido extracelular y aumenta la eliminación urinaria de potasio.
El incremento de la concentración de aldosterona del plasma puede reducir de forma pasajera la pérdida urinaria de sodio y dejarla en unos pocos miliequivalentes al día.
EL EXCESO DE ALDOSTERONA AUMENTA EL VOLUMEN DEL LÍQUIDO EXTRACELULAR Y LA PRESIÓN ARTERIAL, PERO EJERCE MUY POCO EFECTO SOBRE LA CONCENTRACIÓN DE SODIO PLÁSMATICO
Si bien la aldosterona ejerce un potente efecto reductor de la excreción renal de los iones sodio, la concentración de estos en el líquido extracelular asciende, por lo general, solo unos pocos miliequivalentes.
El motivo es que, cuando se reabsorbe el sodio en el líquido por los túbulos, se produce al mismo tiempo una absorción osmótica de cantidades casi equivalentes de agua. De igual modo, los pequeños incrementos del sodio en el líquido extracelular estimulan la sed e incitan al consumo de agua, si se dispone de ella, además de favorecer la secreción de la hormona antidiurética, que promueve la reabsorción de agua por los túbulos distales y colectores de los riñones.
EL EXCESO DE ALDOSTERONA PRODUCE HIPOPOTASEMIA Y DEBILIDAD MUSCULAR; EL DÉFICIT DE ALDOSTERONA INDUCE HIPERPOTASEMIA Y TOXICIDAD CARDÍACA
El exceso de aldosterona no solo provoca la de iones potasio desde el líquido extracelular hacia la orina, sino que también estimula el transporte de potasio desde el líquido extracelular hacia la mayoría de las células del organismo. Por consiguiente, la secreción excesiva de aldosterona, como ocurre con algunos tipos de tumores suprarrenales, induce un descenso importante de la concentración plasmática de potasio, a veces desde valores normales de 4,5 mEq/l hasta cifras tan bajas como 2 mEq/l. Esta situación se denomina hipopotasemia.
EL EXCESO DE ALDOSTERONA AUMENTA LA SECRECIÓN TUBULAR DE IONES HIDRÓGENO, CON LA SIGUIENTE ALCALOSIS LEVE
La aldosterona no solo induce la secreción tubular de potasio, que se intercambia por el sodio reabsorbido en las células principales de los tubos colectores renales, sino que también provoca una secreción de iones hidrógeno, intercambiados por potasio, por parte de las células intercaladas de los tubos colectores corticales, como se expone en los capítulos 28 y 31.
LA ALDOSTERONA ESTIMULA EL TRANSPORTE DE SODIO Y POTASIO EN LAS GLÁNDULAS SUDORÍPARAS, LAS GLÁNDULAS SALIVALES Y LAS CÉLULAS EPITELIALES INTESTINALES
La aldosterona ejerce casi los mismos efectos sobre las glándulas sudoríparas y salivales que sobre los túbulos renales. Estos dos tipos de glándulas producen una secreción primaria que contiene grandes cantidades de cloruro sódico, aunque gran parte del cloruro sódico se reabsorbe al atravesar los conductos excretores, mientras que los iones potasio y bicarbonato se excretan. La aldosterona aumenta de manera considerable la reabsorción de cloruro sódico y la secreción de potasio por los conductos.
MECANISMO CELULAR DE LA ACCIÓN DE LA ALDOSTERONA
Desde hace muchos años se conocen los efectos generales de los mineralocorticoides sobre el organismo, pero se ignora el mecanismo molecular de la acción de la aldosterona incrementa el transporte de sodio en las células tubulares. No obstante, la secuencia celular de acontecimientos que culmina con el aumento de la reabsorción de sodio parece ser la siguiente.
En primer lugar, la aldosterona difunde de inmediato al interior de las células del epitelio tubular, debido a su liposolubilidad en las membranas celulares.
En segundo lugar, la aldosterona se une a la proteína receptor mineralocorticoide (MR) una proteína que dispone de una configuración estereomolecular por la que solo la aldosterona o compuestos muy parecidos se unen a ella.
POSIBLES ACCIONES NO GENÓMICAS DE LA ALDOSTERONA Y OTRAS HORMONAS ESTEROIDEAS
Algunos estudios indican que muchos esteroides, entre ellos la aldosterona, no solo producen efectosgenómicos de desarrollo lento, con una latencia de 45 a 60 min y que dependen de la transcripción del gen y de la síntesis de nuevas proteínas, sino que también tienen efectos más rápidos no genómicos, que aparecen luego de tan solo pocos segundos a algunos minutos.
Parece que estas acciones no genómicas dependen de la unión de los esteroides a receptores de la membrana celular que se acoplan a sistemas de segundos mensajeros, similares a los utilizados por las hormonas peptídicas para la transmisión de señales.
REGULACIÓN DE LA SECRECIÓN DE ALDOSTERONA
La regulación de la secreción de aldosterona por las células de la zona glomerular no depende apenas de la regulación del cortisol o de los andrógenos por las zonas fascicular y reticular.
Se conocen los siguientes cuatro factores que desempeñan una función esencial para la regulación de la aldosterona:
1. El incremento de la concentración de iones potasio en el líquido extracelular aumenta mucho la secreción de aldosterona.
2. El aumento de la concentración de angiotensina II en el líquido extracelular también incrementa mucho la secreción de aldosterona.
3. El incremento de la concentración de iones sodio en el líquido extracelular apenas reduce la secreción de aldosterona.
4. Se necesita ACTH de la adenohipófisis para que haya secreción de aldosterona, aunque su efecto regulador sobre la velocidad de secreción es mínimo en la mayoría de los trastornos fisiológicos.
FUNCIONES DE LOS GLUCOCORTICOIDES
Los mineralocorticoides pueden salvar la vida de los animales sometidos a suprarrenalectomía aguda, pero estos animales no se encuentran ni mucho menos bien. En realidad, los sistemas metabólicos animales de utilización de las proteínas, hidratos de carbono y lípidos están muy alterados. Además, el animal no resiste ningún tipo de estrés físico o mental y cualquier enfermedad leve, como una infección respiratoria, puede causar su muerte.
Por tanto, los glucocorticoides ejercen funciones tan esenciales para prolongar la vida de los animales como las de los mineralocorticoides. Estas funciones se expondrán en los siguientes apartados.
ESTIMULACIÓN DE LA GLUCONEOGENIA
El efecto metabólico más conocido del cortisol y de otros glucocorticoides consiste en estimular la gluconeogenia (es decir, la formación de hidratos de carbono a partir de las proteínas y de otras sustancias) en el hígado; el ritmo de gluconeogenia se eleva, a menudo, entre 6 y 10 veces. Este aumento del ritmo de la gluconeogenia se debe, sobre todo, a los efectos directos del cortisol en el hígado, así como a la antagonización de los efectos de la insulina.
1. El cortisol aumenta las enzimas que convierten los aminoácidos en glucosa dentro de los hepatocitos.
2. El cortisol moviliza los aminoácidos de los tejidos extrahepáticos, sobre todo del músculo. Por ello, llegan más aminoácidos al plasma, para incorporarse a la gluconeogenia hepática y facilitar la formación de glucosa.
3. El cortisol antagoniza los efectos de la insulina para inhibir la gluconeogenia en el hígado. Tal como se expone en el capítulo 79, la insulina estimula la síntesis de glucógeno en el hígado e inhibe las enzimas que intervienen en la generación de glucosa por parte del hígado.
DISMINUCIÓN DE LA UTILIZACIÓN CELULAR DE LA GLUCOSA
El cortisol también reduce, aunque en grado moderado, la utilización de glucosa por la mayoría de las células del cuerpo. Aunque se desconoce la causa exacta de este descenso, un efecto importante del cortisol es la reducción de la translocación de los transportadores de glucosa GLUT-4 en la membrana celular, en especial en las células del músculo esquelético, lo que conduce a resistencia a la insulina.
INCREMENTO DE LA GLUCEMIA Y DIABETES SUPRARRENAL
El incremento de la glucemia se debe tanto al incremento de la gluconeogenia como a la reducción moderada de la utilización celular de la glucosa. A su vez, el aumento de la concentración de glucosa estimula la secreción de insulina. Sin embargo, la elevación de los valores plasmáticos de insulina no resulta tan eficaz para mantener la glucosa plasmática como en condiciones normales.
Por las razones que se expusieron anteriormente, los valores elevados de glucocorticoides reducen la sensibilidad de muchos tejidos, en particular del músculo esquelético y del tejido adiposo, a los efectos favorecedores de la captación y utilización de glucosa característicos de la insulina.
REDUCCIÓN DE LAS PROTEÍNAS CELULARES
Uno de los principales efectos del cortisol sobre los sistemas metabólicos del organismo consiste en el descenso de los depósitos de proteínas de la práctica totalidad de las células del organismo, con excepción de las del hígado. Esta reducción se debe tanto al descenso de la síntesis como a un mayor catabolismo de las proteínas ya existentes dentro de las células.
EL CORTISOL AUMENTA LAS PROTEÍNAS DEL HÍGADO Y EL PLASMA
Al mismo tiempo que el efecto de los glucocorticoides reduce las proteínas de otros lugares del organismo, el cortisol estimula la producción de proteínas en el hígado. Además, las proteínas del plasma (formadas por el hígado y liberadas a la sangre) también aumentan. Estos incrementos suponen una excepción al descenso de las proteínas que tiene lugar en otras partes del cuerpo.
AUMENTO DE LOS AMINOÁCIDOS SANGUÍNEOS, DISMINUCIÓN DEL TRANSPORTE DE LOS AMINOÁCIDOS A LAS CÉLULAS EXTRAHEPÁTICAS Y ESTIMULACIÓN DEL TRANSPORTE A LOS HEPATOCITOS
Los estudios con tejidos aislados han revelado que el cortisol reduce el transporte de aminoácidos a las células musculares y quizás a otras células extrahepáticas.
Este menor transporte de aminoácidos a las células extrahepáticas disminuye la concentración intracelular de estas sustancias y, por tanto, la síntesis de proteínas. Sin embargo, el catabolismo de las proteínas en las células continúa liberando aminoácidos que difunden al exterior de la célula, con ascenso de sus concentraciones plasmáticas.
MOVILIZACIÓN DE LOS ÁCIDOS GRASOS
De forma muy similar a la movilización de aminoácidos del músculo, el cortisol moviliza a los ácidos grasos del tejido adiposo. Esta movilización aumenta la concentración de ácidos grasos libres en el plasma, lo que aumenta también la utilización de los ácidos grasos con fines energéticos. Al parecer, el cortisol ejerce asimismo un efecto directo que potencia la oxidación de los ácidos grasos en el interior de la célula.
EL EXCESO DE CORTISOL INDUCE A LA OBESIDAD
Si bien el cortisol puede provocar una movilización moderada de los ácidos grasos en el tejido adiposo, en muchas personas que presentan una secreción excesiva de cortisol se desarrolla un tipo de obesidad peculiar: la grasa sobrante se deposita en el tórax y en la cabeza, y produce el «cuello de búfalo» y la cara redonda «de luna llena».
EL CORTISOL ES IMPORTANTE PARA RESISTIR EL ESTRÉS Y LA INFLAMACIÓN
Prácticamente cualquier tipo de estrés, ya sea físico o neurógeno, provoca un aumento inmediato y notable de la secreción de ACTH por la adenohipófisis, seguido unos minutos después de una secreción considerable de cortisol por la corteza suprarrenal.
En la siguiente lista se detallan algunos tipos de estrés que aumentan la liberación de cortisol:
Traumatismo.
Infección.
Calor o frío intensos.
Inyección de noradrenalina y otros simpaticomiméticos.
Cirugía.
Inyección de sustancias necrosantes bajo la piel.
Inmovilización del animal.
Enfermedades debilitantes
EFECTOS ANTIINFLAMATORIOS DE LAS CONCENTRACIONES ALTAS DE CORTISOL
Cuando un tejido sufre daños a causa de un traumatismo, una infección bacteriana o cualquier otra causa, suele «inflamarse». A veces, como ocurre en la artritis reumatoide, la inflamación resulta más nociva que el traumatismo o la enfermedad. La administración de grandes cantidades de cortisol permite, de ordinario, bloquear esta inflamación o incluso revertir muchos de sus efectos, una vez iniciada. Antes de explicar los mecanismos por los que el cortisol bloquea la inflamación, se revisará la secuencia básica de esta, que se trata con mayor detalle en el capítulo 34.
EL CORTISOL IMPIDE LA INFLAMACIÓN TANTO POR ESTABILIZACIÓN DE LOS LISOSOMAS COMO A TRAVÉS DE OTROS EFECTOS
El cortisol ejerce los siguientes efectos preventivos de la inflamación:
1. El cortisol estabiliza las membranas lisosómicas. Esta estabilización es uno de los efectos antiinflamatorios de mayor interés, porque aumenta la resistencia a la rotura de las membranas de los lisosomas intracelulares.
2. El cortisol reduce la permeabilidad de los capilares, quizá como un efecto secundario a la menor liberación de las enzimas proteolíticas.
3. El cortisol disminuye la migración de los leucocitos a la zona inflamada y la fagocitosis de las células dañadas.
4. El cortisol inhibe al sistema inmunitario y reduce mucho la multiplicación de los linfocitos, sobre todo de los linfocitos T.
5. El cortisol disminuye la fiebre, sobre todo porque reduce la liberación de interleucina 1 por los leucocitos, uno de los principales estimuladores del sistema termorregulador hipotalámico.
EL CORTISOL RESUELVE LA INFLAMACIÓN
Incluso después de establecida la inflamación, la administración de cortisol puede reducirla en un plazo de horas a días. Bloquea casi todos los factores que fomentan el proceso y, además, acelera la cicatrización. Sin embargo, es muy probable que la explicación resida en los mismos factores, en su mayoría desconocidos, que permiten al organismo resistir muchos otros tipos de estrés físico cuando se secretan grandes cantidades de cortisol.
EL CORTISOL BLOQUEA LA RESPUESTA INFLAMATORIA A LAS REACCIONES ALÉRGICAS
El cortisol no influye en la reacción alérgica básica entre el antígeno y el anticuerpo, por lo que pueden incluso observarse algunos efectos secundarios de la reacción alérgica. Sin embargo, como la respuesta inflamatoria causa muchos de los efectos graves y a veces mortales de las reacciones alérgicas, la administración de cortisol, seguida de su efecto antiinflamatorio y de la menor liberación de productos inflamatorios, puede salvar la vida del paciente.
La glándula tiroides, situada justo por debajo de la laringe y a ambos lados y por delante de la tráquea, es una de las glándulas endocrinas más grandes, con un peso que oscila entre 15 y 20 g en los adultos sanos. El tiroides secreta dos hormonas importantes, la tiroxina y la triyodotironina, conocidas a menudo como T4 y T3, respectivamente. Ambas inducen un notable aumento del metabolismo del organismo.
La ausencia completa de secreción tiroidea provoca con frecuencia descensos metabólicos de hasta un 40-50% inferiores al valor normal, mientras que la secreción excesiva incrementa el metabolismo en hasta el 60- 100% por encima de lo normal. La secreción tiroidea está controlada por la tirotropina (TSH), secretada por la adenohipófisis.
SÍNTESIS Y SECRECIÓN DE LAS HORMONAS METABÓLICAS TIROIDEAS
Alrededor del 93% de las hormonas con actividad metabólica secretadas por la glándula tiroides corresponde a tiroxina y el 7% restante, a triyodotironina. No obstante, con el tiempo, casi toda la tiroxina se convierte en triyodotironina en los tejidos, por lo que ambas desempeñan funciones importantes.
ANATOMÍA FISIOLÓGICA DE LA GLÁNDULA TIROIDES
Como se muestra en la glándula tiroides se compone de un elevado número de folículoscerrados (100 a 300 μm de diámetro), que están repletos de una sustancia secretora denominada coloide y revestidos por células epiteliales cúbicas que secretan a la luz de los folículos. El componente principal del coloide es una glucoproteína de gran tamaño, la tiroglobulina, cuya molécula contiene las hormonas tiroideas.
EL YODURO ES NECESARIO PARA LA FORMACIÓN DE TIROXINA
Para formar una cantidad normal de tiroxina se precisan al año unos 50 mg de yodo (ingerido en forma de yoduros) o el equivalente a 1 mg/semana. Para impedir la deficiencia de yodo, se añade una parte de yoduro sódico por cada 100.000 partes de cloruro sódico a la sal de mesa común.
DESTINO DE LOS YODUROS INGERIDOS
Los yoduros ingeridos por vía oral se absorben desde el tubo digestivo hasta la sangre de la misma forma que los cloruros. En condiciones normales, la mayor parte se excreta con rapidez por vía renal, pero siempre después de que las células tiroideas hayan retirado selectivamente una quinta parte de la sangre circulante y la hayan empleado en la síntesis de las hormonas tiroideas.
BOMBA DE YODURO: EL SIMPORTADOR DEL YODURO DE SODIO (ATRAPAMIENTO DE YODURO)
La primera etapa de la formación de las hormonas tiroideas, consiste en el transporte de los yoduros desde la sangre hasta las células y los folículos de la glándula tiroides. La membrana basal de estas células posee la capacidad específica de bombear de forma activa el yoduro al interior celular.
Este bombeo se consigue mediante la acción de un simportador del yoduro de sodio, que cotransporta el ion yoduro a lo largo de dos iones sodio a través de la membrana basolateral (plasma) a la célula.
FORMACIÓN Y SECRECIÓN DE TIROGLOBULINA POR LAS CÉLULAS TIROIDEAS
Las células tiroideas constituyen un ejemplo típico de células glandulares secretoras de proteínas. El retículo endoplásmico y el aparato de Golgi sintetizan y secretan hacia los folículos una gran molécula glucoproteica denominada tiroglobulina, con un peso molecular aproximado de 335.000.
Cada molécula de tiroglobulina contiene unas 70 moléculas del aminoácido tirosina, que es el sustrato principal que se combina con el yodo para dar lugar a las hormonas tiroideas.
OXIDACIÓN DEL ION YODURO
El primer paso crítico para la formación de las hormonas tiroideas consiste en la conversión de los iones yoduro en una forma oxidada del yodo, bien en yodo naciente (I0), bien en I –, que luego puede 3 combinarse directamente con el aminoácido tirosina.
La oxidación del yodo depende de la enzimaperoxidasa y su peróxido de hidrógeno acompañante, que constituyen un potente sistema capaz de oxidar los yoduros.
YODACIÓN DE LA TIROSINA Y FORMACIÓN DE LAS HORMONAS TIROIDEAS: ORGANIFICACIÓN DE LA TIROGLOBULINA
La unión del yodo a la molécula de tiroglobulina recibe el nombre de organificación de la tiroglobulina. El yodo oxidado (incluso en forma molecular) se une directamente, aunque con lentitud, al aminoácido tirosina. No obstante, en las células tiroideas el yodo oxidado se asocia a la enzima tiroidea peroxidasa, que hace que el proceso tenga lugar en segundos o minutos.
ALMACENAMIENTO DE LA TIROGLOBULINA
La glándula tiroides es la única glándula endocrina que posee la capacidad de almacenar grandes cantidades de hormona. Una vez finalizada la síntesis de las hormonas tiroideas, cada molécula de tiroglobulina contiene hasta 30 moléculas de tiroxina y algunas de triyodotironina.
LIBERACIÓN DE TIROXINA Y TRIYODOTIRONINA DEL TIROIDES
La mayor parte de la tiroglobulina no se libera a la sangre circulante, sino que es preciso que la tiroxina y triyodotironina se escindan de la molécula de tiroglobulina; a continuación, ambas se secretan en forma libre.
Este proceso tiene lugar por el siguiente mecanismo: la superficie apical de las células tiroideas emite extensiones en forma de seudópodos que rodean a pequeñas porciones del coloide, constituyendo vesículas de pinocitosis, que alcanzan la punta de la célula tiroidea. A continuación, los lisosomas del citoplasma celular se funden de inmediato con estas vesículas y forman otras vesículas digestivas que contienen enzimas procedentes de los lisosomas mezcladas con el coloide.
SECRECIÓN DIARIA DE TIROXINA Y DE TRIYODOTIRONINA
En condiciones normales, alrededor del 93% de la hormona tiroidea liberada por la glándula tiroides Corresponde a tiroxina y solo el 7% es triyodotironina. No obstante, en los días siguientes, la mitad de la tiroxina se desyoda con lentitud y forma más triyodotironina. Por consiguiente, la hormona liberada en última instancia a los tejidos y empleada por ellos es sobre todo la triyodotironina y, en concreto, se generan unos 35 μg de triyodotironina diarios.
LA TIROXINA Y LA TRIYODOTIRONINA ESTÁN UNIDAD A PROTEÍNAS PLASMÁTICAS
Cuando acceden a la sangre, más del 99% de la tiroxina y la triyodotironina se combina de inmediato con diversas proteínas plasmáticas, todas ellas sintetizadas por el hígado. Estas proteínas son, ante todo, la globulina fijadora de la tiroxina y, en menor medida, la prealbúmina y la albúmina fijadora de la tiroxina.
LA TIROXINA Y LA TRIYODOTIRONINA SE LIBERAN LENTAMENTE A LAS CÉULAS DE LOS TEJIDOS
Debido a la gran afinidad de las proteínas de unión plasmáticas por las hormonas tiroideas, estas sustancias, en concreto la tiroxina, se liberan con lentitud a las células de los tejidos. La mitad de la tiroxina presente en la sangre se libera a las células de los tejidos cada 6 días aproximadamente, mientras que la mitad de la triyodotironina, dada su menor afinidad, tarda 1 día en llegar a las células.
COMIENZO LENTO Y ACCIÓN PROLONGADA DE LAS HORMONAS TIROIDEAS
Cuando se inyecta una cantidad elevada de tiroxina a una persona, no se percibe ningún efecto sobre el metabolismo durante 2 o 3 días, lo que demuestra la existencia de un período prolongado de latencia que precede a la actividad de la tiroxina.
LAS HORMONAS TIROIDEAS AUMENTAN LA TRANSCRIPCIÓN DE UNA GRAN CANTIDAD DE GENES
El efecto general de las hormonas tiroideas consiste en la activación de la transcripción nuclear de un gran número de genes . Por consiguiente, en casi todas las células del organismo se sintetiza una elevada proporción de enzimas proteicas, proteínas estructurales, proteínas transportadoras y otras sustancias. El resultado neto es un aumento generalizado de la actividad funcional de todo el organismo.
CASI TODA LA TIROXINA SECRETADA POR EL TIROIDES SE CONVIERTE EN TRIYODOTIRONINA
Antes de actuar sobre los genes e incrementar la transcripción genética, gran parte de la tiroxina liberada pierde un yoduro y se forma triyodotironina.
Los receptores intracelulares de hormona tiroidea poseen una gran afinidad por la triyodotironina. Por consiguiente, alrededor del 90% de las moléculas de hormona tiroidea que se unen a los receptores es triyodotironina.
LAS HORMONAS TIROIDEAS ACTIVAN RECEPTORES NUCLEARES
Los receptores de hormona tiroidea se encuentran unidos a las cadenas genéticas de ADN o junto a ellas.
El receptor suele formar un heterodímero con el receptor retinoide X (RXR) en los elementosespecíficos de respuesta a la hormona tiroidea del ADN. Después de unirse a esta hormona, los receptores se activan e inician el proceso de transcripción. A continuación, se forma una cantidad elevada de ARN mensajero de distintos tipos, seguido en unos minutos u horas de la traducción del ARN en los ribosomas citoplásmicos, para formar cientos de proteínas intracelulares nuevas.
LAS HORMONAS TIROIDEAS INCREMENTAN EL NÚMERO Y LA ACTIVIDAD DE LAS MITOCONDRIAS
Si se administra tiroxina o triyodotironina a un animal, las mitocondrias de casi todas las células de su organismo aumentarán de número y de tamaño. Es más, la superficie total de la membrana de las mitocondrias se incrementará de forma casi proporcional al aumento del metabolismo de todo el animal.
Así pues, una de las funciones principales de la tiroxina podría consistir, simplemente, en multiplicar el número y la actividad de las mitocondrias, que a su vez inducirían la formación de trifosfato de adenosina, que estimula la función celular.
LAS HORMONAS TIROIDEAS FACILITAN EL TRANSPORTE ACTIVO DE IONES A TRAVÉS DE LA MEMBRANA CELULAR
Una de las enzimas que aumentan en respuesta a la hormona tiroidea es la Na+-K+-ATPasa; a su vez, este aumento de la actividad potencia el transporte de los iones sodio y potasio a través de la membrana celular de determinados tejidos.
Este proceso requiere energía e incrementa la cantidad de calor producida por el organismo, por lo que se ha propuesto que quizá constituya uno de los mecanismos mediante los cuales la hormona tiroidea eleva el metabolismo.
EFECTO DE LAS HORMONAS TIROIDEAS SOBRE EL CRECIMIENTO
La hormona tiroidea ejerce efectos generales y específicos sobre el crecimiento. Por ejemplo, se sabe desde hace bastante tiempo que la hormona tiroidea es esencial para la metamorfosis del renacuajo en rana.
En la especie humana, el efecto de la hormona tiroidea sobre el crecimiento se manifiesta sobre todo en los niños en edad de desarrollo. En los niños hipotiroideos, la velocidad de crecimiento es mucho más lenta, mientras que los hipertiroideos a menudo experimentan un crecimiento esquelético excesivo, por lo que son bastante más altos de lo que les correspondería según su edad.
ESTIMULACIÓN DEL METABOLISMO DE LOS HIDRATOS DE CARBONO
La hormona tiroidea estimula casi todas las fases del metabolismo de los hidratos de carbono, entre ellos, la rápida captación de glucosa por las células, el aumento de la glucólisis, el incremento de la gluconeogenia, una mayor absorción en el tubo digestivo e incluso una mayor secreción de insulina, con sus efectos secundarios sobre el metabolismo de los hidratos de carbono.
ESTIMULACIÓN DEL METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS
a hormona tiroidea también potencia casi todos los aspectos del metabolismo de los lípidos. En concreto, los lípidos se movilizan con rapidez del tejido adiposo, lo que disminuye los depósitos de grasas del organismo en mayor medida que en casi todos los demás tejidos.
EFECTO SOBRE LOS LÍPIDOS PLASMÁTICOS Y HEPÁTICOS
El incremento de hormona tiroidea induce un descenso de la concentración plasmática de colesterol, fosfolípidos y triglicéridos, aunque eleva los ácidos grasos libres. Por el contrario, la disminución de la secreción tiroidea aumenta en gran medida la concentración plasmática de colesterol, fosfolípidos y triglicéridos y casi siempre origina un depósito excesivo de lípidos en el hígado.
MAYOR NECESIDAD DE VITAMINAS
Dado que la hormona tiroidea incrementa la cantidad de numerosas enzimas corporales y que las vitaminas suponen una parte esencial de algunas enzimas o coenzimas, la hormona tiroidea aumenta las necesidades de vitaminas.
AUMENTO DEL METABOLISMO BASAL
La hormona tiroidea aumenta el metabolismo de casi todas las células del organismo, por lo que, en cantidades excesivas, tiende a elevar el metabolismo basal hasta un 60 a un 100% por encima de las cifras normales. Por el contrario, cuando no se produce hormona tiroidea, el metabolismo basal disminuye hasta la mitad de lo normal.
DISMINUCIÓN DEL PESO CORPORAL
Los grandes aumentos de la concentración de hormona tiroidea casi siempre producen adelgazamiento, mientras que su disminución marcada se asocia en la mayoría de los casos a una ganancia ponderal; sin embargo, no siempre se producen estos efectos, ya que la hormona tiroidea también incrementa el apetito, lo que compensa el cambio metabólico.
AUMENTO DEL FLUJO SANGUÍNEO Y DEL GASTO CARDÍACO
El aumento del metabolismo en los tejidos acelera la utilización de oxígeno e induce la liberación de cantidades excesivas de productos metabólicos finales a partir de los tejidos. Estos efectos dilatan los vasos de casi todos los tejidos orgánicos, elevando así el flujo sanguíneo. La elevación es más acusada en la piel, debido a la mayor necesidad de eliminar el calor del organismo.
AUMENTO DE LA FRECUENCIA CARDÍACA
Bajo la influencia de la hormona tiroidea, la frecuencia cardíaca se eleva mucho más de lo que cabría esperar por el incremento del gasto cardíaco. Por consiguiente, parece que la hormona tiroidea ejerce un efecto directo sobre la excitabilidad del corazón, que a su vez aumenta la frecuencia cardíaca.
AUMENTO DE LA FUERZA CARDÍACA
La mayor actividad enzimática inducida por la producción elevada de hormona tiroidea aumenta la fuerza del corazón cuando se secreta un ligero exceso de hormona tiroidea. Este efecto es análogo al incremento de la fuerza cardíaca que tiene lugar en presencia de febrícula y durante el ejercicio. No obstante, cuando la concentración de hormona tiroidea asciende de forma notable, la potencia del músculo cardíaco se deprime, debido a un catabolismo proteico excesivo y prolongado.
PRESIÓN ARTERIAL NORMAL
La presión arterial media suele permanecer dentro de los valores normales tras la administración de hormona tiroidea. No obstante, debido al aumento del flujo sanguíneo del tejido entre los latidos cardíacos, la presión diferencial tiende a elevarse; en el hipertiroidismo se observa un ascenso de la presión sistólica de 10-15 mmHg y una reducción similar de la presión diastólica.
AUMENTO DE LA RESPIRACIÓN
El incremento del metabolismo eleva la utilización de oxígeno y la formación de dióxido de carbono; estos efectos activan todos los mecanismos que aumentan la frecuencia y la profundidad de la respiración.
AUMENTO DE LA MOTILIDAD DIGESTIVA
Además de aumentar el apetito y el consumo de alimentos, aspectos ya comentados, la hormona tiroidea favorece la secreción de los jugos digestivos y la motilidad del aparato digestivo. Por tanto, el hipertiroidismo se asocia a menudo a diarrea, mientras que la ausencia de hormona tiroidea puede producir estreñimiento.
EFECTOS EXCITADORES SOBRE EL SNC
En general, la hormona tiroidea acelera la función cerebral, aunque los procesos del pensamiento pueden estar disociados; por el contrario, la ausencia de hormona tiroidea disminuye la rapidez de la función cerebral. Una persona con hipertiroidismo es propensa a sufrir grados extremos de nerviosismo y numerosas tendencias psiconeuróticas, tales como complejos de ansiedad, preocupación extrema y paranoia.
EFECTO SOBRE LA FUNCIÓN MUSCULAR
Un ligero incremento de la hormona tiroidea desencadena una reacción muscular enérgica, pero cuando la cantidad de hormona resulta excesiva, los músculos se debilitan a causa del catabolismo excesivo de las proteínas. En cambio, la carencia de hormona tiroidea reduce la actividad de los músculos, que se relajan lentamente tras la contracción.
TEMBLOR MUSCULAR
Uno de los signos más característicos del hipertiroidismo consiste en un ligero temblor muscular. Este síntoma no es comparable al temblor ostensible que se observa en la enfermedad de Parkinson o en los escalofríos, ya que su frecuencia es rápida, de 10 a 15 veces por segundo. El temblor se percibe con facilidad colocando una hoja de papel sobre los dedos extendidos y observando el grado de vibración del papel.
EFECTO SOBRE EL SUEÑO
La hormona tiroidea ejerce un efecto agotador sobre la musculatura y sobre el sistema nervioso central, por lo que las personas con hipertiroidismo suelen sentirse siempre cansadas, aunque les resulte difícil conciliar el sueño debido a sus efectos excitantes sobre las sinapsis. Por el contrario, el hipotiroidismo se caracteriza por una somnolencia extrema y el sueño se prolonga a veces entre 12 y 14 h diarias.
EFECTO SOBRE OTRAS GLÁNDULAS ENDOCRINAS
El aumento de la concentración de hormona tiroidea eleva la secreción de casi todas las demás glándulas endocrinas, aunque también la necesidad tisular de hormonas. Por ejemplo, cuando se incrementa la secreción de tiroxina, lo hace también el metabolismo de la glucosa de casi todo el organismo, lo que se asocia a una mayor necesidad de secreción de insulina por el páncreas.
EFECTO DE LAS HORMONAS TIROIDEAS SOBRE LA FUNCIÓN SEXUAL
Para que la función sexual sea normal, la secreción tiroidea ha de aproximarse a la normalidad. En lo que se refiere a los varones, la carencia de hormona tiroidea provoca a menudo pérdida de la libido, mientras que su concentración excesiva causa a veces impotencia.
En cuanto a las mujeres, la falta de hormona tiroidea produce a menudo menorragia, y polimenorrea,es decir, una hemorragia menstrual excesiva y frecuente, respectivamente. Sin embargo, y aunque parezca extraño, en determinados casos la ausencia de hormona tiroidea induce menstruaciones irregulares y en ocasiones amenorrea (ausencia de hemorragia menstrual).
LA TSH ADENOHIPOFISIARIA INCREMENTA LA SECRECIÓN TIROIDEA
1. Eleva la proteólisis de la tiroglobulina que se encuentra almacenada en los folículos, con lo que se liberan hormonas tiroideas a la sangre circulante y disminuye la sustancia folicular.
2. Incrementa la actividad de la bomba de yoduro, que favorece el «atrapamiento del yoduro» por las células glandulares, elevando en ocasiones la relación entre las concentraciones intra- y extracelular de yodo en la sustancia glandular hasta ocho veces por encima de los valores normales.
3. Intensifica la yodación de la tirosina para formar hormonas tiroideas.
4. Aumenta el tamaño y la actividad secretora de las células tiroideas.
5. Incrementa el número de células tiroideas y transforma las células cúbicas en cilíndricas e induce el plegamiento del epitelio tiroideo en el interior de los folículos.
EL MONOFOSFATO DE ADENOSINA CÍCLICO ACTÚA COMO MEDIADOR DEL EFECTO ESTIMULADOR DE TSH
La mayoría de los numerosos y variados efectos de la TSH sobre las células tiroideas obedecen a la activación del sistema de «segundo mensajero» del AMPc de la célula.
El primer acontecimiento de esta activación consiste en la unión de la TSH con sus receptores específicos de la membrana basal de la célula tiroidea. Se activa así la adenilato ciclasa de la membrana, lo que incrementa la formación de AMPc en la célula.
LA SECRECIÓN ADENOHIPOFISIARIA DE TSH SE ENCUENTRA REGULADA POR LA TIROLIBERINA PROCEDENTE DEL HIPOTÁLAMO
La secreción de TSH por la adenohipófisis está controlada por una hormona hipotalámica, la tiroliberina u hormona liberadora de tirotropina (TRH), secretada por las terminaciones nerviosas de la eminencia media del hipotálamo. A continuación, los vasos porta hipotalámico-hipofisarios transportan la TRH desde la eminencia media hasta la adenohipófisis, como se explicó en el capítulo 75.
La TRH es una amida tripeptídica: piroglutamil-histidil-prolina-amida. La TRH actúa directamente sobre las células de la adenohipófisis, incrementando su producción de TSH. Cuando se bloquea el sistema porta que conecta el hipotálamo con la adenohipófisis, la secreción adenohipofisaria de TSH experimenta un gran descenso, aunque no llega a desaparecer.
EFECTOS DEL FRÍO Y DE OTROS ESTÍMULOS NERVIOSOS SOBRE LA SECRECIÓN DE TRH Y TSH
Uno de los estímulos más conocidos de la secreción de TRH por el hipotálamo y, por consiguiente, de la secreción de TSH por la adenohipófisis es la exposición de un animal al frío. Este efecto obedece casi con toda seguridad a la excitación de los centros hipotalámicos encargados de controlar la temperatura corporal.
La exposición de las ratas al frío intenso durante varias semanas incrementa la producción de hormonas tiroideas hasta más del 100% de su valor normal y eleva el metabolismo basal hasta en un 50%. De hecho, las personas que se trasladan a las regiones árticas presentan un metabolismo basal entre un 15 y un 20% mayor de lo normal.
EFECTO DE RETROALIMENTACIÓN DE LAS HORMONAS TIROIDEAS PARA DISMINUIR LA SECRECIÓN ADENOHIPOFISIARIA DE TSH
El ascenso de la concentración de hormona tiroidea en los líquidos corporales reduce la secreción de TSH por la adenohipófisis, Cuando la secreción de hormona tiroidea aumenta hasta 1,75 veces los valores normales, la secreción de TSH cae hasta casi desaparecer. Este efecto depresor mediante retroalimentación apenas disminuye cuando se separa la adenohipófisis del hipotálamo.
LOS IONES TIOCINATO REDUCEN EL ATRAPAMIENTO DE YODURO
La misma bomba activa que transporta los iones yoduro al interior de las células tiroideas bombea además iones tiocianato, iones perclorato e iones nitrato. Por consiguiente, la administración de una concentración lo bastante elevada de tiocianato (o de alguno de los otros iones) inhibe de forma competitiva el transporte de yoduro a la célula y, por tanto, inhibe el mecanismo de atrapamiento del yoduro.
EL PROPITIOURACILO REDUCE LA FORMACIÓN DE LA HORMONA TIROIDEA
El propiltiouracilo (junto con otros compuestos similares, como el metimazol y el carbimazol) impide la formación de hormona tiroidea a partir del yoduro y la tirosina. El mecanismo de esta acción consiste, por una parte, en bloquear la enzima peroxidasa necesaria para la yodación de la tirosina y, por otra, en impedir el acoplamiento de dos tirosinas yodadas para formar tiroxina o triyodotironina.
LA CONCENTRACIÓN ELEVADA DE YODURO DISMINUYE LA ACTIVIDAD Y EL TAMAÑO DE LA GLÁNDULA TIROIDES
Cuando los yoduros de la sangre alcanzan una concentración elevada (100 veces la cifra plasmática normal), casi todas las actividades de la glándula tiroides disminuyen, aunque a menudo solo durante unas semanas. El efecto consiste en una reducción del atrapamiento de yoduro, con lo que la yodación de la tirosina para formar hormonas tiroideas también disminuye. Un aspecto aún más importante es que la endocitosis normal del coloide de los folículos por las células glandulares tiroideas se paraliza con las concentraciones elevadas de yoduro.
CAUSAS DEL HIPERTIROIDISMO (BOCIO TÓXICO, TIROTOXICOSIS, ENFERMEDAD DE GRAVES)
En la mayoría de los pacientes con hipertiroidismo se observa un aumento de tamaño de la glándula tiroides, que llega a duplicarse o triplicarse, con una hiperplasia considerable y un plegamiento del revestimiento de las células foliculares en los folículos, por lo que el número de células también aumenta de forma notable. Además, la secreción de cada célula se multiplica varias veces; los estudios sobre la captación de yodo radiactivo indican que estas glándulas hiperplásicas secretan en ocasiones cantidades de hormona tiroidea superiores en 5 a 15 veces su valor normal.
ADENOMA TIROIDEO
El hipertiroidismo se debe en ocasiones a un adenoma localizado (un tumor) que se desarrolla en el tejido tiroideo y que secreta una gran cantidad de hormonas tiroideas. Esta presentación difiere del tipo más común en que no suele asociarse con signos de enfermedad autoinmunitaria.bm,
La hipófisis, denominada también glándula pituitaria, es una pequeña glándula de alrededor de 1 cm de diámetro y 0,5-1 g de peso, situada en la silla turca (una cavidad ósea de la base del cráneo) y unida al hipotálamo mediante el tallo hipofisario.
Desde una perspectiva fisiológica, la hipófisis se divide en dos partes bien diferenciadas: el lóbulo anterior o adenohipófisis y el lóbulo posterior o neurohipófisis.
La adenohipófisis secreta seis hormonas peptídicas necesarias y otras de menor importancia, mientras que la neurohipófisis sintetiza dos hormonas peptídicas importantes. Las hormonas de la adenohipófisis intervienen en el control de las funciones metabólicas de todo el organismo, según se demuestra en la.
• La hormona del crecimiento estimula el crecimiento de todo el cuerpo mediante su acción sobre la formación de proteínas y sobre la multiplicación y diferenciación celulares.
• La corticotropina controla la secreción de algunas hormonas corticosuprarrenales, que, a su vez, afectan al metabolismo de la glucosa, las proteínas y los lípidos.
• La tirotropina (hormona estimulante del tiroides) controla la secreción de tiroxina y triyodotironina por la glándula tiroides; a su vez, estas hormonas regulan casi todas las reacciones químicas intracelulares que tienen lugar en el organismo.
• La prolactina estimula el desarrollo de las glándulas mamarias y la producción de leche.
• Dos hormonas gonadótropas distintas, la hormona estimulante de los folículos y la hormonaluteinizante, controlan el crecimiento de los ovarios y los testículos, así como su actividad hormonal y reproductora. Las dos hormonas secretadas por la neurohipófisis desempeñan otras funciones.
• La hormona antidiurética (denominada también vasopresina) controla la excreción de agua en la orina, con lo que ayuda a regular la concentración hídrica en los líquidos corporales.
• La oxitocina contribuye a la secreción de leche desde las glándulas mamarias hasta los pezones durante la lactancia; posiblemente, interviene también en el parto, al final de la gestación.
LA ADENOHIPÓFISIS CONTIENE DIVERSOS TIPOS CELULARES QUE SINTETIZAN Y SECRETAN HORMONAS
De ordinario, existe un tipo celular por cada hormona principal formada en la adenohipófisis. Mediante el uso de tinciones especiales a los anticuerpos de gran afinidad que se unen a cada una de las hormonas, resulta posible diferenciar al menos cinco tipos de células.
En la se resumen estos tipos celulares, junto con las hormonas que producen y sus funciones fisiológicas. Los cinco tipos de células son:
1. Somatótropas: hormona del crecimiento humana (GH). 2. Corticótropas: corticotropina (ACTH). 3. Tirótropas: tirotropina (TSH). 4. Gonadótropas: hormonas gonadótropas, es decir, la hormona luteinizante (LH) y la hormona foliculoestimulante (FSH). 5. Lactótropas: prolactina (PRL).
LAS HORMONAS NEUROHIPOFISIARIAS SE SINTETIZAN EN CUERPOS CELULARES SITUADOS EN EL HIPOTÁLAMO
Los cuerpos de las células que secretan las hormonas neurohipofisarias no se encuentran en la propia neurohipófisis, sino que corresponden a grandes neuronas denominadas neuronas magnocelulares,ubicadas en los núcleos supraóptico y paraventricular del hipotálamo; el axoplasma de las fibras nerviosas neuronales transporta las hormonas desde el hipotálamo a la neurohipófisis.
EL HIPOTÁLAMO CONTROLA LA SECRECIÓN HIPOFISIARIA
Casi toda la secreción de la hipófisis está controlada por señales hormonales o nerviosas procedentes del hipotálamo. De hecho, cuando se extirpa la hipófisis de su posición normal bajo el hipotálamo y se trasplanta a otra región del organismo, la tasa de secreción de las distintas hormonas (excepto prolactina) disminuye hasta niveles muy bajos.
La secreción de la neurohipófisis está controlada por las señales nerviosas que se originan en el hipotálamo y terminan en la neurohipófisis.
SISTEMA PORTA HIPOTALÁMICO-HIPOFISIARIO DE LA ADENOHIPÓFISIS
La adenohipófisis es una glándula muy vascularizada que dispone de amplios senos capilares entre las células glandulares. Casi toda la sangre que penetra en estos senos atraviesa en primer lugar otro lecho capilar del hipotálamo inferior. A continuación, la sangre fluye a través de unos diminutos vasos porta hipotalámico-hipofisarios y accede a los senos adenohipofisarios.
LAS HORMONAS LIBERADORAS E INHIBIDORAS HIPOTALÁMICAS SE SECRETAN A LA EMINENCIA MEDIA
El hipotálamo dispone de neuronas especiales que sintetizan y secretan las hormonas liberadoras einhibidoras hipotalámicas encargadas de controlar la secreción de las hormonas adenohipofisarias.
Estas neuronas se originan en diversas partes del hipotálamo y envían sus fibras nerviosas a la eminencia media y al tuber cinereum, una prolongación de tejido hipotalámico en el tallo hipofisario.
LAS HORMONAS LIBERADORAS E INHIBIDORAS HIPOTALÁMICAS CONTROLAN LA SECRECIÓN DE LA ADENOHIPÓFISIS
En el control de la mayoría de las hormonas adenohipofisarias intervienen sobre todo los factores liberadores, pero en lo que concierne a la prolactina, el mayor control lo ejerce probablemente una hormona hipotalámica inhibidora. Las principales hormonas liberadoras e inhibidoras hipotalámicas, son las siguientes:
1. Tiroliberina u hormona liberadora de tirotropina (TRH), que induce la liberación de tirotropina.
2. Corticoliberina u hormona liberadora de corticotropina (CRH), que produce la liberación de corticotropina.
3. Somatoliberina u hormona liberadora de la hormona del crecimiento (GHRH), que produce la liberación de hormona del crecimiento, y hormona inhibidora de la hormona del crecimiento (GHIH), denominada también somatostatina, que inhibe la liberación de la hormona del crecimiento.
4. Gonadoliberina u hormona liberadora de las gonadotropinas (GnRH), que produce la liberación de dos hormonas gonadótropas: las hormonas luteinizante (LH) y foliculoestimulante (FSH).
5. Hormona inhibidora de la prolactina (PIH), que inhibe la secreción de prolactina.
EL HIPOTÁLAMO DISPONE DE REGIONES ESPECÍFICAS QUE CONTROLAN LA SECRECIÓN DE HORMONAS LIBERADORAS E INHIBIDORAS CONCRETAS
Todas o casi todas las hormonas hipotalámicas se secretan en las terminaciones nerviosas en la eminencia media y después se transportan a la hipófisis anterior. La estimulación eléctrica de esta región excita a estas terminaciones nerviosas y, por tanto, induce la liberación de casi todas las hormonas hipotalámicas.
No obstante, los cuerpos celulares neuronales de donde proceden estas terminaciones de la eminencia media se encuentran ubicados en otras zonas diferenciadas del hipotálamo o en regiones próximas a la base del encéfalo.
FUNCIONES FISIOLÓGICAS DE LA HORMONA DEL CRECIMIENTO
Todas las hormonas adenohipofisarias más importantes, salvo la hormona del crecimiento, ejercen sus efectos principalmente mediante la estimulación de las glándulas efectoras, como la glándula tiroides, la corteza suprarrenal, los ovarios, los testículos y las glándulas mamarias.
La función de cada una de estas hormonas hipofisarias guarda una estrecha correlación con la de las glándulas efectoras y, excepto en el caso de la hormona del crecimiento, se estudiará en los capítulos siguientes junto con dichas glándulas.
LA HORMONA DEL CRECIMIENTO ESTIMULA EL CRECIMIENTO DE MUCHOS TEJIDOS CORPORALES
La hormona del crecimiento, denominada también hormona somatótropa o somatotropina, es una molécula proteica pequeña que contiene 191 aminoácidos en una sola cadena, con un peso molecular de 22.005. Induce el crecimiento de casi todos los tejidos del organismo que conservan esa capacidad.
Favorece el aumento de tamaño de las células y estimula la mitosis, dando lugar a un número creciente de células y a la diferenciación de determinados tipos celulares, como las células del crecimiento óseo y los miocitos precoces.
LA HORMONA DEL CRECIMIENTO EJERCE VARIOS EFECTOS METABÓLICOS
Además de afectar al crecimiento general, la hormona del crecimiento ejerce múltiples efectos metabólicos específicos:
1) aumenta la síntesis proteica en casi todas las células del organismo;
2) favorece la movilización de los ácidos grasos del tejido adiposo, incrementa la cantidad de ácidos grasos libres en la sangre y potencia el uso de los ácidos grasos como fuente de energía,
y 3) disminuye la cantidad de glucosa utilizada en todo el organismo.
FACILITACIÓN DEL TRANSPORTE DE AMINOÁCIDOS A TRAVÉS DE LAS MEMBRANAS CELULARES
La hormona del crecimiento intensifica el transporte de la mayoría de los aminoácidos a través de las membranas celulares, hacia el interior de la célula. Se eleva así la concentración celular de aminoácidos, lo que parece explicar, al menos en parte, el incremento de la síntesis de proteínas.
AUMENTO DE LA TRADUCCIÓN DE ARN PARA FACILITAR LA SÍNTESIS PROTEICA EN LOS RIBOSOMAS
Aunque la concentración de aminoácidos en las células no aumente, la hormona del crecimiento incrementa la traducción del ARN, haciendo que los ribosomas del citoplasma sinteticen un mayor número de proteínas.
AUMENTO DE LA TRANSCRIPCIÓN NUCLEAR DEL ADN PARA FORMAR ARN
En períodos prolongados (de 24 a 48 h), la hormona del crecimiento estimula también la transcripción de ADN en el núcleo, haciendo que aumente la cantidad de ARN formado.
DESCENSO DEL CATABOLISMO DE LAS PROTEÍNAS Y LOS AMINOÁCIDOS
Junto con el incremento de la síntesis de proteínas, se produce una disminución de la degradación de las proteínas celulares.
Este hecho se explica, probablemente, porque la hormona del crecimiento también moviliza grandes cantidades de ácidos grasos libres del tejido adiposo, que se emplean para abastecer de energía a las células del cuerpo, actuando de esta forma como un potente «ahorrador de proteínas».
RESUMEN
La hormona del crecimiento mejora casi todos los aspectos de la captación de aminoácidos y de la síntesis proteica por las células y, al mismo tiempo, reduce la degradación de las proteínas.
LA HORMONA DEL CRECIMIENTO FAVORECE LA UTILIZACIÓN DE LA GRASA COMO FUENTE DE ENERGÍA
La hormona del crecimiento induce la liberación de los ácidos grasos del tejido adiposo y, por consiguiente, aumenta su concentración en los líquidos corporales.
Asimismo, intensifica la conversión de ácidos grasos en acetil coenzima A (acetil-CoA) y su utilización subsiguiente como fuente de energía en todos los tejidos del organismo.
En consecuencia, bajo los efectos de la hormona del crecimiento, los lípidos se usan como fuente de energía, en detrimento de los hidratos de carbono y las proteínas.
EFECTO CETÓGENO DE UN EXCESO DE HORMONA DEL CRECIMIENTO
Bajo la influencia de una cantidad excesiva de hormona del crecimiento, la movilización de las grasas del tejido adiposo resulta a veces tan elevada, que el hígado forma grandes cantidades de ácido acetoacético y lo libera hacia los líquidos corporales, causando así cetosis.
Esta movilización excesiva de grasa del tejido adiposo provoca con frecuencia esteatosis hepática.
LA HORMONA DEL CRECIMIENTO REDUCE LA UTILIZACIÓN DE LOS HIDRATOS DE CARBONO
La hormona del crecimiento ejerce múltiples efectos que repercuten en el metabolismo de los hidratos de carbono:
1) disminuye la captación de glucosa en los tejidos como el músculo esquelético y el tejido adiposo;
2) aumenta la producción hepática de glucosa,
y 3) incrementa la secreción de insulina.
Cada uno de estos cambios obedece a la «resistencia a la insulina» inducida por la hormona del crecimiento, que atenúa la acción de la hormona encargada de estimular la captación y la utilización de glucosa por el músculo esquelético y el tejido adiposo y de inhibir la producción hepática de glucosa; todo ello conlleva un incremento de la glucemia y un incremento compensador de la secreción insulínica.
NECESIDAD DE INSULINA Y DE HIDRATOS DE CARBONO PARA LA ESTIMULACIÓN DEL CRECIMIENTO POR LA HORMONA DEL CRECIMIENTO
La hormona del crecimiento no ejerce su acción en los animales que carecen de páncreas; tampoco lo hace cuando se eliminan de la alimentación los hidratos de carbono. Estos fenómenos demuestran que la eficacia de la hormona requiere una actividad adecuada de la insulina y unos depósitos suficientes de hidratos de carbono.
LA HORMONA DEL CRECIMIENTO ESTIMULA EL CRECIMIENTO DEL CARTÍLAGO Y EL HUESO
Aunque la hormona del crecimiento estimula el depósito de proteínas y el crecimiento de casi todos los tejidos del organismo, su efecto más evidente consiste en el aumento del crecimiento del esqueleto.
Este ocurre como consecuencia de los múltiples efectos que ejerce la hormona del crecimiento sobre el hueso, entre los que destacan:
1) aumento del depósito de proteínas por acción de las células condrocíticas y osteógenas inductoras del crecimiento óseo;
2) la mayor velocidad de reproducción de estas células,
y 3) un efecto específico consistente en la conversión de los condrocitos en células osteógenas, con lo que se produce el depósito específico de hueso nuevo.
LA HORMONA DEL CRECIMIENTO EJERCE MUCHOS DE SUS EFECTOS A TRAVÉS DE SUSTANCIAS INTERMEDIAS DENOMINADAS SOMATOMEDINAS
Cuando se aplica directamente hormona de crecimiento a los condrocitos cultivados fuera del organismo, rara vez proliferan o aumentan de tamaño. No obstante, cuando se inyecta al animal intacto, sí induce la proliferación y el crecimiento de esas mismas células.
En pocas palabras, la hormona del crecimiento actúa sobre el hígado (y en menor medida sobre otros tejidos) para formar pequeñas proteínas denominadas somatomedinas que, a su vez, ejercen un potente efecto estimulador de todos los aspectos del crecimiento óseo.
ACCIÓN BREVE DE LA HORMONA DEL CRECIMIENTO Y ACCIÓN PROLONGADA DE LA SOMATOMEDINA C
La hormona del crecimiento se une de forma muy laxa a las proteínas plasmáticas de la sangre y, por tanto, se libera con rapidez desde la sangre a los tejidos; su semivida en la sangre es inferior a 20 min.
Por el contrario, la somatomedina C se une con fuerza a una proteína transportadora sanguínea que, al igual que la somatomedina C, se genera en respuesta a la hormona del crecimiento. El resultado es que el paso de la somatomedina C de la sangre a los tejidos es lento y su semivida es de unas 20 h.
REGULACIÓN DE LA SECRECIÓN DE HORMONA DEL CRECIMIENTO
Después de la adolescencia, la secreción disminuye lentamente con la edad y, en última instancia, alcanza el 25% del nivel de la adolescencia a una edad muy avanzada.
La secreción de hormona del crecimiento sigue un patrón pulsátil, con ascensos y descensos. No se conocen los mecanismos exactos que controlan su secreción, pero existen diversos factores relacionados con la nutrición o el estrés que la estimulan:
1) la inanición, en especial cuando existe un déficit grave de proteínas;
2) la hipoglucemia o baja concentración sanguínea de ácidos grasos;
3) el ejercicio;
4) la excitación;
5) los traumatismos,
y 6) la grelina, una hormona secretada por el estómago antes de las comidas.
FUNCIÓN DEL HIPOTÁLAMO, DE LA HORMONA LIBERADORA DE LA HORMONA DEL CRECIMIENTO Y DE LA SOMATOSTATINA EN EL CONTROL DE LA SECRECIÓN DE HORMONA DEL CRECIMIENTO
eniendo en cuenta la descripción anterior de los múltiples factores que afectan a la secreción de hormona del crecimiento, resulta sencillo comprender la perplejidad de los fisiólogos a la hora de desentrañar los misterios de la regulación de la secreción de hormona del crecimiento.
Se sabe que está controlada por dos factores secretados en el hipotálamo y luego transportados a la adenohipófisis por los vasos porta hipotalámico-hipofisarios. Se trata de la hormona liberadora de la hormona del crecimiento (GHRH) y de la hormona inhibidora de la hormona del crecimiento (denominada tambiénsomatostatina).
Ambas son polipéptidos; la GHRH está formada por 44 aminoácidos y la somatostatina por 14.
El término insuficiencia panhipofisaria o panhipopituitarismo hace referencia a una secreción reducida de todas las hormonas adenohipofisarias. Puede ser congénita (presente desde el nacimiento) o aparecer de forma repentina o progresiva en cualquier momento de la vida, casi siempre debido a un tumor hipofisario que destruye esta glándula.
INSUFICIENCIA PANHIPOFISARIA DEL ADULTO
La insuficiencia panhipofisaria que aparece por primera vez en la edad adulta se debe con frecuencia a una de tres anomalías comunes.
Dos enfermedades tumorales, los craneofaringiomas o los tumores cromófobos, pueden comprimir la hipófisis hasta producir una destrucción total o prácticamente total de las células adenohipofisarias funcionantes.
La tercera causa es la trombosis de los vasos sanguíneos de la hipófisis.
ENANISMO
Casi todos los casos de enanismo se deben a una deficiencia generalizada de la secreción de la adenohipófisis (panhipopituitarismo) durante la infancia. En general, todas las partes del organismo se desarrollan de forma proporcionada, pero la velocidad de desarrollo es mucho menor. Los niños de 10 años presentan el desarrollo corporal de uno de 4 o 5 y cuando llegan a los 20 años tienen el desarrollo corporal de un niño de 7 a 10 años.
El primer paso en la formación de orina es la filtración de grandes cantidades de líquidos a través de los capilares glomerulares en la cápsula de Bowman, casi 180 l al día. La mayor parte de este filtrado se reabsorbe, lo que deja únicamente 1 l aproximadamente de líquido para su excreción al día, si bien la tasa de excreción renal de líquidos puede ser muy variable dependiendo de la ingestión de líquidos. La alta tasa de filtración glomerular depende de la alta tasa de flujo sanguíneo renal, así como de las propiedades especiales de las membranas de los capilares glomerulares.
Como la mayoría de los capilares, los capilares glomerulares son relativamente impermeables a las proteínas, de manera que el líquido filtrado (llamado filtrado glomerular) carece prácticamente de proteínas y elementos celulares, incluidos los eritrocitos. La FG está determinada por: 1) el equilibrio entre las fuerzas hidrostáticas y coloidosmóticas que actúa a través de la membrana capilar, y 2) el coeficiente de filtración capilar (Kf ), el producto de la permeabilidad por el área superficial de filtro de los capilares. Los capilares glomerulares tienen una filtración mucho mayor que la mayoría de los otros capilares por una presión hidrostática glomerular alta y un gran Kf . En el adulto medio, la FG es de unos 125 ml/min, o 180 l/día. La fracción del flujo plasmático renal que se filtra (la fracción de filtración) es de media de 0,2, lo que significa que alrededor del 20% del plasma que fluye a través del riñón se filtra a través de los capilares glomerulares.
Membrana capilar glomerular
La membrana capilar glomerular es similar a la de otros capilares, excepto en que tiene tres capas principales:
el endotelio del capilar
una membrana basal
una capa de células epiteliales rodeando a la superficie externa de la membrana basal capilar.
La elevada filtración a través de la membrana capilar glomerular se debe en parte a sus especiales características.
El endotelio capilar está perforado por cientos de pequeños agujeros, llamados fenestraciones, similares a los capilares fenestrados que se encuentran en el hígado, aunque menores que las fenestraciones del hígado. Aunque la fenestración es relativamente grande, las proteínas celulares endoteliales están dotadas de muchas cargas negativas fijas que dificultan el paso de las proteínas plasmáticas. Rodeando al endotelio está la membrana basal, que consta de una red de colágeno y fibrillas de proteoglucanos que tienen grandes espacios a través de los cuales pueden filtrarse grandes cantidades de agua y de solutos. La membrana basal evita con eficacia la filtración de proteínas plasmáticas, en parte debido a las cargas eléctricas negativas fuertes de los proteoglucanos.
Determinantes de la FG La FG está determinada por:
la suma de las fuerzas hidrostática y coloidosmótica a través de la membrana glomerular, que da lugar a la presión de filtración neta
el coeficiente glomerular Kf .
En una fórmula matemática, la FG es igual al producto del Kf y de la presión de filtración neta:
La presión de filtración neta representa la suma de las fuerzas hidrostática y coloidosmótica que favorecen o se oponen a la filtración a través de los capilares glomerulares. Estas fuerzas son:
la presión hidrostática dentro de los capilares glomerulares que favorece la filtración
la presión hidrostática en la cápsula de Bowman (PB ) fuera de los capilares, que se opone a la filtración
la presión coloidosmótica de las proteínas plasmáticas en el capilar glomerular (πG ), que se opone a la filtración
la presión coloidosmótica de las proteínas en la cápsula de Bowman (πB ), que favorece la filtración.
El aumento del coeficiente de filtración capilar glomerular incrementa la FG El Kf es una medida del producto de la conductividad hidráulica y el área superficial de los capilares glomerulares. El Kf no puede medirse directamente, pero se calcula experimentalmente dividiendo la FG entre la presión de filtración neta: Dado que la FG total en los dos riñones es de unos 125 ml/min y la presión de filtración neta 10 mmHg, el Kf normal se calcula en unos 12,5 ml/min/mmHg de presión de filtración. Cuando el Kf se expresa por 100 g de peso renal, tiene un promedio de alrededor de 4,2 ml/min/mmHg, un valor unas 400 veces mayor que el Kf de la mayoría de los otros sistemas capilares del cuerpo; el Kf medio de la mayoría de los otros tejidos del cuerpo es solo de unos 0,01 ml/min/mmHg por 100 g. Este Kf alto de los capilares glomerulares contribuye a su filtración rápida de líquido. Aunque el aumento del Kf eleva la FG y la reducción del Kf la reduce, los cambios en Kf probablemente no constituyen un mecanismo importante de regulación normal día a día de la FG. Pero algunas enfermedades reducen el Kf al reducir el número de capilares glomerulares funcionantes (reduciendo así el área superficial para la filtración) o aumentando el espesor de la membrana capilar glomerular y reduciendo su conductividad hidráulica. Por ejemplo, la hipertensión incontrolada y la diabetes mellitus reducen gradualmente el Kf al aumentar el espesor de la membrana basal capilar glomerular y, finalmente, dañando los capilares de forma tan grave que se pierde la función capilar.
El aumento de la presión hidrostática en la cápsula de Bowman reduce la FG Las medidas directas, usando micropipetas, de la presión hidrostática en la cápsula de Bowman y en diferentes puntos del túbulo proximal en animales experimentales indican que una estimación razonable de la presión en la cápsula de Bowman en los seres humanos es de unos 18 mmHg en condiciones normales. El aumento de la presión hidrostática en la cápsula de Bowman reduce la FG, mientras que reducir la presión aumenta la FG. Pero los cambios en la presión de la cápsula de Bowman no son normalmente un mecanismo importante de regulación de la FG.
El aumento de la presión coloidosmótica capilar glomerular reduce la FG A medida que la sangre pasa desde la arteriola aferente a través de los capilares glomerulares hasta las arteriolas eferentes, la concentración plasmática de las proteínas aumenta alrededor de un 20%. La razón de este aumento es que alrededor de una quinta parte del líquido en los capilares se filtra a la cápsula de Bowman, lo que concentra las proteínas plasmáticas glomerulares que no se filtran. Suponiendo que la presión coloidosmótica normal del plasma que entra en los capilares glomerulares es de 28 mmHg, este valor habitualmente aumenta a unos 36 mmHg en el momento en que la sangre alcanza el extremo eferente de los capilares. Luego la presión coloidosmótica media de las proteínas plasmáticas en el capilar glomerular está a medio camino entre los 28 y los 36 mmHg, o unos 32 mmHg.
El aumento de la presión hidrostática capilar glomerular incrementa la FG Se ha calculado que la presión hidrostática capilar glomerular es de unos 60 mmHg en condiciones normales. Los cambios en la presión hidrostática glomerular son la principal forma de regular fisiológicamente la FG. Los aumentos en la presión hidrostática glomerular incrementan la FG, mientras que las reducciones en la presión hidrostática glomerular la reducen. La presión hidrostática glomerular está determinada por tres variables, todas ellas bajo control fisiológico:
presión arterial
resistencia arteriolar aferente
resistencia arteriolar eferente. El aumento de la presión arterial tiende a elevar la presión hidrostática glomerular y, por tanto, a aumentar la FG.
Autorregulación de la FG y del flujo sanguíneo renal
Los mecanismos de retroalimentación intrínsecos de los riñones mantienen normalmente el flujo sanguíneo renal y la FG relativamente constantes, a pesar de cambios acentuados en la presión arterial sistémica. Estos mecanismos todavía funcionan en los riñones perfundidos con sangre que se han extraído del cuerpo, independientes de las influencias sistémicas. La principal función de la autorregulación del flujo sanguíneo en la mayoría de los tejidos diferentes a los riñones es mantener el reparto de oxígeno y nutrientes en valores normales y la extracción de los productos de desecho del metabolismo, a pesar de los cambios en la presión arterial. Los riñones tienen un mecanismo especial de retroalimentación que acopla los cambios en la concentración de cloruro de sodio en la mácula densa al control de la resistencia arteriolar renal y la autorregulación de la FG. Esta retroalimentación ayuda a asegurar una llegada relativamente constante de cloruro de sodio al túbulo distal y ayuda a evitar las fluctuaciones falsas en la excreción renal que de otro modo tendrían lugar. En muchas circunstancias, esta retroalimentación autorregula el flujo sanguíneo renal y la FG en paralelo.
Autorregulación miógena del flujo sanguíneo renal y de la FG
Otro mecanismo que contribuye al mantenimiento del flujo sanguíneo renal y de la FG relativamente constantes es la capacidad de cada vaso sanguíneo de resistirse al estiramiento durante el aumento de la presión arterial, un fenómeno denominado mecanismo miógeno. Los estudios realizados en vasos individuales (sobre todo en arteriolas pequeñas) de todo el cuerpo han demostrado que responden a un aumento de la tensión o un estiramiento de la pared con una contracción del músculo liso vascular. Esta contracción impide una distensión excesiva de la pared y al mismo tiempo, mediante un aumento de la resistencia vascular, ayuda a impedir un aumento excesivo del flujo sanguíneo renal y de la FG cuando la presión arterial aumenta. Aunque el mecanismo miógeno opera probablemente en la mayoría de las arteriolas del cuerpo, su importancia en la autorregulación del flujo sanguíneo renal y de la FG ha sido cuestionada por algunos fisiólogos porque este mecanismo sensible a la presión no tiene medio de detectar directamente por sí mismo cambios en el flujo sanguíneo renal ni en la FG
La mayoría de las personas saben que los riñones tienen una función importante: eliminar del cuerpo los materiales de desecho que se han ingerido o que ha producido el metabolismo. Una segunda función que es especialmente crítica es controlar el volumen y la composición de los electrólitos de los líquidos corporales.
Los riñones realizan sus funciones más importantes filtrando el plasma y eliminando sustancias del filtrado con una intensidad variable, dependiendo de las necesidades del cuerpo. Finalmente, los riñones aclaran las sustancias no deseadas del filtrado (y por tanto del cuerpo) excretándolas a la orina mientras devuelven las sustancias necesarias de nuevo a la sangre.
Los riñones son los principales medios de eliminación de los productos de desecho del metabolismo que ya no necesita el cuerpo. Estos productos son la urea (del metabolismo de los aminoácidos), la creatinina (de la creatina muscular), el ácido úrico (de los ácidos nucleicos), los productos finales del metabolismo de la hemoglobina (como la bilirrubina) y los metabolitos de varias hormonas. Los riñones desempeñan una función dominante en la regulación a largo plazo de la presión arterial al excretar cantidades variables de sodio y agua. Los riñones también contribuyen a la regulación a corto plazo de la presión arterial mediante la secreción de hormonas y factores o sustancias vasoactivos, como la renina, que dan lugar a la formación de productos vasoactivos. Los riñones contribuyen a la regulación acidobásica junto a los pulmones y los amortiguadores del líquido corporal mediante la excreción de ácidos y la regulación de los depósitos de amortiguadores en el líquido corporal. Los riñones son el único medio de eliminar ciertos tipos de ácidos, como el ácido sulfúrico y el ácido fosfórico, que genera el metabolismo de las proteínas. Los riñones secretan eritropoyetina, que estimula la producción de eritrocitos en las células madre hematopoyéticas de la médula ósea. En las personas con una nefropatía grave o en las que se han extirpado los riñones y están en hemodiálisis, aparece una anemia grave debido a la menor producción de eritropoyetina.
Anatomía fisiológica de los riñones
Cada riñón de un ser humano adulto normal pesa unos 150 g y tiene el tamaño aproximado de un puño cerrado. La cara medial de cada riñón contiene una región con una muesca, llamada hilio, por la que pasan la arteria y vena renales, los linfáticos, la inervación y el uréter, que transporta la orina final desde el riñón hasta la vejiga, donde se almacena hasta que esta se vacía. El riñón está rodeado de una cápsula fibrosa y tensa que protege sus delicadas estructuras internas.
Si se cortan los riñones de arriba abajo, las dos regiones principales que pueden verse son la corteza externa y las regiones internas de la médula. La médula se divide en 8-10 masas de tejido en forma de cono llamadas pirámides renales. La base de cada pirámide se origina en el borde entre la corteza y la médula y termina en la papila, que se proyecta en el espacio de la pelvis renal, una continuación en forma de abanico de la porción superior del uréter. El borde externo de la pelvis se divide en bolsas abiertas, llamadas cálices mayores, que se extienden hacia abajo y se dividen en los cálices menores, que recogen la orina de los túbulos de cada papila.
Irrigación renal
El riego sanguíneo de los dos riñones es normalmente de alrededor del 22% del gasto cardíaco, o 1.100 ml/min. La arteria renal entra en el riñón a través del hilio y después se ramifica progresivamente hasta formar las arterias interlobulares, las arterias arciformes, las arterias interlobulillares (también denominadas arterias radiales) y las arteriolas aferentes, que acaban en los capilares glomerulares, donde se filtran grandes cantidades de líquido y solutos (excepto las proteínas plasmáticas) para comenzar la formación de orina. Los extremos distales de los capilares de cada glomérulo coalescen hasta formar la arteriola eferente, que llega a la segunda red capilar, los capilares peritubulares, que rodean a los túbulos renales.
La circulación renal tiene la particularidad de contar con dos lechos capilares, los capilares glomerulares y los peritubulares, que están dispuestos en serie y están separados por las arteriolas eferentes. Estas arteriolas ayudan a regular la presión hidrostática en los dos grupos de capilares. La presión hidrostática alta en los capilares glomerulares (de unos 60 mmHg) da lugar a una filtración rápida, mientras que una presión hidrostática mucho menor en los capilares peritubulares (de unos 13 mmHg) permite una reabsorción rápida de líquido. Los capilares peritubulares se vacían en los vasos del sistema venoso, que discurren paralelos a los vasos arteriolares. Los vasos sanguíneos del sistema venoso forman progresivamente la vena interlobulillar, la vena arciforme, la vena interlobular y la vena renal, que abandona el riñón junto a la arteria renal y el uréter.
La nefrona es la unidad funcional del riñón
Cada riñón humano contiene alrededor de 800.000 a 1.000.000 de nefronas, cada una de las cuales es capaz de formar orina. El riñón no puede regenerar nefronas nuevas. Por tanto, en la lesión, la enfermedad o el envejecimiento renal normal, el número de nefronas se reduce gradualmente. Después de los 40 años de edad, el número de nefronas funcionantes suele reducirse alrededor de un 10% cada 10 años de forma que a los 80 años muchas personas tienen un 40% menos de nefronas funcionantes que a los 40. Cada nefrona contiene:
un penacho de capilares glomerulares llamado glomérulo, por el que se filtran grandes cantidades de líquido desde la sangre
un túbulo largo en el que el líquido filtrado se convierte en orina en su camino a la pelvis del riñón.
Al final de la rama ascendente gruesa hay un segmento corto, que tiene en su pared una placa de células epiteliales especializadas conocida como mácula densa. Como comentaremos más adelante, la mácula densa es importante para controlar la función de la nefrona. Más allá de la mácula densa el líquido entra en el túbulo distal, que, como el túbulo proximal, se dispone en la corteza renal. Al túbulo distal le siguen el túbulo conector y el túbulo colector cortical, que conduce al conducto colector cortical. Las partes iniciales de 8 a 10 conductos colectores corticales se unen para formar un solo conducto colector mayor que discurre hacia abajo al interior de la médula y se convierte en el conducto colector medular. Los conductos colectores se funden para formar progresivamente conductos cada vez mayores que finalmente se vacían en la pelvis renal a través de las puntas de las papilas renales. En cada riñón hay unos 250 conductos colectores muy grandes y cada uno recoge la orina de unas 4.000 nefronas.
Diferencias regionales en la estructura de la nefrona: nefronas corticales y yuxtamedulares Aunque cada nefrona tiene todos los componentes descritos, hay algunas diferencias dependiendo de la profundidad a la que se encuentre la nefrona dentro de la masa renal. Las nefronas que tienen glomérulos localizados en la corteza externa se denominan nefronas corticales; tienen asas de Henle cortas que penetran solo una distancia corta en la médula.
Alrededor del 20-30% de las nefronas tienen glomérulos que se disponen en la profundidad de la corteza renal cerca de la médula y se denominan nefronas yuxtamedulares. Estas nefronas tienen asas de Henle grandes que discurren hasta la médula, en algunos casos con un recorrido completamente intramedular hasta desembocar en las papilas renales.
Micción
La micción es el proceso mediante el cual la vejiga urinaria se vacía cuando está llena. Este proceso se realiza en dos pasos. Primero, la vejiga se llena progresivamente hasta que la tensión en sus paredes aumenta por encima de un umbral. Esta tensión desencadena el segundo paso, que es un reflejo nervioso, llamado reflejo miccional.
Anatomía fisiológica de la vejiga
La vejiga urinaria es una cámara de músculo liso compuesta de dos partes principales:
el cuerpo, que es la principal parte de la vejiga en la que se acumula la orina,
el cuello, que es una extensión en forma de abanico del cuerpo, que pasa en sentido inferior y anterior hasta el triángulo urogenital y se conecta con la uretra. La parte inferior del cuello de la vejiga también se llama uretra posterior por su relación con la uretra
El músculo liso de la vejiga se llama músculo detrusor.
Sus fibras musculares se extienden en todas las direcciones y, cuando se contraen, pueden aumentar la presión en la vejiga hasta 40-60 mmHg. Luego la contracción del músculo detrusor es un paso importante en el vaciamiento de la vejiga. Las células musculares lisas del músculo detrusor se fusionan entre sí de manera que existen vías eléctricas de baja resistencia de una célula muscular a otra. En la pared posterior de la vejiga, inmediatamente por encima del cuello de la vejiga, hay una pequeña zona triangular llamada trígono. En la parte más inferior del vértice del trígono, el cuello de la vejiga se abre en la uretra posterior, y los dos uréteres entran en la vejiga en los ángulos más superiores del trígono. Cada uréter, en su entrada en la vejiga, discurre en sentido oblicuo a través del músculo detrusor y después pasa otros 1-2 cm por debajo de la mucosa vesical antes de vaciarse en la vejiga. El cuello de la vejiga (uretra posterior) tiene 2 a 3 cm de longitud, y su pared está compuesta del músculo detrusor entrelazado con una gran cantidad de tejido elástico.
El músculo en esta zona se llama esfínter interno. Su tono natural mantiene normalmente el cuello de la vejiga y la uretra posterior vacías de orina y, por tanto, impide el vaciamiento de la vejiga hasta que la presión en la parte principal de la vejiga aumenta por encima de un umbral crítico. Más allá de la uretra posterior, la uretra atraviesa el diafragma urogenital, que contiene una capa de músculo llamada esfínter externo de la vejiga. Este músculo es un músculo esquelético voluntario, al contrario que el músculo del cuerpo de la vejiga y del cuello de la vejiga, que es totalmente músculo liso. El músculo del esfínter externo está bajo un control voluntario del sistema nervioso y puede usarse para impedir conscientemente la micción incluso cuando los controles involuntarios intentan vaciar la vejiga.
La principal inervación nerviosa de la vejiga es a través de los nervios pélvicos
que conectan con la médula espinal a través del plexo sacro, sobre todo los segmentos S2 y S3. En los nervios pélvicos discurren fibras nerviosas sensitivas y motoras. Las fibras sensitivas detectan el grado de distensión de la pared de la vejiga. Las señales de distensión de la uretra posterior son especialmente fuertes y son responsables sobre todo de iniciar los reflejos que provocan el vaciado de la vejiga.
Los nervios motores transmitidos en los nervios pélvicos son fibras parasimpáticas. Estas fibras terminan en las células ganglionares localizadas en la pared de la vejiga. Después, nervios posganglionares cortos inervan el músculo detrusor. Además de los nervios pélvicos, otros dos tipos de inervación son importantes para la función vesical. Los más importantes son las fibras motoras esqueléticas que llegan a través del nervio pudendo hasta el esfínter vesical externo.
El mantenimiento de un volumen relativamente constante y de una composición estable de los líquidos corporales es esencial para la homeostasis. Algunos de los problemas más comunes e importantes que aparecen en la medicina clínica se deben a anomalías en los sistemas de control que mantienen la constancia relativa de los líquidos corporales.
En este capítulo y en los siguientes que tratan sobre los riñones comentamos la regulación global del volumen del líquido corporal, los constituyentes del líquido extracelular, el equilibrio acidobásico y el control del intercambio de líquido entre los compartimientos extracelular e intracelular.
INGESTIÓN DIARIA DE AGUA
El agua ingresa en el cuerpo a través de dos fuentes principales: 1) se ingiere en forma de líquidos o de agua de los alimentos, que juntos suponen alrededor de 2.100 ml/día de líquidos corporales, y 2) se sintetiza en el cuerpo por la oxidación de los hidratos de carbono, en una cantidad de unos 200 ml/día. Estos mecanismos proporcionan un ingreso total de agua de unos 2.300 ml/día.
PÉRDIDA INSENSIBLE DE AGUA
Parte de las pérdidas de agua no puede regularse de manera precisa. Por ejemplo, los seres humanos experimentan una pérdida continua de agua por evaporación de las vías aéreas y por difusión a través de la piel, y en conjunto son responsables de alrededor de 700 ml/día de pérdida de agua en condiciones normales. A esto se le denomina pérdida insensible de agua porque no somos conscientes de ella, aunque se produzca continuamente en todos los seres humanos vivos.
La pérdida insensible de agua a través de la piel es independiente de la sudoración y está presente incluso en personas que nacen sin glándulas sudoríparas; la pérdida media de agua por difusión a través de la piel es de unos 300-400 ml/día.
Esta pérdida la minimiza la capa cornificada llena de colesterol de la piel, que constituye una barrera contra la pérdida excesiva por difusión. Cuando la capa cornificada se pierde, como ocurre en las quemaduras extensas, la intensidad de la evaporación puede aumentar hasta 10 veces, hasta unos 3-5 l/día. Por esta razón, las personas con quemaduras deben recibir grandes cantidades de líquido, habitualmente por vía intravenosa, para equilibrar su pérdida.
PÉRDIDA DE LÍQUIDO EN EL SUDOR
La cantidad de agua perdida por el sudor es muy variable dependiendo de la actividad física y de la temperatura ambiental. El volumen de sudor es normalmente de unos 100 ml/día, pero en un clima muy cálido o durante el ejercicio intenso, la pérdida de líquidos en el sudor aumenta en ocasiones a 1-2 l/h. Esta pérdida vaciaría rápidamente los líquidos corporales si la ingestión no aumentara mediante la activación del mecanismo de la sed.
PÉRDIDA DE AGUA EN LAS HECES
Solo se pierde normalmente una pequeña cantidad de agua (100 ml/día) en las heces. Esta pérdida puede aumentar a varios litros al día en personas con diarrea intensa. Por esta razón la diarrea intensa puede poner en peligro la vida si no se corrige en unos días.
PÉRDIDA DE AGUA POR LOS RIÑONES
El resto del agua perdida se excreta en la orina por los riñones. Múltiples mecanismos controlan la intensidad de la producción de orina. De hecho, el medio más importante por el que el cuerpo mantiene un equilibrio entre los ingresos y las pérdidas, así como el equilibrio entre el ingreso y la salida de la mayoría de los electrólitos en el cuerpo, es controlando la intensidad con la que los riñones excretan estas sustancias.
Por ejemplo, el volumen de orina puede ser tan solo de 0,5 l/día en una persona deshidratada o tan alta como de 20 l/día en una persona que ha bebido cantidades enormes de agua.
COMPARTIMIENTOS DE LÍQUIDO CORPORAL
El líquido corporal total se distribuye sobre todo entre dos compartimientos: el líquido extracelular y el líquido intracelular. El líquido extracelular se divide en el líquido intersticial y el plasmasanguíneo.
Existe otro pequeño compartimiento de líquido que se denomina líquido transcelular. Este compartimiento comprende el líquido de los espacios sinovial, peritoneal, pericárdico e intracelular, así como el líquido cefalorraquídeo; suele considerarse un tipo especializado de líquido extracelular, aunque en algunos casos su composición puede diferir de forma acentuada de la del plasma o de la del líquido intersticial. Todos los líquidos transcelulares constituyen alrededor de 1 a 2 l.
En un hombre adulto de 70 kg, el agua corporal total representa alrededor del 60% del peso corporal (unos 42 l). Este porcentaje depende de la edad, el sexo y el grado de obesidad. A medida que una persona envejece, el porcentaje de agua corporal total que es líquido se reduce gradualmente. Este descenso se debe en parte al hecho de que el envejecimiento suele acompañarse de un aumento del porcentaje del peso corporal que es grasa, lo que reduce el porcentaje de agua en el cuerpo.
COMPARTIMIENTO DEL LÍQUIDO INTRACELULAR
Unos 28 de los 42 l de líquido corporal están contenidos de los 100 billones de células y se les denomina en conjunto líquido intracelular. Por tanto, el líquido intracelular constituye alrededor del 40% del peso corporal total en una persona «media».
El líquido de cada célula contiene una mezcla individual de diferentes constituyentes, pero las concentraciones de estas sustancias son similares de una célula a otra. De hecho, la composición de los líquidos celulares es muy similar incluso en animales diferentes, desde los microorganismos más primitivos a los seres humanos.
COMPARTIMIENTO DEL LÍQUIDO EXTRACELULAR
Todos los líquidos del exterior de las células se denominan en conjunto líquido extracelular y constituyen alrededor del 20% del peso corporal, o unos 14 l en un hombre adulto de 70 kg. Los dos compartimientos más grandes del líquido extracelular son el líquido intersticial, que supone hasta más de tres cuartas partes (11 l) del líquido extracelular, y el plasma, que supone casi una cuarta parte del líquido extracelular o unos 3 l.
El plasma es la parte no celular de la sangre; intercambia sustancias continuamente con el líquido intersticial a través de poros de las membranas capilares.
VOLUMEN SANGUÍNEO
La sangre contiene líquido extracelular (el líquido del plasma) y líquido intracelular (el líquido de los eritrocitos). Sin embargo, la sangre se considera un compartimiento líquido separado porque está contenida en su propia cámara, el aparato circulatorio. El volumen sanguíneo es especialmente importante en el control de la dinámica cardiovascular.
HEMATOCRITO (VOLUMEN DEL CONJUNTO DE LOS ERITROCITOS)
El hematocrito es la fracción de la sangre compuesta de eritrocitos, lo que se determina centrifugando la sangre en un «tubo de hematocrito» hasta que todas las células se acumulan en el fondo. Dado que el centrifugado no compacta completamente los eritrocitos, alrededor de un 3-4% del plasma permanece atrapado entre las células, y el hematocrito verdadero es solo de alrededor de un 96% del hematocrito medido.
CONSTITUYENTES DE LOS LÍQUIDOS INTRACELULAR Y EXTRACELULAR
LA COMPOSICIÓN IÓNICO DEL PLASMA Y DEL LÍQUIDO INTERSTICIAL ES SIMILAR
Debido a que el plasma y el líquido intersticial están separados solo por membranas capilares muy permeables, su composición iónica es similar. La diferencia más importante entre estos dos compartimientos es la mayor concentración de proteínas en el plasma; debido a que los capilares tienen una permeabilidad baja a las proteínas plasmáticas, solo pequeñas cantidades de proteínas pasan a los espacios intersticiales en la mayoría de los tejidos.
Debido al efecto Donnan, la concentración de iones con carga positiva (cationes) es ligeramente superior en el plasma (alrededor de un 2%) que en el líquido intersticial. Las proteínas plasmáticas tienen una carga negativa neta y por ello tienden a ligar cationes, como iones sodio o potasio, manteniendo cantidades extra de estos cationes en el plasma junto a las proteínas plasmáticas.
CONSTITUYENTES DEL LÍQUIDO INTRACELULAR
El líquido intracelular está separado del líquido extracelular por una membrana celular que es muy permeable al agua, pero no a la mayoría de los electrólitos del cuerpo.
Al contrario que el líquido extracelular, el líquido intracelular contiene solo mínimas cantidades de iones sodio y cloro y casi ningún ion calcio. En cambio, contiene grandes cantidades de iones potasio y fosfato más cantidades moderadas de iones magnesio y sulfato, todos los cuales están en concentraciones bajas en el líquido extracelular. Además, las células contienen grandes cantidades de proteínas, casi cuatro veces más que en el plasma.
MEDIDA DE LOS VOLÚMENES DE LÍQUIDO EN LOS DIFERENTES COMPARTIMIENTOS HÍDRICOS DEL CUERPO: EL PRINCIPIO DE DILUCIÓN DEL INDICADOR
El volumen de un compartimiento líquido en el cuerpo puede medirse colocando una sustancia indicadora en el compartimiento, permitiendo que se disperse de forma uniforme por todo el líquido del compartimiento y después analizando la extensión con la que la sustancia se diluye.
Este método de «dilución del indicador» de medida del volumen de un compartimiento líquido. Este método se basa en el principio de la conservación de la masa, lo que significa que la masa total de una sustancia tras la dispersión en el compartimiento líquido será la misma que la masa total inyectada en el compartimiento.
Si ninguna de las sustancias sale del compartimiento, la masa total de la sustancia en el compartimiento (volumen B × concentración B) será igual a la masa total de la sustancia inyectada (volumen A × concentración A). Mediante un simple reordenamiento de la ecuación, podemos calcular el volumen desconocido de la cámara B como:
Por ejemplo, si se dispersa 1 ml de una solución que contiene 10 mg/ml de colorante en la cámara B y la concentración final en la cámara es de 0,01 mg por cada mililitro de líquido, el volumen desconocido de la cámara puede calcularse como sigue:
Este método puede usarse para medir el volumen de casi cualquier compartimiento del cuerpo mientras: 1) el indicador se disperse de forma uniforme por el compartimiento; 2) el indicador se disperse solo en el compartimiento que se va a medir, y 3) el indicador no se metabolice ni se excrete. Si el indicador se metaboliza o se excreta, debe realizarse una corrección relacionada con la pérdida del indicador en el organismo.
MEDIDA DEL AGUA CORPORAL TOTAL
Para medir el agua corporal total pueden usarse agua radiactiva (tritio, 3H2O) o el agua pesada (deuterio,2H2O). Estas formas de agua se mezclan con el agua corporal total a las pocas horas de inyectarse dentro de la sangre y puede usarse el principio de la dilución para calcular el agua corporal total.
MEDIDA DEL VOLUMEN DEL LÍQUIDO EXTRACELULAR
El volumen de líquido extracelular puede calcularse utilizando una de diversas sustancias que se dispersan en el plasma y el líquido intersticial, pero no atraviesan la membrana celular. Entre ellas se encuentran el sodio radiactivo, el cloro radiactivo, el yotalamato radiactivo, el ion tiosulfato y la inulina. Cuando cualquiera de estas sustancias se inyecta en la sangre, suele dispersarse casi completamente por todo el líquido extracelular en 30-60 min.
CÁLCULO DEL VOLUMEN INTRACELULAR
El volumen intracelular no puede medirse directamente. Pero puede calcularse como:
MEDIDA DEL VOLUMEN DE PLASMA
Para medir el volumen de plasma debe usarse una sustancia que no atraviese fácilmente las membranas capilares sino que permanezca en el sistema vascular tras su inyección. Una de las sustancias más usadas para medir el volumen de plasma es la albúmina sérica marcada con yodo radiactivo (125I-albúmina).
Además pueden usarse colorantes que se unen ávidamente a las proteínas plasmáticas, como el colorante azul de Evans (también llamado T-1824) para medir el volumen de plasma.
CÁLCULO DEL VOLUMEN DE LIQUIDO INTERSTICIAL
El volumen de líquido intersticial no puede medirse directamente, pero puede calcularse como sigue:
MEDIDA DEL VOLUMEN SANGUÍNEO
Si se mide el volumen de plasma usando los métodos descritos, también puede calcularse el volumen de la sangre si conocemos el hematocrito (la fracción del volumen total de sangre compuesta de células) usando la siguiente ecuación:
Por ejemplo, si el volumen del plasma es de 3 l y el hematocrito de 0,4, el volumen total del plasma se calcularía como:
REGULACIÓN DEL INTERCAMBIO DE LÍQUIDO Y DEL EQUILIBRIO OSMÓTICO ENTRE LOS LÍQUIDOS INTRACELULAR Y EXTRACELULAR
Un problema frecuente al tratar a pacientes con enfermedades graves es mantener los líquidos adecuados en el compartimiento intracelular, en el extracelular o en ambos. Como se comentó en el capítulo 16 y más adelante se hará en este capítulo, las cantidades relativas de líquido extracelular distribuidas entre los espacios plasmático e intersticial están determinadas sobre todo por el equilibrio entre las fuerzas hidrostática y coloidosmótica a través de las membranas capilares.
La distribución del líquido entre los compartimientos intracelular y extracelular, en cambio, está determinada sobre todo por el efecto osmótico de los solutos más pequeños (en especial el sodio, el cloro y otros electrólitos) que actúan a través de la membrana celular.
PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA ÓSMOSIS Y LA PRESIÓN ÓSMOTICA
Los principios básicos de la ósmosis y la presión osmótica se presentaron en el capítulo 4. Aquí revisaremos los aspectos más importantes de estos principios en su aplicación a la regulación del volumen.
Debido a que las membranas celulares son relativamente impermeables a la mayoría de los solutos pero muy permeables al agua (es decir, son permeables selectivamente), donde quiera que haya una mayor concentración de soluto a un lado de la membrana celular, el agua se difundirá a través de la membrana hacia la región de mayor concentración de soluto.
OSMOLALIDAD Y OSMORALIDAD
La concentración osmolal de una solución se denomina osmolalidad cuando la concentración se expresa en osmoles por kilogramo de agua; se llama osmolaridad cuando se expresa en osmoles por litro de solución. En soluciones diluidas, como los líquidos corporales, estos dos términos pueden usarse casi de forma sinónima porque las diferencias son pequeñas.
CÁLCULO DE LA OSMOLARIDAD Y DE LA PRESIÓN OSMÓTICA DE UNA SOLUCIÓN
Utilizando la ley de van’t Hoff, podemos calcular la posible presión osmótica de una solución suponiendo que la membrana celular es impermeable al soluto.
Por ejemplo, la presión osmótica de una solución de cloruro de sodio al 0,9% se calcula como sigue: un 0,9% de solución significa que hay 0,9 g de cloruro de sodio en 100 ml de solución, o 9 g/l. Debido a que el peso molecular del cloruro de sodio es de 58,5 g/mol, la molaridad de la solución es de 9 g/l dividido por 58,5 g/mol, o unos 0,154 mol/l.
Debido a que cada molécula de cloruro de sodio es igual a 2 osmoles, la osmolaridad de la solución es de 0,154 × 2, o 0,308 Osm/l. Por tanto, la osmolaridad de esta solución es de 308 mOsm/l. La posible presión osmótica de esta solución sería pues de 308 mOsm/l × 19,3 mmHg/mOsm/l, o 5.944 mmHg.
OSMORALIDAD DE LOS LÍQUIDOS CORPORALES
La osmolaridad aproximada de diversas sustancias con actividad osmótica en el plasma, el líquido intersticial y el líquido intracelular. Obsérvese que alrededor del 80% de la osmolaridad total del líquido intersticial y del plasma se debe a los iones sodio y cloro, mientras que en el líquido intracelular, casi la mitad de la osmolaridad se debe a los iones potasio, y el resto se divide entre muchas otras sustancias intracelulares.
La osmolaridad total de cada uno de los tres compartimientos es de unos 300 mOsm/l; la del plasma es alrededor de 1 mOsm/l mayor que la de los líquidos intersticial e intracelular.
ACTIVIDAD OSMOLAR CORREGIDA DE LOS LÍQUIDOS CORPORALES
Las actividades osmolares corregidas del plasma, el líquido intersticial y el líquido intracelular. La razón de estas correcciones es que los cationes y aniones ejercen atracción interiónica, que puede causar un ligero descenso e incremento de la «actividad» osmótica de la sustancia disuelta.
EL EQUILIBRIO ÓSMOTICO SE MANTIENE ENTRE LOS LÍQUIDOS INTRACELULAR Y EXTRACELULAR
Pueden aparecer grandes presiones osmóticas a través de la membrana celular con cambios relativamente pequeños en las concentraciones de solutos en el líquido extracelular. Como se comentó antes, por cada miliosmol de gradiente de concentración de un soluto no difusible (uno que no atravesará la membrana celular) se ejercen unos 19,3 mmHg de presión osmótica a través de la membrana celular.
Si la membrana celular se expone a agua pura y la osmolaridad del líquido intracelular es de 282 mOsm/l, la posible presión osmótica que puede producirse a través de la membrana celular supera 5.400 mmHg.
LÍQUIDOS ISOTÓNICOS, HIPOTÓNICOS E HIPERTÓNICOS
Los efectos de diferentes concentraciones de solutos no difusibles en el líquido extracelular sobre el volumen celular. Si una célula se coloca en una solución de solutos no difusibles con una osmolaridad de 282 mOsm/l, las células no se encogerán ni hincharán porque la concentración de agua en los líquidos extracelular e intracelular es igual y los solutos no pueden entrar ni salir de la célula.
LÍQUIDOS ISOOSMÓTICOS, HIPEROSMÓTICOS E HIPOOSMÓTICOS
Los términos isotónico, hipotónico e hipertónico se refieren a si las soluciones provocarán un cambio en el volumen celular. La tonicidad de la solución depende de la concentración de los solutos no difusibles. Sin embargo, algunos solutos pueden atravesar la membrana celular. Las soluciones que poseen una osmolaridad igual a la de la célula se llaman isoosmóticas, sin importar si el soluto puede o no atravesar la membrana celular.
Los términos hiperosmótico e hipoosmótico se refieren a soluciones que tienen una osmolaridad mayor o inferior, respectivamente, que el líquido extracelular normal, sin importar si el soluto puede o no atravesar la membrana celular.
EL EQUILIBRIO OSMÓTICO ENTRE LOS LÍQUIDOS INTRACELULAR Y EXTRACELULAR SE ALCANZA CON RAPIDEZ
La transferencia de líquido a través de la membrana celular es tan rápida que cualquier diferencia en la osmolaridad entre los dos compartimientos se corrige en segundos o, como mucho, en minutos.
Este movimiento rápido de agua a través de la membrana celular no significa que se produzca un equilibrio completo entre los compartimientos extracelular e intracelular en todo el cuerpo en un período corto.
La razón es que el líquido suele entrar en el cuerpo a través del intestino y debe transportarse a través de la sangre a todos los tejidos antes de completar el equilibrio osmótico. Suelen tardarse unos 30 min en conseguir el equilibrio osmótico en todo el cuerpo tras beber agua.
VOLUMEN Y OSMOLALIDAD DE LOS LÍQUIDOS INTRACELULAR Y EXTRACELULAR EN ESTADOS ANORMALES
Algunos de los factores que pueden hacer que los volúmenes extracelular e intracelular cambien son el exceso de ingestión o de retención renal de agua, la deshidratación, la infusión intravenosa de diferentes tipos de soluciones, la pérdida de grandes cantidades de líquido por el aparato digestivo y la pérdida de cantidades anormales de líquido a través del sudor o de los riñones.
Cuando el impulso cardíaco atraviesa el corazón, la corriente eléctrica también se propaga desde el corazón hacia los tejidos adyacentes que lo rodean. Una pequeña parte de la corriente se propaga hacia la superficie corporal.
Si se colocan electrodos en la piel en lados opuestos del corazón se pueden registrar los potenciales eléctricos que se generan por la corriente; el registro se conoce comoelectrocardiograma (ECG).
CARACTERÍSTICAS DEL ELECTROCARDIOGRAMA NORMAL
El ECG normal está formado por una onda P, un complejo QRS y una onda T. Con frecuencia, aunque no siempre, el complejo QRS está formado por tres ondas separadas: la onda Q, la onda R y la onda S.
La onda P está producida por los potenciales eléctricos que se generan cuando se despolarizan las aurículas antes del comienzo de la contracción auricular. El complejo QRS está formado por los potenciales que se generan cuando se despolarizan los ventrículos antes de su contracción, es decir, a medida que la onda de despolarización se propaga por los ventrículos. Por tanto, tanto la onda P como los componentes del complejo QRS son las ondas de despolarización.
La onda T está producida por los potenciales que se generan cuando los ventrículos se recuperan del estado de despolarización. Este proceso normalmente aparece en el músculo ventricular entre 0,25 y 0,35 s después de la despolarización. La onda T se conoce como onda de repolarización.
Así, el ECG está formado por ondas tanto de despolarización como de repolarización.
ONDAS DE DESPOLARIZACIÓN FRENTE A ONDAS DE REPOLARIZACIÓN
Durante la despolarización el potencial negativo normal del interior de la fibra se invierte y se hace ligeramente positivo en el interior y negativo en el exterior.
RELACIÓN DEL POTENCIAL DE ACCIÓN MONOFÁSICO DEL MÚSCULO VENTRICULAR CON LAS ONDAS QRS Y T DEL ELECTROCARDIOGRAMA ESTÁNDAR
El potencial de acción monofásico del músculo ventricular, que se ha analizado en el capítulo 10, normalmente dura entre 0,25 y 0,35 s.
La parte superior de la figura se muestra un potencial de acción monofásico registrado con un microelectrodo insertado en el interior de una fibra muscular ventricular única.
El ascenso de este potencial de acción está producido por la despolarización, y la vuelta del potencial al nivel basal está producida por la repolarización.
RELACIÓN DE LA CONTRACCIÓN AURICULAR Y VENTRICULAR CON LAS ONDAS DEL ELECTROCARDIOGRAMA
Antes de que se pueda producir la contracción del músculo, la despolarización se debe propagar por todo el músculo para iniciar los procesos químicos de la contracción.
Consultaremos de nuevo la figura la onda P se produce al comienzo de la contracción de las aurículas y el complejo QRS de ondas se produce al comienzo de la contracción de los ventrículos.
Los ventrículos siguen contraídos hasta después de que se haya producido la repolarización, es decir, hasta después del final de la onda T.
Las aurículas se repolarizan aproximadamente 0,15 a 0,2 s después de la finalización de la onda P, lo que coincide aproximadamente con el momento en el que se registra el complejo QRS en el ECG. Por tanto, la onda de repolarización auricular, conocida como onda T auricular, habitualmente está oscurecida por el complejo QRS, que es mucho mayor. Por este motivo raras veces se observa la onda T auricular en el ECG.
CALIBRACIÓN DEL VOLTAJE Y EL TIEMPO DEL ELECTROCARDIOGRAMA
Todos los registros de los ECG se hacen con líneas de calibración adecuadas sobre el papel de registro. Estas líneas de calibración pueden estar ya señaladas en el papel, como ocurre cuando se utiliza un registrador de pluma, o se registran en el papel al mismo tiempo que se registra el ECG, como en los tipos fotográficos de electrocardiógrafos.
Como se muestra en la las líneas de calibración horizontal están dispuestas de modo que 10 de las divisiones de las líneas pequeñas hacia arriba o hacia abajo en el ECG estándar representan 1 mV, con la positividad hacia arriba y la negatividad hacia abajo.
Las líneas verticales del ECG son las líneas de calibración del tiempo. Un ECG típico se realiza a una velocidad de papel de 25 mm/s, aunque en ocasiones se emplean velocidades más rápidas.
VALORES NORMALES EN EL ELECTROCARDIOGRAMA
Los voltajes de las ondas que se registran en el ECG normal dependen de la manera en la que se aplican los electrodos a la superficie del cuerpo y de la proximidad de los electrodos al corazón.
Cuando un electrodo está colocado directamente sobre los ventrículos y un segundo electrodo está localizado en otra localización del cuerpo alejada del corazón, el voltaje del complejo QRS puede ser de hasta 3 a 4 mV. Incluso este voltaje es pequeño en comparación con el potencial de acción monofásico de 110 mV que se registra directamente en la membrana del músculo cardíaco.
INTERVALO P-Q O P-R
El tiempo que transcurre entre el comienzo de la onda P y el comienzo del complejo QRS es el intervalo que hay entre el inicio de la excitación eléctrica de las aurículas y el inicio de la excitación de los ventrículos. Este período se denomina intervalo P-Q.
El intervalo P-Q normal es de aproximadamente 0,16 s. (Con frecuencia este intervalo se denomina intervalo P-R porque es probable que no haya onda Q.)
INTERVALO Q-T
La contracción del ventrículo dura casi desde el comienzo de la onda Q (onda R si no hay onda Q) hasta el final de la onda T. Este intervalo se denomina intervalo Q-T y habitualmente es de aproximadamente 0,35 s.
DETERMINACIÓN DE LA FRECUENCIA DEL LATIDO CARDÍACO A PARTIR DEL ELECTROCARDIOGRAMA
La frecuencia del latido cardíaco se puede determinar fácilmente a partir del ECG porque la frecuencia cardíaca es el recíproco del intervalo de tiempo entre dos latidos cardíacos sucesivos. Si el intervalo entre dos latidos, que se determina a partir de las líneas de calibración del tiempo, es de 1 s, la frecuencia cardíaca es de 60 latidos/min.
REGISTRO DE POTENCIALES ELECTRICOS A PARTIR DE UNA MASA PARCIALMENTE DESPOLARIZADA DEL MÚSCULO CARDÍACO SINCITIAL
La figura 11-4 muestra una masa sincitial de músculo cardíaco que ha sido estimulada en su punto más central. Antes de la estimulación, el exterior de todas las células musculares era positivo y el interior negativo.
Por los motivos que se señalan en el capítulo 5 en el análisis de los potenciales de membrana, tan pronto como se despolariza una zona del sincitio cardíaco se produce la salida de cargas negativas hacia el exterior de las fibras musculares despolarizadas, haciendo que esta parte de la superficie sea electronegativa, como se representa con los signos negativos.
FLUJO DE CORRIENTES ELÉCTRICAS EN EL TORÁX ALREDEDOR DEL CORAZÓN
La figura 11-5 muestra el músculo ventricular situado en el interior del tórax. Incluso los pulmones, aunque están llenos de aire en su mayor parte, conducen la electricidad en una magnitud sorprendente, y los líquidos de los demás tejidos que rodean el corazón conducen la electricidad incluso con más facilidad.
Por tanto, el corazón realmente está suspendido en un medio conductor.
Cuando una porción de los ventrículos se despolariza y, por tanto, se hace electronegativa en relación con el resto, la corriente eléctrica fluye desde la zona despolarizada hacia la zona polarizada en rutas sinuosas largas, como se señala en la figura.
Este proceso hace que las zonas internas de los ventrículos sean electronegativas y que las paredes externas de los ventrículos sean electropositivas, de modo que la corriente eléctrica fluye a través de los líquidos que rodean los ventrículos en trayectos elípticos, como señalan las flechas curvas de la figura.
Si se realiza el promedio algebraico de todas las líneas de flujo de corriente (las líneas elípticas) se encuentra que el flujo medio de corriente tiene negatividad hacia la base del corazón ypositividad hacia la punta.
Durante la mayor parte del resto del proceso de despolarización la corriente también sigue fluyendo en esta misma dirección, mientras que la despolarización se propaga desde la superficie endocárdica hacia el exterior a través de la masa del músculo ventricular.
TRES DERIVACIONES BIPOLARES DE LAS EXTREMIDADES
muestra las conexiones eléctricas entre las extremidades del paciente y el electrocardiógrafo para registrar ECG de las denominadas derivaciones bipolares estándar de las extremidades.
El término «bipolar» significa que el electrocardiograma se registra a partir de dos electrodos que están localizados en lados diferentes del corazón, en este caso en las extremidades.
DERIVACIÓN I
Cuando se registra la derivación I, el terminal negativo del electrocardiógrafo está conectado al brazo derecho y el terminal positivo al brazo izquierdo.
Por tanto, cuando el punto en el que el brazo derecho se conecta con el tórax es electronegativo respecto al punto en el que se conecta el brazo izquierdo el electrocardiógrafo registra una señal positiva, es decir, por encima de la línea de voltaje cero del ECG.
Cuando ocurre lo contrario el electrocardiógrafo registra una señal por debajo de la línea.
DERIVACIÓN II
Para registrar la derivación II de las extremidades, el terminal negativo del electrocardiógrafo se conecta al brazo derecho y el terminal positivo a la pierna izquierda.
Por tanto, cuando el brazo derecho es negativo respecto a la pierna izquierda, el electrocardiógrafo registra una señal positiva.
DERIVACIÓN III
Para registrar la derivación III de las extremidades, el terminal negativo del electrocardiógrafo se conecta al brazo izquierdo y el terminal positivo a la pierna izquierda.
Esta configuración significa que el electrocardiógrafo registra una señal positiva cuando el brazo izquierdo es negativo respecto a la pierna izquierda.
TRIÁNGULO DE EINTHOVEN
En la figura 11-6 se dibuja un triángulo, denominado triángulo de Einthoven, alrededor de la zona del corazón. Este diagrama ilustra que los dos brazos y la pierna izquierda forman vértices de un triángulo que rodea el corazón.
Los dos vértices de la parte superior del triángulo representan los puntos en los que los dos brazos se conectan eléctricamente a los líquidos que rodean el corazón y el vértice izquierdo es el punto en el que la pierna izquierda se conecta a los líquidos.
LEY DE EINTHOVEN
La ley de Einthoven afirma que si los ECG se registran simultáneamente en las tres derivaciones de las extremidades, la suma de los potenciales registrados en las derivaciones I y III debe ser igual al potencial en la derivación II.
En otras palabras, si en cualquier momento dado se conocen los potenciales eléctricos de dos cualesquiera de las tres derivaciones electrocardiográficas bipolares de las extremidades, se puede determinar la tercera simplemente sumando las dos primeras.
Ha de tenerse en cuenta, sin embargo, que se deben observar los signos positivos y negativos de las diferentes derivaciones cuando se haga esta suma.
ELECTROCARDIOGRAMAS NORMALES REGISTRADOS EN LAS TRES DERIVACIONES BIPOLARES ESTÁNDAR DE LAS EXTREMIDADES
La figura 11-7 muestra el registro de los ECG de las derivaciones I, II y III. Es evidente que los ECG de estas tres derivaciones son similares entre sí porque todos registran ondas P positivas y ondas T positivas, y la mayor parte del complejo QRS también es positiva en todos los ECG.
DERIVACIONES DEL TORÁX (DERIVACIONES PRECORDIALES)
Con frecuencia se registran ECG con un electrodo situado en la superficie anterior del tórax directamente sobre el corazón en uno de los puntos que se muestran en la figura 11-8.
Este electrodo se conecta al terminal positivo del electrocardiógrafo, y el electrodo negativo, denominado electrodo indiferente, se conecta a través de resistencias eléctricas iguales al brazo derecho, al brazo izquierdo y a la pierna izquierda al mismo tiempo, como también se muestra en la figura.
En las derivaciones V1 y V2 los registros QRS del corazón normal son principalmente negativos porque, como se muestra en la figura 11-8, el electrodo del tórax de estas derivaciones está más cerca de la base del corazón que de la punta, y la base del corazón está en la dirección de la electronegatividad durante la mayor parte del proceso de despolarización ventricular.
DERIVACIONES UNIPOLARES AMPLIADAS DE LAS EXTREMIDADES
Otro sistema de derivaciones que se utiliza mucho es la derivación unipolar ampliada de las extremidades. En este tipo de registro, dos de las extremidades se conectan mediante resistencias eléctricas al terminal negativo del electrocardiógrafo, y la tercera extremidad se conecta al terminal positivo.
Cuando el terminal positivo está en el brazo derecho la derivación se conoce como derivación aVR, cuando está en el brazo izquierdo es la derivación aVL y cuando está en la pierna izquierda es la derivación aVF.
En la figura 11-10 se muestran los registros normales de las derivaciones unipolares ampliadas de las extremidades.
MÉTODOS DE REGISTRO ELECTROCARDIOGRÁFICOS
Algunas veces las corrientes eléctricas que genera el músculo cardíaco durante los latidos del corazón modifican los potenciales y polaridades eléctricos de los lados respectivos del corazón en menos de 0,01 s.
Por tanto, es esencial que cualquier aparato que se utilice para registrar electrocardiogramas pueda responder rápidamente a estos cambios de los potenciales. Los electrocardiógrafos clínicos modernos utilizan sistemas informatizados y pantallas electrónicas.
ELECTROCARDIOGRAFÍA AMBULATORIA
Los ECG estándar proporcionan una valoración de los episodios eléctricos cardíacos en el curso de una duración breve, por lo general con el paciente en reposo.
En dolencias asociadas con anomalías infrecuentes pero importantes en los ritmos cardíacos, puede resultar de utilidad analizar el ECG durante un período prolongado, lo que permite la evaluación de los cambios en los fenómenos eléctricos cardíacos que son transitorios y que fueron omitidos con un ECG estándar.
La extensión del ECG para facilitar la valoración de los episodios eléctricos cardíacos con el paciente en deambulación durante las actividades diarias cotidianas recibe el nombre de electrocardiografía ambulatoria.
Alexis Jovany 