Capítulo I

TEMAS DE ESTUDIO
CÁTEDRA DE FISIOPATOLOGÍA
Profesor Titular Dr. Armando Pacher
Profesor Adjunto Dr. Roberto Lombardo
Capítul
o
Tema
Pág
I
II
III
III bis
IV
V
VI
VII
VIII
Concepto de Salud y Enfermedad
Bases Biológicas de la Enfermedad
Sistema Respiratorio
Anexos
Sistema Renal
Balance Hidroelectrolítico
Sistema Inmunitario
Sistema Nervioso
Varios
1
5
32
42 bis
43
61
73
92
108
FACULTAD DE INGENIERÍA - BIOINGENIERÍA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE ENTRE RÍOS
1995
U.N.E.R - Bioingeniería - Fisiopatología
CONCEPTO DE SALUD Y ENFERMEDAD
Capítulo I
CONCEPTO DE SALUD
La Organización Mundial de la Salud (OMS) utiliza un criterio bio - psico - social
para definir a la salud:
Un estado de completo bienestar físico, mental y social
y no solamente la ausencia de enfermedad o dolencia.
Existe una continua lucha por parte del organismo humano para mantener un
equilibrio positivo contra los factores del ambiente, biológicos, mentales y sociales,
que tratan de perturbar su bienestar, configurando un estado dinámico.
En una forma más desarrollada se puede definir la salud como un estado de
relativo equilibrio de los componentes anatómicos y fisiológicos, físicos, químicos,
mentales y sociales, que resulta de su adaptación dinámica frente a las fuerzas
que tienden a perturbarlo. No es un juego pasivo entre el organismo y las fuerzas
que sobre él actúan, sino una respuesta activa de los mecanismos del cuerpo que
tienden a mantener su equilibrio normal.
CONCEPTO DE
ENFERMEDAD
Pérdida total o parcial del completo bienestar físico, mental y social.
Como la salud, la enfermedad también es un proceso, no una entidad estática. La
enfermedad puede también definirse como la inadaptación o desajuste del
organismo viviente frente a los estímulos o fuerzas que tienden a producir una
alteración en la estructura y la función de sus tejidos.
La enfermedad se inicia antes que el individuo tenga los síntomas y signos
anormales (período de prepatogénesis) y se continúa luego en el hombre enfermo
(período de patogénesis).
El período de prepatogénesis indica la interacción de los agentes causales de la
enfermedad, el huésped y el ambiente, antes de que se manifieste la enfermedad
en el huésped.
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El período de patogénesis indica el curso de la enfermedad en el hombre. Se
producen modificaciones en la estructura y/o en los aspectos funcionales del
organismo que terminan, o bien en el restablecimiento de la salud, en la cura con
secuelas (con o sin incapacidad), o en la muerte.
El cuadro es una simplificación, pues la enfermedad puede seguir un curso crónico
y mantenerse (los términos agudo, subagudo y crónico se refieren, en general, a la
duración del proceso). También una cura con secuelas puede ser seguida de una
desaparición de las mismas, o no aparecer las secuelas hasta después de mucho
tiempo de una aparente cura sin secuelas, etc.
La sucesión de ambos períodos, prepatogénesis y patogénesis, constituye la
historia natural de la enfermedad. La historia natural de la enfermedad puede
entenderse como un proceso de alejamiento de la salud, que comienza con las
primeras causas que lo inician en el ambiente o en cualquier otra parte, se
continúa a través de las modificaciones que se producen en el hombre y termina
con la restitución del equilibrio anterior, o con la muerte, incapacidad o secuela.
De lo que antecede puede deducirse que la enfermedad no es el resultado de una
única causa, sino que múltiples factores (multivariables) intervienen para que ella
se produzca.
Considerando los conceptos anteriores, podemos introducir el concepto de:
No hay enfermedades, sino enfermos.
dado que son tantas
las variables que
actúan, que el proceso patológico difícilmente será igual en dos individuos y los
cursos de las enfermedades rara-mente siguen a sus descripciones clásicas.
Además, no se debe considerar a un paciente como que padece un cuadro único,
por ejemplo úlcera de estómago, sino como un conjunto de interacciones que,
entre otras alteraciones, produjo una pérdida de la capa protectora mucosa en una
porción del estómago.
CONCEPTOS
GENERALES
INDIVIDUO Y MEDIO AMBIENTE
El microambiente actúa sobre las células, las que se adaptan al flujo y reflujo de
diversos estímulos buscando mantener el estado normal o fisiológico: HOMEOSTASIS
Si los estímulos son muy intensos y/o hay fallas en la adaptación sobreviene la
enfermedad.
La enfermedad o proceso mórbido puede ser una modificación, pérdida o acentuación de procesos o estructuras existentes. Podría considerarse que los trastornos que se encuentran en la enfermedad serían respuestas normales ante
situaciones anormales.
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Deben considerarse tres partes constituyentes:
• organismo (huésped)
• medio ambiente
• agente(s) causal(es):
El organismo es el resultado de la trascripción de los nucleótidos del genoma.
El medio ambiente puede ser macro al nivel de lo que rodea al individuo o micro
que es el entorno celular.
El agente causal, llamado noxa, puede ser endógeno o exógeno.
El medio ambiente juega un papel fundamental en el proceso patológico. El agente
causal actúa sobre el organismo quien depende, entre otros factores ambientales,
de su nutrición, cultura, educación, economía, clima, condiciones de hacinamiento,
tecnologías de salud pública, medicina preventiva, etc, los que influyen en grado
diverso.
ESTUDIO DE LAS ENFERMEDADES
La Patología estudia las desviaciones de la normalidad de la biología molecular y
celular, histología, anatomía, bioquímica y fisiología, abarcando:
•
Etiología: el estudio de las causas de las enfermedades.
•
Etiopatogenia: el estudio de los mecanismos por los que el agente causal
origina la enfermedad.
•
Anatomía patológica macro y microscópica: el estudio de las alteraciones
estructurales.
•
Fisiopatología: el estudio de los mecanismos de la enfermedad.
•
Semiología: el estudio de los síntomas y signos de las enfermedades y los
métodos de diagnóstico.
•
Clínica: el estudio de las consecuencias de la enfermedad en el organismo
todo, los métodos de tratamiento y rehabilitación.
El estudio de la clínica, así como de las diferentes especialidades y
subespecialidades, consiste no sólo en aprender las características de un conjunto
de enfermedades, en forma más o menos sistemática, con su etiología, anatomía
patológica, síntomas y signos y tratamiento, sino que además se debe comprender
a fondo por qué la enfermedad se produce en un determinado individuo, cuáles
son las perturbaciones funcionales que acarrea y los mecanismos compensatorios
que se ponen en juego.
Cuando se estudian los textos de clínica médica o quirúrgica, se debe saber que
sus descripciones de enfermedades son una ficción pedagógica, compuesto artificial de los rasgos separados típicos, que en la realidad sufre múltiples variantes
(los enfermos no leen los libros para enfermarse) y que, además, cada cuadro
clínico está compuesto por alteraciones parciales o síndromes, que se repiten,
aunque en combinaciones diversas, en otras enfermedades.
Las asignaturas estudiadas en el ciclo básico forman la base sobre la que debe
apoyarse este estudio (biología, anatomía, histología, química biológica, fisiología y
biofísica), con el agregado de farmacología y terapéutica.
Antes de emprender el estudio de cada entidad clínica, es conveniente releer en
los textos de fisiología todo cuanto le concierne, en la seguridad de que con esta
base resultará más simple comprender procesos complejos como la insuficiencia
respiratoria, cardíaca y renal, la patología neurológica, los trastornos del tubo
digestivo, hígado y páncreas, de las endosecreciones, de la nutrición, de la inmunidad y de la sangre.
Ante las funciones alteradas determinadas por una enfermedad, quien se inicia
debe acostumbrarse primero a pensar en términos de fisiología normal.
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Si se trata, por ejemplo de una insuficiencia cardíaca, debe figurarse el corazón
normal, con su ubicación, volumen y forma característicos, la expansión del
estímulo a través de las vías de conducción, las modificaciones de longitud de las
fibras y los cambios bioquímicos y ultraestructurales que se producen en el seno
de éstas, el ciclo cardíaco, los cambios de presiones y de volumen en las
cavidades, el desplazamiento de la sangre. Debe figurarse la salida de la sangre
hacia la aorta, la onda del pulso, la resistencia periférica, la circulación capilar y el
intercambio en el seno de los tejidos, la cesión de oxígeno por la hemoglobina, el
retorno de la sangre por las venas hacia el corazón derecho y los pulmones, los
intercambios gaseosos pulmonares, etc., etc.
Esta figuración de la función normal debe ser traída al primer plano de la
conciencia, proyectando sobre ella las alteraciones fisiopatológicas de la afección
que se está estudiando.
El enfoque de las alteraciones anatomopatológicas micro y microscópicas mostrará el grado de alteración de los tejidos normales y su repercusión funcional, al
mismo tiempo que las características del tejido anómalo y sus diferencias en
relación con el normal.
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BASES BIOLOGICAS DE LA ENFERMEDAD
Capítulo II
CONCEPTOS
GENERALES
LESION Y ADAPTACION CELULAR
La vida de una célula normal transcurre entre situaciones fisiológicas y la
exposición a estímulos anormales y a agresiones patológicas. En general, ante
situaciones fisiológicas la célula mantiene el equilibrio homeostático. Ante
aumentos marcados de estímulos fisiológicos o ante agresiones puede
adaptarse o sufrir una lesión. La lesión celular puede ser reversible o
irreversible. Una lesión irreversible puede originar necrosis celular. Pero ciertos
estímulos fisiológicos y algunos patológicos pueden llevar a la célula a un
proceso denominado apoptosis (ver Anexos al final).
célula normal
situaciones
fisiológicas
equilibrio
homeostático
Apoptosis
adaptación
reversible
Ï estímulos o
agresiones
lesión
irreversible
necrosis
Una situación fisiológica como el sueño, hace disminuir el metabolismo de
diferentes grupos celulares, manteniendo la homeostasis.
Un ejemplo de adaptación celular es el aumento del diámetro muscular
(hipertrofia) de quien realiza ejercicios con pesas.
Una lesión reversible es la que sufren algunas células cardíacas quienes, tras un
infarto, reciben reperfusión sanguínea precoz.
Una lesión irreversible es la que sucede cuando se produce muerte celular
(necrosis).
Están expuestas a una lesión todas las células orgánicas, no siendo neta la
frontera entre lesión reversible e irreversible.
Las células vivas no se autodigieren pues las membranas intracelulares limitan la
acción de las enzimas y otros factores, pero la necrosis altera las membranas,
libera enzimas y lleva a un proceso de degradación denominado autólisis o autofagia. (Recordar los componentes celulares, sus funciones, las estructuras de las
membranas, los mecanismos de transporte activo y pasivo, etc.).
Las consecuencias dependerán de la naturaleza e intensidad del estímulo y de
multivariables que van desde el genoma hasta el medio ambiente.
DISFUNCION CELULAR
Se considera disfunción celular a la situación en la que una(s) célula(s) no
cumple(n) en forma parcial o total con su(s) función especifica (ej. alteración de las
neuronas a nivel de la mielina de sus axones que origina un enlentecimiento de la
conducción por la vía nerviosa).
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La disfunción celular es un fenómeno dinámico, progresivo, durando desde minutos a horas, dependiente de la magnitud de la alteración y del tipo y estado celular.
Las alteraciones ultraestructurales y citoquímicas son más tempranas que los
cambios visibles al microscopio óptico (ej. necrosis renal, mutación genética).
La frontera entre lesión reversible e irreversible es tan difícil de determinar como lo
es la definición de muerte (muerte legal, cerebral, etc.); el individuo muere
(¿alma?) pero sus órganos sirven para ser transplantados con éxito.
Un ejemplo de la relación entre el estado celular y el resultado de una lesión, en
este caso a la inversa, lo constituye la inhalación de tetracloruro de carbono (CCl4):
si las células hepáticas están sanas, convierten al CCl4 en radicales tóxicos que
originan lesión y muerte celular; pero si su capacidad de trabajo está alterada,
como en la desnutrición por falta de proteínas, el CCl4 no es convertido y no tiene
efecto perjudicial.
ETIOLOGIA
Y ETIOPATOGENIA
Etiología es el estudio de las causas de las enfermedades.
Etiopatogenia es el estudio de los mecanismos por los que el agente causal origina
la enfermedad.
Los factores etiológicos (causas de las enfermedades o noxas) pueden dividirse
en:
• congénitos
• adquiridos
• idiopáticos
así como también pueden ser:
• generales o particulares
• endógenos o exógenos.
Los factores congénitos pueden obedecer a alteraciones genéticas primarias o a
la acción de agentes diversos en el proceso prenatal (enfermedad de Down o
mogolismo, sífilis congénita, etc.).
Los factores adquiridos responden a causas comprendidas en un rango tan
amplio desde un traumatismo, súbito y fatal hasta la modificación funcional
originada por una alteración en la expresión de un gen.
Se habla de factores idiopáticos cuando no se ha logrado determinar la causa de
una enfermedad (ej. artritis, miocardiopatía primaria, etc.).
Los factores generales son comunes a diversos procesos, y comprenden a la
isquemia y a las lesiones por agentes físicos y químicos. Los factores particulares
resultan de la desagregación de los generales.
Finalmente, se consideran endógenos o exógenos en relación a si el agente es
propio del organismo (ej. no reconocimiento de las estructuras propias como tales,
como en las reacciones de autoinmunidad) o ajeno (un virus).
Su modo de acción depende de factores determinantes (la propia noxa: bacteria,
virus, traumatismo), predisponentes (medio ambiente) y concurrentes (dos o
mas causas).
BLANCOS
Se denomina blanco al lugar donde actúan las noxas o causas etiológicas.
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Pueden estar a diferentes niveles:
•
•
•
•
respiración aeróbica: fosforilación oxidativa, producción de ATP
membranas: afectando los equilibrios osmótico e iónico
síntesis proteica: de proteínas estructurales y enzimáticas
aparato genético : modificando la expresión de un gen.
Como respuesta a una agresión celular, pueden originarse reacciones en cascada:
Se analizarán a continuación las diferentes causas de las enfermedades
CAUSAS GENERALES
•
•
•
isquemia (supresión de sangre).
Puede ser: - directa: oclusión de un vaso
- indirecta: vía común de numerosos procesos
(destrucción vascular→trombosis→isquemia).
lesión química
lesión por agentes infecciosos
CAUSAS PARTICULARES
Pueden dividirse en:
a) hipoxia
b) agentes físicos
c) agentes químicos y fármacos
d) agentes biológicos
e) reacciones inmunológicas
f) alteraciones genéticas
g) desequilibrios nutricionales
h) alteraciones psicosomáticas
i) acúmulos intracelulares
j) placa de ateroma
k) calcificación
l) otras
a) Hipoxia:
Así se denomina a la disminución de oxígeno, siendo la causa más frecuente y
vía final común de procesos físicos, químicos o biológicos. Puede faltar oxígeno
a nivel celular por diferentes causas:
1. falta de riego sanguíneo: isquemia
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2. escaso contenido o pérdida de la capacidad de transporte de oxígeno:
2.1. atmósfera pobre en oxígeno
2.2. anemia
2.3. intoxicación por CO (monóxido de carbono)
3. pérdida de la capacidad de captación celular de oxígeno:
ej. el cianuro bloquea la citocromooxidasa.
Es decir que, o no llega sangre (por ende, tampoco oxigeno), o la que llega no
transporta la suficiente cantidad de oxígeno, o cuando este llega las células no
pueden aprovecharlo. Dicho de otra manera: EL OXIGENO O NO LLEGA O NO SE
APROVECHA.
La falta de riego sanguíneo puede deberse a alteraciones vasculares primarias
(arterioesclerosis, alteraciones de microcirculación), a oclusión vascular por
trombos o coágulos (embolia cerebral originada en una válvula artificial), alteraciones vasculares secundarias (compresión de vasos por una prótesis).
SEA LA CAUSA QUE SEA, TODAS AFECTAN LA RESPIRACION CELULAR AEROBICA,
DISMINUYENDO LA SINTESIS DE ATP Y LESIONANDO LAS MEMBRANAS.
PERO
b) Agentes físicos:
Pueden ser, entre otros, traumas mecánicos (accidente motociclístico), temperaturas extremas (quemaduras-congelamiento), cambios de presión atmosférica
(descompresión rápida en buzos), descargas eléctricas (electrocución), efectos
termoeléctricos , radioactividad, etc.
c) Agentes químicos y fármacos:
La toxicidad de las substancias depende del tipo de efecto y de las dosis.
Substancias que son normales en el organismo pueden, en dosis altas, producir
lesión celular. Como ej., la glucosa y/o cloruro de sodio en soluciones hipertónicas, oxígeno en concentraciones altas, etc. Otras, por el contrario, son tóxicas
aún en dosis ínfimas: el cianuro es veneno celular, así como el arsénico o el
mercurio, bloqueando las cadenas respiratorias celulares.
Podrían agruparse en cinco tipos:
•
VENENOS:
•
•
CONTAMINANTES AMBIENTALES: insecticidas, herbicidas.
ESTIMULOS SOCIALES: alcohol, tabaco, drogas.
arsénico, sales mercuriales, CCl4, cianuro.
• RIESGOS OCUPACIONALES: exposición a sílice (silicosis), a asbesto (asbestosis),
a monóxido de carbono, etc.
• FARMACOS: ya sea debida a automedicación o a iatrogenia (originada por el
médico o administración de fármacos sin prescripción médica, de gran importancia en la actualidad).
d) Agentes biológicos:
El rango es muy amplio, abarcando desde virus hasta grandes tenias.
Comprenden BACTERIAS, VIRUS, PARASITOS, HONGOS
Como mecanismos generales de la acción de las bacterias, puede resumirse:
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Los diferentes virus afectan a las células del huésped como:
El efecto de un agente biológico depende de su virulencia y de la susceptibilidad y
las defensas desplegadas por el huésped (inflamación, respuesta inmunológica).
e) Respuestas inmunológicas:
a) Las respuestas inmunológicas pueden estar presentes en forma normal,
aumen-tada, disminuida o ausente (anergia).
No siempre son beneficiosas, pues en circunstancias pueden no reconocerse
proteínas propias (fiebre reumática como ejemplo de enfermedad autoinmune),
estar aumentadas las respuestas (asma bronquial) o disminuidas (SIDA).
f) Alteraciones genéticas:
Pueden estar a nivel cromosómico como un modificación del número o de la
propia estructura (síndrome de Down o mogolismo) o a nivel de un gen (hemoglobinopatías).
g) Desequilibrios nutricionales: Pueden aparecer por exceso o por defecto:
Déficit:
• calorías
• proteínas
• vitaminas
Desnutrición
MAL
NUTRICION
Exceso:
• calorías
• H de C
• lípidos
Obesidad
Un déficit de proteínas lleva al Kwashiorkor que es la afección de los niños de
vientre abultado y con hambre crónica. Un exceso de lípidos lleva a la obesidad
y ésta a arteriosclerosis, hipertensión arterial, cardiopatías, etc.
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h) Alteraciones psicosomáticas:
Aún no son del todo conocidos los mecanismos fisiopatológicos ni los substratos
anatómicos a nivel molecular de la mayoría de las afecciones psiquiátricas
(esquizofrenia, depresión primaria, etc). Sí se conocen las consecuencias de los
estados psicológicos que pueden llevar a alteraciones orgánicas detectables
(somatizaciones), denominadas enfermedades psico-somáticas. Puede afirmarse que es uno de los campos con menores logros en su comprensión, permitiendo así la existencia de diversas corrientes para su enfoque.
i) Acúmulos intracelulares:
Las células pueden almacenar substancias, propias o ajenas al organismo, pudiendo ocasionar desde cuadros muy tóxicos y aún la muerte hasta ser totalmente desapercibidos.
El mecanismo general está representado por el almacenamiento de algún producto, propio o no, por células normales. Si la llegada de este producto puede
controlarse, los cambios pueden ser reversibles. Si la causa, por ejemplo error
metabólico no puede ser erradicada, la acumulación es progresiva y las células
pueden lesionarse en mayor o menor grado, con disfunción variable y por último
necrosarse.
Como ejemplo pueden acumularse pigmentos (hemosiderina, por aumento del
hierro corporal), lípidos (como en el alcoholismo que lleva al hígado graso),
metales (cobre en un trastorno hereditario de su metabolismo), proteínas
(nefropatías), glucógeno (en la diabetes, por ej. en las células de los túbulos
renales, alterando su función de excreción, secreción y reabsorción), partículas
de polvo (sílice, que lleva a la silicosis pulmonar, antracosis por polvo de
carbón), etc.
j) Placa de ateroma:
Las placas de ateroma son DEGENERACIONES DE LA PARED VASCULAR, que se
producen en arterias de calibre mediano y grande, fundamentalmente en ell
territorio sistémico. Comprometen así a las arterias coronarias, renales, carótidas, vertebrales, intracraneales, ilíacas, de los miembros inferiores, aorta y sus
ramas abdominales.
Consisten en masas que protruyen hacia la luz vascular y que originan estenosis
(estenosis: estrechez patológica de un orificio o conducto) de diferente grado,
con el aumento consecuente de la resistencia al flujo sanguíneo.(Ver figura 1)
La placa de ateroma está formada por células, tejido conectivo, lípidos, a veces
hematomas en su interior y puede estar recubierta de coágulos sanguíneos.
Las células son células musculares lisas y monocitos. Los monocitos provienen
de la corriente sanguínea, han migrado desde la luz vascular hasta el espacio
subintimal y se han cargado de lípidos, transformándose en células espumosas.
Las células musculares provienen de la capa media arterial y también acumulan
lípidos.
El tejido conectivo se origina por proliferación local y por transformación de las
células musculares en fibroblastos (Ver figura 2).
Los lípidos pueden ser intra y extracelulares, y están constituídos por colesterol,
triglicéridos y fosfolípidos. Los hematomas (tumor o bulto por acumulación de
sangre) son generalmente secundarios a una hemorragia intraplaca o a una penetración de sangre desde la luz hacia la pared del vaso. Los coágulos sanguíneos en la luz (trombos) se forman porque la superficie endotelial despulida
favorece el depósito de plaquetas sanguíneas. A veces las placas están parcial
o totalmente calcificadas por depósitos de calcio en estas estructuras.
La pared vascular alterada tiene sitios débiles que pueden dilatarse formando
estructuras conocidas como aneurismas. Estos, en su historia natural, pueden
sufrir roturas, con la consiguiente hemorragia. La magnitud del compromiso
isquémico y hemodinámico general dependerá del calibre del vaso afectado y
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del territorio que irriga. Una rotura de un aneurisma en la aorta origina una
hemorragia aguda severa que disminuye marcadamente la volemia. Un
aneurisma que se rompe en una arteria cerebral produce compresión de
estructuras, etc.
Figura 1. Sitios de mayor frecuencia de aparición de placas de
ateroma. En la esquina superior izquierda se observa un corte
transversal de una arteria con una placa que origina una estenosis
excéntrica (luz vascular reducida y lateralizada).
(Modificado de Rubin E. y Farber J.: Patología. E. M. Panamericana. México,
1992).
Dependiendo de la localización y del grado de estenosis, las placas de ateroma
producirán isquemia de intensidad variada en los territorios irrigados (isquemia
cerebral, cardíaca, renal, de los miembros inferiores, etc.).
Si la obstrucción del vaso es total y el territorio irrigado no recibe sangre por otra
vía, se produce necrosis (infarto cerebral, cardíaco, etc.).
La superficie de la placa es de composición diversa (plaquetas, coágulos,
calcificaciones, etc.) y pede sufrir desprendimientos parciales que originan
embo-lias (transporte de estructuras por la corriente sanguíneas que, al
encontrar una sección vascular menor a su diámetro, ocluyen el vaso).
Las placas de ateroma, con su distribución tan amplia, son las responsables de
las patologías más frecuentes en los países de alto nivel socioeconómico. Los
enfoques diagnósticos y terapéuticos se basan en gran medida en recursos
brindados por la ingeniería biomédica: eco-doppler dúplex y eco-doppler dúplex
color, eco-doppler intraarterial, arteriografía, cinearteriografía, angiografía digital,
resonancia nuclear magnética, tomografía por emisión de positrones,
angioplastia transluminal por balón, angioplastia por láser, endarterectomía
intraluminal ("rotablator"), colocación de dispositivos intravasculares ("stents"),
cirugía con circulación extracorpórea, etc., utilizados para abordajes de los
diferentes territorios afectados.
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Figura 2. Etapas esquemáticas y reducidas en la formación de una placa de
ateroma. E: endotelio normal; L: luz vascular; F: lámina elástica fenestrada;
C: células de músculo liso; G: células espumosas; D: división celular. Arriba
a la izquierda se observan signos de aumento de colesterol (punteado en la
luz) y alteraciones en la superficie endotelial. En los cuadros siguientes, los
monocitos invaden la pared del vaso y se llenan de lípidos; las células
musculares se multiplican, migran hacia la placa y también se cargan de
lípidos.
k) Calcificaciones:
Es un proceso frecuente que aparece en diversas situaciones patológicas. Se
depositan sales de calcio en diversos tejidos, ya sea lesionados (calcificación
distrófica) o normales (calcificación metastásica), o se forman cálculos de carbonato de calcio en vías urinarias y biliopancreáticas).
Cuando ocurre en tejidos necrosados o muy deteriorados, se denomina calcificación distrófica. Esto sucede en válvulas cardíacas lesionadas, en las placas
de ateroma de la arterioesclerosis, en ganglios linfáticos tuberculosos, etc.
La calcificación agrega más disfunción: una válvula cardíaca (por ej. la válvula
aórtica) afectada por una vieja lesión reumática pero con función casi conservada, al calcificarse puede convertirse en estenótica (disminución de su área
efectiva al abrirse, dificultando el vaciamiento ventricular), insuficiente (alteración en su cierre diastólico, originando reflujo desde aorta al ventrículo izquierdo), o en estenótica e insuficiente (disfunción mixta).
Cuando la calcificación aparece en tejidos normales se la denomina
metastásica, por aumento prolongado de la concentración sérica del calcio. Su
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etiología es amplia, entre otras la insuficiencia renal crónica, la disfunción de la
glándula paratiroides, neoplasias óseas diseminadas, leucemia, etc. Dependiendo del sitio de depósito, serán los efectos, abarcando desde curiosidades
radiológicas sin disfunción como en la calcificación pulmonar, hasta mayor
insuficiencia renal por depósitos masivos en el riñón.
La formación de cálculos en las vías urinarias y biliares puede llevar a
obstrucciones agudas (colecistitis aguda por enclavamiento de un cálculo en su
conducto de descarga) o crónicas (hidronefrosis por oclusión crónica de uréteres).
l) Otras: causas diversas que no permiten su agrupación.
FISIOPATOLOGIA
La fisiopatología es el estudio de los mecanismos de la enfermedad, es el análisis
de funcionamiento de una estructura biológica cuando ha sido alterada.
Analizaremos la fisiopatología de dos tipos de lesiones: una isquémica y una
lesión por agentes químicos.
LESION POR ISQUEMIA
Comúnmente se toma como modelo de lesión isquémica a la oclusión aguda de
una arteria coronaria, que puede llevar a un infarto (necrosis) de miocardio. Con
algunas modificaciones, pueden ser aplicada esta fisiopatología a la isquemia del
músculo liso y del estriado.
Cuando cesa el aporte sanguíneo a un sector del corazón, se originan alteraciones
bioquímicas, electrofisiológicas y hemodinámicas, que inician diversos cambios en
la función celular.
La isquemia y la hipoxia originan, por un lado alteraciones en la respiración
aeróbica y subsiguiente disminución de ATP celular (alterando la contracción y la
relajación miocárdica) y, por el otro, lesión de las membranas (mitocondriales,
celulares, nucleares, etc).
La disminución de ATP y las lesiones membranales son origen a su vez de
diversas alteraciones, que aumentan la isquemia y la hipoxia, formándose círculos
viciosos.
Los cuadros siguientes muestran algunas de estas consecuencias:
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Si disminuye el ATP no hay energía en la célula, no se contrae el músculo
(estriado, liso, miocárdico), dejan de funcionar las bombas (si no funcionan las
bombas de calcio el músculo no se relaja), se produce glicólisis que origina ácido
láctico y acidosis (que baja el pH y se forma un círculo vicioso), etc.
Puede predecirse a nivel celular la lesión como irreversible cuando la disfunción
mitocondrial es irreversible y/o existen alteraciones intensas de las membranas
celulares. Cuando los lisosomas se rompen y liberan sus enzimas (nucleasas
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como ADNasa y ARNasas, proteasas, fosfatasas, glucosidasas, catepsinas) se ha
llegado al estado irreversible.
Las enzimas que liberan las células son detectadas por análisis de laboratorio, los
que así indican muerte celular. P.ej. el hallazgo de gamma GT indica necrosis hepática, el de CPK necrosis muscular o cardíaca, etc.
Como resumen, la hipoxia altera la fosforilación oxidativa, lo que disminuye el ATP
y altera las membranas, alterando así la función celular.
Dependiendo del número de células afectadas y del grado de afectación, se
alterará en mayor o menor grado la función del órgano del que forman parte.
LESION
POR AGENTES QUÍMICOS
Generalmente alteran la membrana celular. Lo hacen mediante diferentes mecanismos:
• alteración de fosfolípidos
• unión con radicales membranales
• alteración de enlaces c/ fosfolípidos y proteínas
Los radicales libres, altamente reactivos, producen una continua y progresiva
lesión de las membranas celulares, conduciendo a grados diversos de lesión.
Sus efectos pueden tal vez explicar algunos de los cambios del proceso de
envejecimiento celular y del individuo. (La acción de los radicales libres puede ser
observada en un video cassette existente en biblioteca).
MORFOLOGIA DE LA
LESION CELULAR
CAMBIOS ULTRAESTRUCTURALES
Precozmente pueden no detectarse alteraciones en el microscopio óptico, pero se
encuentran cambios a nivel ultraestructural como:
• alteraciones de la membrana plasmática
• cambios mitocondriales
• alteración del retículo endoplásmico
• daños en los lisosomas
CAMBIOS AL MICROSCOPIO OPTICO
• tumefacción celular
• degeneración grasa
• aumento de eosinofilia (por pérdida de ARN y cambios proteicos)
• disminución de glucógeno (aspecto homogéneo y vítreo)
• autólisis (citoplasma apolillado)
• cambios nucleares (cariolisis y cariorrexis)
• calcificación celular
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Existen diversos tipos de necrosis, pues la muerte celular no siempre va seguida
de su desintegración, posterior fagocitosis por macrófagos y reemplazo por tejido
conectivo (cicatriz) Estos tipos dependen del balance entre la lisis de proteínas, la
coagulación proteica y los procesos de calcificación celular.
La necrosis puede ser:
•
DE COAGULACIÓN
(similar a albúmina de huevo + calor, como la necrosis renal por
isquemia aguda)
•
COLICUATIVA
•
ENZIMÁTICA DE LA GRASA
•
CASEOSA (aspecto
de queso como las lesiones de la TBC)
•
GANGRENOSA (por
isquemia + infección bacteriana)
(necrosis por isquemia cerebral)
(necrosis pancreática aguda)
Dependiendo de la extensión, del tipo de órgano afectado, de la adaptación del
resto de las células no afectadas o con menor compromiso (que aún pueden
adaptarse a exigencias mayores), será la afectación funcional del órgano.
ADAPTACION CELULAR
La adaptación celular es otra de las respuestas al aumento de estímulos
fisiológicos o a las agresiones.
Las células, al igual que los individuos, pueden adaptarse a su entorno:
Ej: un animal ante el frío tiembla, y así aumenta su temperatura corporal; una
célula aislada no puede temblar, pero el aumento de actividad metabólica
incrementa su temperatura. Mientras consiga adaptarse, evita la lesión.
Podemos dividir a estas adaptaciones en:
•
ATROFIA:
•
HIPERTROFIA:
aumento de tamaño
•
HIPERPLASIA:
aumento del número de células
•
METAPLASIA:
cambio del tipo de células
disminución de tamaño
ATROFIA
Es la disminución del tamaño de la célula por pérdida de substancia celular.
Si el número de células atrofiadas es grande en un órgano, este se vuelve atrófico
(cerebro atrófico senil, atrofia muscular por sección medular). Las células se
mantienen con vida, pero con función disminuida.
Causas:
• disminución de trabajo (bíceps)
• pérdida de inervación (sección nerviosa traumática)
• isquemia (atrofia cerebral por arterioesclerosis)
• hiponutrición (atrofia ósea)
• menor estímulo endocrino (atrofia ovárica postmenopáusica)
Estas causas pueden ser fisiológicas (menopausia) o patológicas (arterioesclerosis).
En estado normal, las células mantienen un equilibrio entre la producción y la
degradación de las proteínas, por lo que su masa no varía. Posee el mismo
numero de mitocondrias, miofilamentos y retículo endoplásmico, etc.
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Pero si disminuye la síntesis o aumenta la degradación, disminuye el número de
sus componentes.
La célula atrofiada disminuye su función, así como la del órgano o sistema del que
forma parte. La atrofia muscular origina menor fuerza, la atrofia de las neuronas
disminuye sus múltiples funciones, la atrofia hepática origina, entre otras, alteraciones metabólicas, etc.
HIPERTROFIA
Es el aumento de las dimensiones celulares por aumento de substancia. No
aumenta el número de células en un órgano, sino que tienen mayor tamaño debido
a un aumento de sus componentes estructurales, por aumento de la producción y/o
disminución de la degradación.
También las causas pueden ser fisiológicas (útero grávido) o patológicas
(hipertrofia arteriolar pulmonar por hipertensión auricular izquierda), conduciendo
todas a una mayor actividad metabólica.
El aumento del metabolismo celular incrementa la síntesis de ATP, proteínas,
membranas, enzimas, miofilamentos, como sucede en el músculo estriado de los
atletas por aumento de función o en el útero grávido por acción hormonal sobre el
ADN nuclear.
No siempre la hipertrofia, como mecanismo de adaptación, soluciona el problema.
El ejemplo clásico es el del corazón sobrecargado: ante una válvula aórtica
estenosada (apertura disminuída), el ventrículo izquierdo debe aumentar su fuerza
para eyectar, contra una resistencia aumentada, el mismo volumen de sangre que
le sigue llegando desde la aurícula izquierda.
Para ello, se hipertrofia aumentando el número de miofibrillas en cada una de sus
células. Esto aumenta su fuerza de contracción, y durante un tiempo la adaptación
es efectiva, manteniendo el equilibrio hemodinámico.
Pero al aumentar sus componentes, la célula debe consumir mas oxígeno y
nutrientes. Como la hipertrofia no va seguida de aumento del calibre de los vasos
coronarios, estos transportan la misma cantidad de sangre que en condiciones
normales.
La célula miocárdica hipertrófica comienza a desnutrirse, el ventrículo izquierdo
todo ya no es capaz de generar una presión que venza el aumento de resistencia
de la válvula, comienzan cambios degenerativos celulares, se dilata el ventrículo y
falla en su función de bomba.
HIPERPLASIA
Es el aumento del número de células, lo que lleva a un aumento en el volumen
de un órgano.
Al igual que la hipertrofia, es una respuesta a un aumento de función (hiperplasia
de medula ósea ante hemorragias).
El que la respuesta de un órgano ante una mayor demanda sea en unos casos la
hipertrofia y en otros la hiperplasia, depende de la capacidad de mitosis de las
células que lo componen. Cuanto más diferenciada es una célula, menor capacidad mitótica posee, permaneciendo por lo tanto en el estadio de interfase.
Mantienen capacidad mitótica el hepatocito (regeneración por extirpación parcial),
células epidérmicas, epitelio intestinal, fibroblastos, etc. Mientras que la han
perdido en forma total las neuronas y casi total las células cardíacas y musculares
estriadas.
La hiperplasia puede ser FISIOLÓGICA:
• hiperplasia hormonal de la pubertad, gravidez, etc.
• hiperplasia compensadora de la regeneración hepática
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o ser PATOLÓGICA como en:
• hiperplasia uterina, que puede ser un terreno para otro aumento del número
celular que es la neoplasia.
En general, el estímulo para la puesta en acción de la duplicación del ADN celular
es de origen hormonal. Es clásica la experiencia de transfundir sangre de ratas
hepatectomizadas a ratas normales. Se origina aumento de mitosis en el hígado de
la receptora por las hormonas que transporta la sangre de la rata sin hígado.
Existen mecanismos complejos de control que regulan la producción de tales
hormonas y la respuesta de las células.
Una falla de esta última, no respondiendo a una inhibición en sus mitosis, puede
ser el origen de una neoplasia.
La hiperplasia (fisiológica o patológica) es un fenómeno regulado, que cesa al
cesar el estímulo, siendo útil para reparar defectos en un órgano o como respuesta
a una necesidad de incrementar la función.
Es frecuente que en un órgano, ante un estímulo fisiológico o patológico, haya
coexistencia de hipertrofia e hiperplasia. Es decir que aumenta tanto el tamaño
celular como el numero de células, respondiendo a estímulos únicos o similares.
Un ejemplo es la hiperplasia e hipertrofia uterina mediada por los estrógenos.
METAPLASIA
Es un cambio del tipo de células, reversible. Un tipo de células adultas, es
reemplazado por otro tipo, tambien adulto (es decir, diferenciadas).
En general supone un cambio no deseable, como respuesta de los tejidos ante
situaciones críticas.
Un ejemplo es la metaplasia escamosa del aparato respiratorio del fumador crónico: el epitelio cilíndrico ciliado que tapizan tráquea y bronquios es suplantado por
un epitelio plano estratificado, más resistente a la agresión.
Pero es una adaptación cara, pues se pierde la capacidad secretora mucosa de
protección, entre otras consecuencias.
Cuando el estímulo cesa, generalmente la metaplasia es reversible.
Y si el estímulo persiste, el epitelio metaplásico puede sufrir una transformación
cancerosa: el cáncer del aparato respiratorio más frecuente es el de células
escamosas. Fallan los mecanismos de control o la célula no los obedece, aumenta
la actividad nuclear, se duplica el ADN con o sin alteración del código genético, y
las células se vuelven oncógenas.
La displasia no es una adaptación, pero está íntimamente ligada a la metaplasia.
Se entiende como displasia a una variación en tamaño, forma y organización de
células adultas. Generalmente es consecutiva a irritación o inflamación crónica.
Los cambios son reversibles. Cuando desaparecen las causas desencadenantes,
las células pueden recuperar el aspecto normal. Sin embargo, los cambios displásicos pueden preceder o acompañar al cáncer
Como ejemplo se puede citar a la displasia del cuello uterino, secundario a su
inflamación crónica.
MUERTE CELULAR (Ver anexos al final)
ENVEJECIMIENTO
CELULAR
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En el organismo todo, el envejecimiento parece depender de complejas interacciones entre influencias genéticas, metabólicas, hormonales, inmunológicas y estructurales a nivel de órganos, tejidos y células.
El envejecimiento de un individuo puede considerarse como el efecto combinado
del envejecimiento de sus células. A este nivel, el envejecimiento podría representar la acumulación progresiva de alteraciones en estructura y función, que
pueden causar o la muerte celular o disminución de su capacidad de reacción frente a agresiones.
Las alteraciones celulares de la senectud son tan variadas como irregularidades en
la codificación de proteínas ya sea enzimáticas o estructurales, defectos en
enzimas, genes, cromosomas, duplicación y reparación del ADN, retículo endoplásmico, membranas celulares, mitocondrias, ribosomas.
Las hipótesis que tratan de explicar estas alteraciones son variadas y constituyen
una frontera en los conocimientos médicos actuales.
NEOPLASIA
Se considera como neoplasia a una masa anormal de tejido que crece más que los
tejidos vecinos, sin coordinación con el tejido normal, sin propósito ninguno, que es
autónoma, y que puede consumir a su anfitrión. Las neoplasias son conocidas
también como tumores (de tumor: bulto), aunque esta última nominación se
confunde con otros procesos que originan bultos y no son neoplasias.
Constituyentes: Las neoplasias, como todo tejido, están formadas por el
parénquima y el estroma de soporte.
El parénquima está constituído por las células neoplásicas. Estas células han
perdido el freno para sus mitosis y se reproducen a mayor velocidad que las
normales. El tipo celular de una neeoplasia determina la nomenclatura. .
El estroma de soporte comprende al tejido conectivo con sus vasos y linfáticos. Es
el tejido que sostiene y alimenta a la neoplasia.
Nomenclatura: ES
CARACTERÍSTICA Y DEFINE EL TIPO CELULAR DE ORIGEN Y LA
BENIGNIDAD O MALIGNIDAD DE LA NEOPLASIA.
Las neoplasias de origen epitelial:
•
•
cuando son benignas agregan al tipo celular el sufijo -OMA (ej. adenoma:
neoplasia benigna de origen en glándula exócrina)
cuando son maligas agregan el sufijo -CARCINOMA (ej. adenocarcinoma:
neoplasia maligna de glándula exócrina).
Cuando el origen es mesenquimal:
•
•
si son benignas también agregan el sufijo OMA (ej. mioma: neoplasia benigna
de origen muscular)
cuando son malignas, el sufijo -SARCOMA (ej. miosarcoma: neoplasia maligna
originada en tejido muscular).
Si el origen es mixto, se denominan pleomórficos. Las neoplasias benignas denominadas teratomas provienen de células pluripotenciales.
Por último, cuando no se logra determinar el tipo celular original, es decir que las
células son indiferenciadas, la neoplasia se denomina de células primitivas.
METASTASIS: Se denominan como metástasis a siembras de células neoplásicas
separadas de la localización primaria. Solamente se producen en las neoplasias
malignas, constituyendo una de las principales difertencias con las benignas. Las
células que se desprenden de la localización primaria pueden diseminarse por el
organismo por vía linfática (vía preferencial para los carcinomas), por vía hemática
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(vía de los sarcomas) o pueden sembrarse en cavidades (pleural, pericárdica,
etc.).
DIFERENCIACION Y ANAPLASIA: Se considera como diferenciación de lasa células
neoplásicas al grado de semejanza que tienen con las células normales. Cuando
más semejantes, más diferenciadas. Existe anaplasia cuando hay falta de
diferenciación y las células tienen formas y tamaños diversos, núcleos y nucleolos
DIFERENCIAS ENTRE NEOPLASIAS BENIGNAS Y MALIGNAS: Las diferencias histológicas
más importantes se muestran en la siguiente tabla:
Variable
diferenciación
anaplasia
cápsula
invasiva
crecimiento
metástasis
Benigna
sí
no
sí
no
lento
no
Maligna
no
sí
no
sí
rápido
sí
EFECTOS DE LAS NEOPLASIAS: Afectan al organismo de diversas maneras, dependiendo de su localización, tamaño, invasividad, funcionalismo, etc. Por ejemplo,
cuando se originan en una víscera hueca como el intestino pueden crecer hacia la
luz produciendo desde obstrucción intestinal leve a completa o total. Pueden
comprimir vasos sanguíneos, obstaculizando el flujo y originando desde hipoxias
hasta necrosis de las estructuras irrigadas. Cuando están en la vecindad de tejidos
de baja resistencia, los comprimen afectando su estructura y función: por ej. un
osteosarcoma del cuerpo de una vértebra que comprime a la médula espinal.
Pueden destruir el tejido vecino, como sucede en las neoplasias intracraneales que
destruyen el tejido cerebral. Las características de invasividad y de destrucción de
tejidos puede originar úlceras en la superficie de los órganos involucrados,
originando frecuentes hemorragias (hemorragia digestiva alta por adenocarcinoma
gástrico y baja por adenocarcinoma del recto). Como son tejidos de gran
metabolismo y de rápido crecimiento, consumen al organismo, privándolo de
substancia sbásicas para su mantenimiento, llegando en algunas neoplasias
malignas a grados de caquexia (desnutrición extrema). Dependiendo del grado de
diferenciación, sus células pueden tener actividad funcional y así secretar, por ej.,
hormonas; como no responden a los frenos fisiológicos para la producción de
éstas, originando cuadros de sobrecarga hormonal que dependerán del tipo y de la
cantidad de hormona segregada.
Además de la malignidad histológica ya referida, existe el concepto de malignidad
biológica. Esto sucede cuando una neoplasia, por su localización, puede producir
graves consecuencias estructurales y/o funcionales, a pesar de ser histológicamente benigna. Un ejemplo característico está dado por las neoplasias
intracraneales. Una neoplasia benigna, diferenciada, sin anaplasia, encapsulada,
de crecimiento lento, no invasiva, pero que esté localizada, por ej. en el tálamo,
altera estas importantes estructuras y su abordaje conlleva la destrucción de otras
tantas estructuras.
PROCESOS
INFLAMATORIOS
RESPUESTAS TISULARES A LAS NOXAS
Los agentes patógenos pueden producir lesiones celulares y tisulares que ponen
en marcha, en los animales superiores, COMPLEJOS MECANISMOS DE DEFENSA O
BARRERA.
Considerando una noxa externa, la primer barrera esta representada por piel y
mucosas, las que constituyen un obstáculo para el ingreso y/o la acción del
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agente lesivo y evitan la lesión celular y tisular primaria. Si aquél (germen,
traumatismo, radiación, etc.) las vence, actúan las otras barreras:
•
•
•
2da. inflamación local y acción de los macrófagos mononucleares;
3ra. sistema linfático local y regional (vasos y ganglios linfáticos)
4ta. sistemas fagocitarios hepático, esplénico y medular.
(Las respuestas inmunológicas serán tratadas en el capítulo correspondiente)
Por ejemplo, un germen que ingresa al organismo debe vencer en forma sucesiva
estas barreras; si lo logra se produce su siembra hematógena que lo disemina por
todo el organismo. O puede ser detenido en cualquiera de ellas que lo aislará
destruirá o diluirá. Si no se lo aniquila, digiere y elimina, se lo puede encapsular,
como sucede con las prótesis y ortesis (de cadera, marcapasos, etc.) y, en general, con todos los cuerpos extraños no digeribles.
INFLAMACION
El proceso inflamatorio o inflamación es una reacción del TEJIDO VIVO
VASCULARIZADO a una agresión local. Tiene como objetivos controlar o contener las
lesiones tisulares mediante la destrucción, la dilución o el aislamiento del agente
lesivo y/o la curación y/o reconstrucción del tejido dañado.
Los conceptos correspondientes brindados por la fisiología, anatomía patológica e
inmunología son los que estructuran el de inflamación, que constituye la base
fisiopatológica de múltiples enfermedades.
La inflamación puede ser, dependiendo de varios factores,
resultado puede ser considerado ÚTIL O PERJUDICIAL.
AGUDA O CRÓNICA,
y su
Será ÚTIL cuando logra p.ej. el freno de infecciones bacterianas o cicatriza heridas.
Será PERJUDICIAL, cuando la intensidad de la reacción o la reconstrucción del tejido
dañado se manifiestan como hipersensibilidad, cicatrices deformantes, esclerosis
glomerular renal, retracción de válvulas cardíacas o fusión de sus comisuras, etc.
Es decir que el éxito puede llevar a la reparación sin secuelas, o por el contrario
aparecer estas y/o establecerse un proceso inflamatorio crónico.
(Los términos agudo, subagudo y crónico son utilizados en patología en relación
a la duración de un proceso, sin tener relación con su intensidad o grado de
compromiso estructural o funcional).
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Veremos a continuación aspectos generales de inflamación aguda, inflamación
crónica y procesos de cicatrización y reparación.
La comprensión de estos procesos tiene estrecha relación con la ingeniería biomédica pues no sólo están presentes en la mayor parte de las afecciones y fundamentan sus respectivas fisiopatologías sino que, p.ej. explican las respuestas ante
la implantación de prótesis y ortesis y pueden posibilitar el camino para evitar los
rechazos de aquellas o las úlceras de decúbito producidas por éstas, permitir
mejores anclajes, etc.
ETIOLOGÍA: Casi todas las causas que llevan a lesión y muerte celular pueden
originar inflamación, como los agentes físicos (quemaduras, radiaciones,
traumatismos mecánicos [desde aplastamiento hasta una incisión quirúrgica], etc.),
agentes químicos (substancias corrosivas, cáusticas, tóxicas, etc.), injuria metabólica (hipoxia, inhibidores metabólicos, etc.), endotoxinas (bacterianas, parasitarias
o micóticas), reacciones inmunológicas, etc., actuando en diferentes aparatos y
sistemas con diversa patogenicidad.
FISIOPATOLOGÍA: Se origina una sucesión de cambios eslabonados entre sí de tipo
nervioso, vascular, humoral y celular que tiene como objetivo destruir o confinar no
solamente al elemento lesionante sino también a las células por él dañadas.
Como se refirió mas arriba, puede existir INFLAMACIÓN AGUDA O CRÓNICA, pudiendo
ambas ser de diferentes intensidades. Esto depende del balance entre la potencia
del agresor y la capacidad de reacción del huésped, pudiendo además quedar
localizada o producir reacciones generales.
EXISTEN NETAS DIFERENCIAS ENTRE LOS PROCESOS INFLAMATORIOS AGUDOS Y
CRÓNICOS.
Inflamación aguda
•
•
•
•
•
duración corta, de minutos a días
respuesta estereotipada
exudación de líquidos
exudasción de proteínas plasmáticas
emigración de leucocitos predominantemente NEUTRÓFILOS
Inflamación crónica
•
•
•
•
•
duración de días a más (hasta años)
respuesta no estereotipada
emigración de LINFOCITOS Y MACRÓFAGOS
proliferación de vasos sanguíneos
proliferación de tejido conectivo
Para ambas situaciones, es imprescindible la existencia de un tejido conectivo
vascularizado, comprendiendo los propios componentes del tejido conectivo
(fibroblastos, mastocitos perivasculares), vasos sanguíneos, plasma y células sanguíneas (neutrófilos, eosinófilos, monocitos, linfocitos, basofilos, plaquetas).
Antes de pasar a los mecanismos fisiopatológicos, diferenciaremos tres estados
relacionados con la inflamación: TRASUDADO, EXUDADO Y PUS.
•
Trasudado es líquido extravascular no inflamatorio, con baja densidad (< de
1020), sin proteínas, siendo un ultrafiltrado plasmático producido por
alteraciones hidrostáicas (ej. edema de origen renal).
•
Exudado es líquido extravascular inflamatorio de alta densidad (> de 1020),
compuesto por líquidos, proteínas y células que han escapado por aumento
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de permeabilidad vascular (ej. exudado por inflamación secundaria a quemadura).
•
Pus es un exudado (es decir, líquido extravascular inflamatorio) rico en
proteínas, leucocitos, macrófagos, restos de células parenquimatosas y
microorganismos; la cantidad y acción de las enzimas lisosómicas presentes
determina su mayor o menor viscosidad.
INFLAMACION AGUDA
Es un cuadro de corta duración, pocos minutos a días, que presenta una respuesta
local estereotipada, igual en todas las ocasiones, caracterizada por:
• cambios hemodinámicos
• cambios en permeabilidad vascular
• migración celular
(Todos tienden a hacer llegar rápidamente
a las células que combatirán a la agresión)
Los cambios hemodinámicos se inician con un aumento de calibre vascular
(vasodilatación) y apertura de nuevos lechos capilares y venulares, ambos
producidos por liberación local de histamina y probables reflejos neurógenos.
La vasodilatación produce inicialmente un aumento local del flujo sanguíneo que es
seguido en alrededor de 15 minutos (o menos en lesiones severas) por enlentecimento del mismo y estasis sanguínea, con marginamiento de leucocitos.
Los cambios en permeabilidad son mediados por substancias químicas como
prostaglandinas, bradiquinina, heparina, serotonina, etc., o por daño directo local
en casos de quemaduras por radiaciones. Las paredes de los vasos involucrados
en el proceso presentan aberturas en las uniones intercelulares originados por
con-tracción de las células endoteliales. Esto origina exudación de proteínas
plasmáticas y facilita la migración celular.
La migración celular es efectuada por leucocitos y por macrófagos, que fueron
atraídos a la zona y marginados en las paredes vasculares a las que se adhieren y
atraviesan en forma activa por diapédesis. Son atraídos a la zona por substancias
(quimiotaxis), realizan fagocitosis y liberan productos que actuarán en el foco.
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La fagocitosis se desarrolla en cuatro etapas:
a)
b)
c)
d)
fijación de la partícula a la superficie celular
formación del fagosoma primario (vacuola coronada de lisosomas)
vaciado de las enzimas lisosómicas en la vacuola (fagosoma secundario)
digestión y/o incorporación de la partícula
Las enzimas lisosómicas pueden salir al espacio extracelular, al foco inflamatorio,
incrementando los fenómenos destructivos locales, pudiendo llegar hasta la destrucción del propio fagocito (neutrófilo o macrófago).
La fagocitosis permite así la eliminación tanto del invasor (germen, cuerpo extraño,
etc.) como los restos necróticos de neutrófilos y células parenquimatosas.
Se aprecia el papel fundamental que juegan los leucocitos en estos cuadros y se
puede predecir que sus alteraciones funcionales van a afectar los mecanismos
fisiopatológicos de la inflamación aguda.
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alteración leucocitaria
de leucocitos circulantes
defectos en adhesividad
defectos en migración
y/o quimiotaxis
defectos en fagocitosis
disminución de actividad
bactericida
defectos mixtos
etiología
• neutropenia
• depresión tóxica medular:-radioterapia
-quimioterapia
• diabetes
• alcoholismo (intoxicación aguda)
• corticoides
•
•
•
•
•
alteraciones genéticas
diabetes
< producción de fact. quimiotácticos
inhibición de quimiotaxis (cirrosis)
inhibición de motilidad: -fármacos
-cáncer
-artritis reumat.
•
•
•
•
diabetes
↓ inmunoglobulinas
↓ complemento
alteraciones en actina
⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
• diabetes - corticoides
La presencia de uno o más de estos factores alterará la respuesta inflamatoria, lo
que podrá o no ser un inconveniente.
Será un inconveniente, por ejemplo, cuando se trata de una inflamación originada
por una prótesis infectada, pues tal vez no tenga éxito en circunscribir la infección.
Será favorable cuando la inflamación cardíaca producida por la aplicación de radiaciones en un caso de neoplasia maligna de mama es disminuída por el menor
número de leucocitos circulantes, secundario a la misma radiación y a los agentes
quimioterápicos utilizados.
Las alteraciones descriptas son las responsables de la aparición de los signos
clásicos de la inflamación (descriptos los cuatro primeros por Celso en el siglo I
aJC): calor, color, tumor, dolor e impotencia funcional.
•
Calor por el aumento de metabolismo local y la liberación de pirógenos y
prostaglandinas.
•
Color por la vasodilatación.
•
Tumor por la congestión venosa, trasudación y exudación.
•
Dolor por el edema y por la acción de serotonina, prostaglandinas y
bradiquinina.
•
Impotencia funcional por el dolor y por el edema que comprime estructuras.
PAPEL DEL SISTEMA LINFATICO: EL SISTEMA LINFÁTICO REPRESENTA LA BARRERA
SIGUIENTE ANTE LAS AGRESIONES:. cuando la reacción inflamatoria local no circunscribe y no neutraliza la lesión, combate la tercera línea constituída por los
macrófagos mononucleares y sistema linfático. (1ra piel y mucosas, 2da inflamación local).
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En las lesiones simples, los vasos linfáticos transportan leucocitos y restos
celulares producidos en el lugar.
En las lesiones graves, y cuando la reacción local no fue exitosa, transportan también al agente lesivo, y se produce linfangitis (inflamación del vaso linfático) y
linfadenitis (inflamación del ganglio linfático, por ej., el aumento de tamaño de los
ganglios del cuello ante una faringitis).
En los ganglios linfáticos se libra la batalla, actuando las células propias de los
mismos.
Si la barrera linfática es vencida, los agentes lesivos (p.ej. gérmenes, células
cancerosas, etc) son vehiculizados por los vasos linfáticos hasta ser volcados en la
circulación venosa sistémica.
Es el momento de la acción de la cuarta barrera, caracterizada por la función del
sistema fagocitario del hígado, del bazo y de la médula ósea (hepático, esplénico,
medular), los que pueden ser exitosos y concluir el episodio, o ser vencidos, con la
subsiguiente siembra hematógena.
La siembra hematógena, es decir la vehiculización de las noxas a todo el organismo, puede producir infecciones (en caso de gérmenes) en válvulas cardíacas,
meninges, riñones, articulaciones, etc.; metástasis (en caso de células neoplásicas) en pulmón, cerebro, hígado, etc.
INFLAMACION CRONICA
Se origina por estímulos inflamatorios persistentes.
Fisiopatológicamente, puede ser secundaria a inflamación aguda, aparecer por
brotes repetidos de ésta, o ser consecuencia de cuadros insidiosos.
Puede ser secundaria a inflamación aguda cuando los estímulos persisten, p.ej. en
caso de una neumonía que se convierte en un absceso de pulmón por no aniquilamiento del germen, en una válvula de descompresión encefálica que actúa como
un cuerpo extraño, o en una prótesis desproporcionada que produce estímulos irritativos permanentes.
Puede ser consecuencia de brotes repetidos de inflamación aguda, p.ej. en
accesos repetidos de colecistitis o nefritis, pudiendo existir cicatrización entre los
brotes.
Los cuadros insidiosos generados por microorganismos intracelulares (como el
bacilo de la TBC o algunos virus), por sustancias no degradables (silicosis,
asbestosis), o por reacciones inmunológicas (como en los casos de artritis
reumatoidea), originan diversos tipos de inflamación crónica.
Las respuestas no son estereotipadas, como en la inflamación aguda, sino que
dependen de diversos factores como características del agente agresor, persistencia de la acción, sistema, órgano o tejido involucrado, etc.
Histológicamente se encuentra:
•
•
•
•
infiltrado mononuclear : macrófagos, linfocitos, células plasmáticas
proliferación de fibroblastos
neovascularización (formación de nuevos vasos)
aumento de tejido conectivo → fibrosis
Se diferencia del cuadro histopatológico de la inflamación aguda por el tipo de
células (macrófagos, linfocitos y células plasmáticas en vez de neutrófilos y
macrófagos) y por la existencia de tejido conectivo y vasos, ambos de neoformación.
Cuando no se digieren bien los cuerpos extraños, se producen granulomas con
grandes macrófagos englobando a aquéllos, como en la TBC, sarcoidosis, micosis,
sífilis, etc.
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Siendo variables los factores actuantes, también los tipos morfológicos que
adquiere una inflamación crónica varían.
Así, puede ser tipo:
• serosa
• fibrinosa
• serofibrinosa
• supurativa o purulenta
• mixta
• abscesos
• úlceras
• etc.
Inflamación de tipo seroso por ej. por trasudación de plasma sanguíneo solo o
con proteínas (exudado) o por secreciones de células serosas, en inflamaciones
leves o de reciente comienzo, como las ampollas producidas en la piel por quemaduras.
Inflamación de tipo fibrinoso ocurre por exudación de proteínas plasmáticas y
fibrinógeno, con organización (fibrosis) o resolución (reabsorción) posterior, como
en las pericarditis por fiebre reumática.
Inflamación supurativa o purulenta (productora de pus) la que, cuando es
circunscripta, se denomina abceso. Ocurre por ej. en las colecciones purulentas
de un bolsillo infectado de un marcapaso. Los abscesos pueden abrirse al exterior
del organismo o al interior ya sea de una víscera hueca (corazón) o cavidad (peritoneal) volcando su contenido de pus; o no se evacúa y puede tabicarse y organizarse, llegando hasta a reabsorberse por digestión proteolítica total, con cicatrización posterior.
Ocurren tipos mixtos (serofibrinosos, fibropurulento, etc.) pues existen formas que
comparten características, o son etapas consecutivas de un proceso:
Se denomina úlcera a una solución de continuidad en la superficie de un órgano o
tejido, con pérdida de la cubierta habitual, estando ocupada por tejido inflamatorio
necrótico.
El ejemplo es la úlcera de estómago o duodeno, pero también lo son las producidas por alteraciones circulatorias en los miembros inferiores, etc. En período
agudo presentan reacción serosa y fibrinosa, con posterior proliferación de tejido
conectivo y eventual cicatrización.
En síntesis, lo tratado puede considerarse como mecanismos de defensa orgánica
que se inician de una manera estereotipada y, si persisten, adoptan diversas
características de acuerdo al agente, sitio y características del exudado.
Pero la historia no termina aquí, puesto que la reparación de una lesión comienza
con la misma inflamación.
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CICATRIZACION Y
REPARACION
PRINCIPIOS GENERALES
La mayoría de las lesiones orgánicas son seguidas de reparación por regeneración
de células parenquimatosas, con mayor o menor cicatrización por tejido conec-tivo.
Los procesos que conducirán a la recuperación del daño se inician precozmente.
Su éxito dependerá de diversos factores, siendo fundamentales para lograr calidad
y suficiencia de reparación:
•
•
•
•
la capacidad de regeneración celular
el salvataje del esqueleto del tejido
la actividad proliferativa de relleno
la presencia o ausencia de infección
De acuerdo al tipo de células que han sido afectadas y a su capacidad de
regeneración, estas pueden clasificarse en células lábiles, estables y permanentes.
Células lábiles son aquellas que presentan una multiplicación permanente, como
en los revestimientos epiteliales o las células de los tejidos sanguíneo, linfoide,
esplénico, que permiten una total regeneración ante su pérdida.
Se considera células estables a las que se dividen a demanda, alcanzando a
rege-nerar la función si no es destruído el esqueleto de sostén del tejido que las va
a contener.
Existen células estables en hígado, riñones, páncreas, músculo liso, endotelio
vascular, hueso, cartílago, tejido conectivo.
Cuando las células han perdido la capacidad mitótica, o ésta es muy escasa, se las
considera permanentes.
Son ejemplos de células permanentes las neuronas, las células miocárdicas y las
musculares estriadas.
Aunque pueden existir mitosis aisladas, demostradas en animales inferiores, no
alcanzan a tener utilidad práctica, y sus lesiones van seguidas habitualmente de
reemplazo por tejido conectivo (cicatriz).
El esqueleto o armazón subyacente o estroma de sostén de las células del tejido
debe estar conservado para que las nuevas células no proliferen al azar y desordenadas. Cuando el esqueleto se conserva intacto, puede ser recuperada la
función en forma completa; si no es así, una cicatriz ocupará el lugar del anterior
tejido normofuncionante.
Cuando la lesión no es muy amplia, por ejemplo en la piel, aun la pérdida de
sustancia puede ser recuperada por la regeneración de las células epiteliales del
borde de la herida. Pero si el defecto es grande, la regeneración epitelial debe
esperar a que el defecto sea rellenado por tejido de proliferación (cicatrización por
segunda).
La actividad proliferativa de relleno es necesaria cuando la pérdida de sustancia
y de estroma impide que el defecto sea llenado por la regeneración de células
lábiles o estables. También ocurre cuando las células no se dividen por ser permanentes.
Se denomina tejido de granulación al originado por proliferación de fibroblastos y
vasos sanguíneos de pequeño calibre, que da el aspecto granular, blando y rosa-
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do de la superficie de las heridas no contaminadas. Los fibroblastos presentan
cantidades importantes de músculo liso. Este músculo liso produce, al contraerse,
acercamiento de las partes y retracción de la herida.
La cicatriz posterior estará formada por fibroblastos fusiformes, colágeno denso,
fragmentos de tejido elástico, matriz extracelular y escasos vasos.
La cicatrización de heridas dependerá de los diversos factores señalados, pudiendo en forma esquemática ser dividida en dos tipos:
•
Cicatrización por primera, rápida y sencilla, cuyo ejemplo es el de una
incisión quirúrgica, se produce cuando no hay pérdida considerable de tejido y
no hay infección.
•
Cicatrización por segunda, más lenta y compleja, se origina cuando existe un
defecto grande que debe ser rellenado, coexistiendo o no infección.
CICATRIZACION POR PRIMERA
Los pasos de una cicatrización por primera (de una herida quirúrgica limpia, sin
pérdida de sustancia) serían:
Duración
horas
1 - 2 días
3 - 5 días
7 días
15 días
+ 1 mes
•
•
•
•
•
•
Hechos
cierre hermético por coágulo sanguíneo
obtención de continuidad epitelial
puente fibroelástico
colagenización
granulación progresiva
desvascularización
El cierre hermético de la herida ocurre en término de horas por formación del
coágulo sanguíneo, cuya superficie se deshidrata y produce la costra.
Se restablece la continuidad epitelial en término de 24 a 48 horas.
El puente fibroelástico no se torna patente antes de 3 a 5 días después de la
incisión y la colagenización demostrable sólo comienza a aparecer en la última
parte de la primera semana.
Finalmente, se produce granulación mediante proliferación progresiva de fibroblastos, acumulación de colágeno y el nuevo tejido conectivo es comprimido y
desvascularizado.
CICATRIZACION POR SEGUNDA:
En las grandes pérdidas de sustancia, ya sea por gran destrucción tisular,
abscedación, etc, se debe primero rellenar el defecto y eli-minar los tejidos
necrosados y los productos de la inflamación. Como consecuencia, la inflamación
se hace más intensa y prolongada. Se produce una proliferación de tejido de
granulación, que va rellenando la herida desde el fondo a la superficie. Es un
proceso lento, y costoso desde el punto de vista metabólico y nutricional.
Es necesario, fundamentalmente, el aporte de importantes cantidades de proteínas
y energía. En estos casos los fibroblastos, que poseen abundante músculo liso
(miofibroblastos), originan gran retracción de la herida.
La disminución del tamaño de la misma por la retracción que produce la cicatriz
(retracción cicatrizal) puede ser de alrededor del diez por ciento del tamaño
original, lo que produce deformaciones de diversa magnitud.
Otros factores, además de los expuestos, afectan las respuestas de las cicatrizaciones, pudiendo definirse como factores generales.
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Estos factores generales están representados por ASPECTOS NUTRICIONALES,
TRASTORNOS HEMATOLOGICOS, DIABETES, INGESTA DE CORTICOIDES, ETC.
Los ASPECTOS NUTRICIONALES se refieren a la ingesta proteica que dará los
aminoácidos esenciales y fundamentales para los elementos estructurales para la
regeneración y reconstrucción (fibroblastos, colágeno, reproducción celular, etc.);
ingesta de vitaminas, sobre todo la vitamina C; ingesta de zinc y otros, indispensables para la acción de enzimas; etc.
Los ASPECTOS HEMATOLOGICOS ya fueron tratados al hablar de la deficiencia
leucocitaria, debiendo agregarse que además de no contribuir al proceso inflamatorio de defensa, la falta de linfocitos desarma la barrera inmunológica, así como
diversos trastornos de coagulación afectan en más o en menos los pasos de estos
procesos.
El papel de la DIABETES y los CORTICOIDES será profundizado cuando se analice la
fisiopatología endócrina. La diabetes retrasa la cicatrización de las heridas por
diversos mecanismos, entre los que puede citarse la isquemia secundaria a
enfermedad de grandes y pequeños vasos producida o favorecida por la diabetes,
las diversas formas de disfunción leucocitaria que ésta origina (alteración en la
capacidad fagocitaria, deficiencias en migración, quimiotaxis y adhesividad), etc.
Los corticoides disminuyen la respuesta inflamatoria y por lo enlentecen la
cicatrización.
CONSECUENCIAS DE LA INFLAMACION Y REPARACION
Analizados estos procesos, es posible imaginar lo que podría suceder en diferentes aparatos, sistemas o componentes de los mismos ante inflamaciones agudas o
crónicas, con recuperación total o parcial de la estructura y función, con deformaciones estructurales, etc.
En el delicado glomérulo renal, la destrucción de su estructura va seguida de
disfunción de grado diverso de acuerdo a la extensión del daño, debiendo en
muchos casos apelarse a la eliminación de desechos metabólicos mediante la
ultrafiltración mediada por riñones artificiales o hemodiálisis.
La inflamación y posterior cicatrización con retracción de una válvula mitral por fiebre reumática origina alteraciones hemodinámicas caracterizadas por reflujo sistólico hacia aurícula izquierda y menor eyección hacia aorta, lo que obliga en ocasiones a su reemplazo por prótesis mecánicas, biomecánicas o biológicas.
La inflamación crónica de la articulación de la cadera por osteoartrosis deformante
ocasiona la pérdida de su función, debiendo ser reemplazada por prótesis de
diversos materiales.
En grandes pérdidas de sustancia como ocurre en extensos traumatismos o
grandes quemados, los procesos de reparación no son capaces del relleno total de
lo perdido, por lo que se debe apelar a la sustitución por materiales autólogos,
homólogos o por sustancias artificiales de reemplazo.
Por el otro lado, conociendo los mecanismos que intervienen, es posible su neutralización farmacológica, física, instrumental, etc. para lograr una disminución de sus
efectos y permitir la aceptación de un injerto que por su constitución, estructura o
tamaño sería rechazado. Ejemplos pueden ser el injerto de un corazón biológico, la
interfase entre un corazón artificial y el tejido orgánico, el diseño y desarrollo de
material de sutura, unión, perfusión, etc., y otros varios ejemplos que hacen a la
práctica de la ingeniería biomédica.
A MODO DE RESUMEN GENERAL
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Modificado de RobbinsSL y Cotran RS: Patología estructural y funcional, 3ra ed. Interamericana, México, 1987.
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Capítulo III
FISIOPATOLOGIA RESPIRATORIA
INTRODUCCION
Antes de comenzar el análisis de la patología, consideramos de utilidad repasar las
relaciones entre los diferentes sistemas del organismo humano, con el objetivo de
refrescar conceptos y tener un marco de referencia para el estudio. Para ello,
explicaremos el diagrama de bloques del siguiente esquema, modificado de
Valentinuzzi ME., Introducción a la Bioingeniería, Ed. Marcombo, Barcelona, 1988.
Sugerimos su análisis cada vez que se inicie el estudio de la fisiopatología de un
sistema.
Nos encontramos con bloques que representan cada uno de los principales
sistemas orgánicos. El bloque denominado tejidos representa a todos los tejidos,
incluyendo a los que forman los diversos sistemas orgánicos (renal, cardiovascular, locomotor, etc.), por lo que costituye el organismo completo en sí.
Los capilares representados corresponden a los vasos capilares sistémicos y
pulmonares. No se esquematizan los restantes capilares (renales, portales
digestivos, portales hipotalámicos, respiratorios), estructuras especializadas que
sirven a la función de cada sistema.
Para mantener a los tejidos, éstos están conectados al sistema cardiovascular por
medio de los capilares sistémicos. Estos llegan a practicamente todas las células
(sólo se exceptúan las neuronas y las células de los cartílagos), y sirven de
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intercambiadores de gases, de nutrientes, de agua y electrolitos, de productos
celulares (hormonas, etc.), de desechos celulares, de fármacos, etc.
Los capilares pulmonares conectan a los sistemas cardiovascular y respiratorio (y
en serie al corazón derecho con el izquierdo), y realizan con los alvéolos la
hematosis, gracias al intercambio gaseoso con el exterior relizado por las vías
aéreas.
Los nutrientes son ingeridos por boca, se digieren en el tracto gastrointestinal, son
absorbidos por los capilares que lo llevan al hígado por el sistema portal, se
metabolizan en el hígado, ingresan a la vena cava y de allí al resto de organismo.
Los productos de desecho y de secreción (bilis, etc.) son eliminados con las heces.
La regulación hidroelectrolítica, ácido-básica, la depuración y/o retención de
diversas substancias y la producción de sustancias provasoactivas y hematopoyéticas se realiza en el sistema renal. Está interconectado con el sistema cardiovascular por el complejo sistema de los capilares glomerulares y peritubulares. El
producto final de desecho, la orina, se elimina por sus vías específicas.
Los sistemas reproductor, necesario para el mantenimiento de la especie, y
locomotor, utilizado para la búsqueda de alimentos, pareja, lucha o huída, no
tienen sistemas capilares especializados como los anteriores.
Prácticamente no hay sector del organismo que no esté relacionado con una
terminación nerviosa sensitiva. Desde allí se generan las señales que el sistema
nervioso recibe como entradas. La información es procesada e integrada, y las
respuestas, en íntima relación con el sistema endócrino, permiten el control y la
coordinación del organismo. Se generarán respuestas eléctricas u hormonales y
serán enviadas por vías nerviosas motoras o volcadas a los capilares intercambiadores (sistema portal hipotalámico, capilares sistémicos en las glándulas adrenales, etc).
Todos los sistemas están separados de las agresiones del exterior por estructuras
especializadas de defensa, representadas por las barreras mecánicas (piel y
mucosas) e inmunológicas (sistema inmunitario). El sistema inmunitario, a través
de sus componentes, continúa su acción contra los agresores que logran ingresar
en el organismo.
Cada uno de los sistemas representados aquí puede ser subdividido para su
análisis y comprensión en subsistemas, como se verá a continuación en el sistema
respiratorio.
Al comenzar a tratar algunos mecanismos fisiopatológicos del sistema respiratorio
se debe recordar sus aspectos estructurales y funcionales y ubicarlo en el diagrama de bloques.
La comunicación con el exterior se realiza mediante las vías aéreas superiores,
iniciadas en boca y nariz y comprendiendo faringe, laringe, tráquea, bronquios
principales y sus divisiones hasta los bronquiolos respiratorios y alvéolos.
El sistema está comunicado con el sistema cardiovascular mediante intercambiadores (capilares pulmonares y membrana alvéolo-capilar), quienes completan la
unidad funcional respiratoria.
Estructura
bronquiolo terminal
alvéolo pulmonar
membrana alvéolo - capilar
capilar pulmonar
Sistema
canalicular
vacuolar alveolar
de intercambio
de intercambio
La función respiratoria se realiza mediente procesos vinculados con el
intercambio de gases entre el individuo y el medio ambiente.
Se efectúa a dos niveles:
• respiración celular en mitocondrias
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• respiración en el sistema respiratorio
A nivel celular, el oxígeno es captado por las mitocondrias las que, a través de
procesos de oxidoreducción por la cadena respiratoria, obtienen altas cantidades
de energía almacenada en el ATP. Un producto final, el CO2, potencialmente
tóxico, es eliminado a la circulación.
A nivel del sistema respiratorio, se produce el ingreso de O2 y la eliminación de
CO2. Esta última regula el balance -HCO3/H2CO3 (bicarbonato / ácido carbónico),
manteniendo el pH sanguíneo.
La sangre arterial pulmonar presenta en condiciones normales una PO2 (presión
parcial de oxígeno) de 40mmHg y una PCO2 (presión parcial de CO2) de
46mmHG, como resultado de su pasaje por los capilares sistémicos. Al pasar por
los intercambiadores pulmonares se relaciona con el aire alveolar (PO2 de
100mmHg y PCO2 de 40mmHg) y, por difusión simple, la sangre de las venas
pulmonares alcanza una PO2 de 85mmHg y una PCO2 de 40mmHg.
Figura 1. Esquema del sistema respiratorio, de su relación con los sistemas cardiovascular y nervioso.
Se inscriben las presiones parciales de oxígeno (PO2) y de dióxido de carbono (PCO2) en diferentes
sectores del organismo.
Se considera insuficiencia respiratoria cuando se encuentra EN SANGRE
PO2 menor de 60 mmHg y/o PCO2 mayor de 50 mmHg.
ARTERIAL SISTÉMICA
ETIOLOGÍA Y
ETIOPATOGENIA
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SECTORES DEL SISTEMA RESPIRATORIO
En el sistema respiratorio pueden considerarse tres sectores, de ventilación (vías
superiores, bronquiolo-alvéolo), de difusión (membrana alvéolo-capilar) y de
perfusión (capilar), todos regulados por un complejo sistema de control.
Sectores
ventilación
difusión
perfusión
Analizaremos cada sector por separado, comentando la etiología y la etiopatogenia
de sus principales alteraciones funcionales.
VENTILACION
Tiene como función mantener un flujo de aire desde el exterior hasta los alvéolos,
proporcionando un flujo alveolar de alrededor de 4,2 1.min.
Su normalidad depende de la interacción entre:
a)
b)
c)
d)
e)
sistema de control y vías motoras
caja toráxica
sistema pleural
distensibilidad pulmonar
permeabilidad de vías aéreas
y de las propias características de los mismos:
a) Integridad del sistema de control ubicado en el bulbo, de sus sensores
periféricos y de las vías motoras de los músculos respiratorios (nervio frénico
para el diafragma, raíces motoras medulares para intercostales). Afecciones
inflamatorias, isquémicas, degenerativas o tóxicas en los centros, interrupciones o alteraciones en la conducción de las vías motoras, etc. alteran en
mayor o menor medida la función respiratoria.
b) Estructura y funcionamiento de la caja toráxica y de los músculos
respiratorios (diafragma e intercostales). Traumatismos con fractura costal,
contracturas musculares, atrofia muscular, inmovilización en posiciones anormales, corsés o yesos, etc., pueden alterarlos.
c) Características estructurales y funcionales pleurales, manteniendo su
textura, características físicas y estanqueidad. Pueden ser alteradas por inflamaciones agudas o crónicas, derrames abundantes, adherencias, soluciones
de continuidad con el exterior o con un bronquio, etc.
d) Distensibilidad pulmonar ("compliance"), que determina el volumen pulmonar
(V) en función de la presión (P) necesaria para aumentarlo:
Distensibilidad = dV/dP
Para independizar la variable del tamaño pulmonar, se utiliza la relación entre
el grado de distensión (aumento de volumen/volumen inicial) y la presión
aplicada (D = dV/dP/V). La distensibilidad depende fundamentalmente de las
cualidades elásticas del intersticio pulmonar, y va a determinar la amplitud
respiratoria y la capacidad vital. Se altera con patologías que lleven a la
sustitución del tejido pulmonar normal por tejido fibroso (fibrosis pulmonar), al
colapso alveolar (atelectasia), etc.
e) Permeabilidad de las vías aéreas, desde las vías superiores hasta los
bronquiolos terminales. Sus alteraciones responden a obstrucciones parciales
o totales a diferentes niveles originados por broncoconstricción, secreciones,
cuerpos extraños, neoplasias, traumatismos, etc.
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PERFUSION: es la responsable de hacer llegar la sangre a la unidad funcional. La
perfusión depende de:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
función ventricular derecha
retorno venoso a aurículas derecha e izquierda
resistencia arteriolar pulmonar
integridad del capilar pulmonar
circulación linfática
grado de shunt A-V
1) la INTEGRIDAD FUNCIONAL VENTRICULAR DERECHA permitirá la llegada de sangre
con una presión de perfusión adecuada y un flujo adaptado a las situaciones
fisiológicas. Un glóbulo rojo permanece en la unidad funcional respiratoria
(desde el extremo arterial al venoso del capilar) 0,75 seg en reposo y 0,34 seg
en ejercicio intenso. Como a la mitad del recorrido ya está totalmente oxigenado, le queda de reserva la otra mitad del tiempo para adaptarse al ejercicio o a
diversas patologías. Diferentes afecciones primarias (miocardiopatías), o secundarias a diversas noxas, ambas difusas o segmentarias, pueden alterar
esta función.
2) un RETORNO VENOSO ADECUADO a aurícula derecha permitira mantener una
precarga adecuada al ventrículo derecho. Cuadros de hipovolemia, trombosis
venosas, tumores auriculares, etc., lo alteran en forma diversa. Por otro lado,
cualquier causa que origine un aumento de presión en la aurícula izquierda,
repercutirá a nivel capilar pulmonar en forma retrógrada, aumentando la
presión intracapilar y originando pasaje de líquido al alvéolo (edema pulmonar).
3) el ESTADO ARTERIOLAR PULMONAR juega un papel de importancia por la
resistencia que opone al vaciamiento ventricular derecho, pudiendo en casos
avanzados disminuir la perfusión a nivel capilar.
4) la INTEGRIDAD CAPILAR es esencial para la llegada de sangre a la unidad funcional respiratoria y para mantener la relación entre líquido intra y extravascular.
5) la CIRCULACION LINFATICA se encarga, entre otras funciones, de transportar el
líquido extracelular no reabsorbido en la microcirculación. Una obstrucción a su
circulación (denominado bloqueo linfático) origina aumento de presión
intracapilar y acumulación de líquido extacelular (intersticial) y pasaje de
líquido al alvéolo.
6)
AV PULMONAR. Escaso en condiciones fisiológicas, su
aumento patológico disminuye la perfusión efectiva, ya que los glóbulos rojos
se desvían desde la arteriola a la vénula pulmonar, sin pasar por la unidad
funcional.
GRADO DE SHUNT
DIFUSION: tiene como objetivos permitir el intercambio de O2 y CO2 entre el aire
alveolar y el eritrocito. La interfaz (membrana alvéolo-capilar) está compuesta por
varias estructuras: membrana eritrocítica, plasma sanguíneo, endotelio capilar,
membrana basal, intersticio, epitelio alveolar, surfactante pulmonar.(ver fig. 2)
El surfactante pulmonar (material tensioactivo que recubre la superficie alveolar)
completa la interfaz relatada, teniendo como función principal contribuir a disminuir el esfuerzo muscular mediante el aumento de la distensibilidad (cambio de
volumen pulmonar por cambio de la presión de distensión: D= dV/dP).
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Figura 2. Esquema de las estructuras que componen la membrana alvéolo-capilar.
De Bevilaqcua y col. Fisiopatología clínica. El Ateneo. Bs. Aires. 1985.
El flujo gaseoso a través de una membrana esta en relación directa con el área
expuesta, con la difusión del gas y con la diferencia de las presiones parciales del
gas, y en relación inversa al espesor de la membrana:
flujo =
área× difusión × P
espesor
La difusión de un gas está en relación directa a su solubilidad y en relación inversa
a su densidad:
difusión =
solubilidad sol
=
densidad
PM
La densidad del O2 es menor que la del CO2 (1,17 veces más), pero la solubilidad
del CO2 es mucho mayor que la del O2 (24 veces mas). Como resultado, la
difusión del CO2 es 20 veces mayor a la del O2. Por este motivo, una alteración
de la difusión pulmonar afecta inicialmente a la difusión del O2 y sólo en estados
avanzados a la del CO2.
La normalidad de la difusión depende, por lo expuesto, de la integridad funcional
de la membrana alvéolo-capilar. Esta puede alterarse por alteración única o
combinada de sus componentes: inflamación, fibrosis y/o edema intersticial, líquido
alveolar (edema), etc.
RELACION VENTILACION/PERFUSION: es la proporción entre alvéolos ventilados y
perfundidos. La relación entre la ventilación y la perfusión (relación V/Q) constituye
un importante factor del efectivo intercambio gaseoso.
Podemos distinguir tres estados de la misma (ver fig. 4):
•
BUENAS VENTILACIÓN Y PERFUSIÓN,
•
BUENA PERFUSIÓN / MALA VENTILACIÓN: llega sangre en forma correcta pero no se
produce el intercambio gaseoso. La sangre que llega al lugar del intercambio
no sufre cambios, constituyendo un shunt funcional.
•
ambas proporcionadas, constituyendo una
situación fisiológica en la que la sangre venosa pulmonar y el aire espirado
sufren los cambios habituales.
/ BUENA VENTILACIÓN: el aire alveolar es correcto pero no llega
sangre; se podría representar como un aumento del espacio muerto y el aire
espirado no sufre cambios.
MALA PERFUSIÓN
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BUENA V
/ BUENA Q
↓
normofunción
↓
sangre venosa
y aire respirado
con cambios
MALA V
/ BUENA Q
↓
shunt funcional
↓
sangre venosa
sin cambios
BUENA V
/ MALA Q
↓
↑ espacio muerto
↓
aire respirado
sin cambios
SINDROMES
RESPIRATORIOS
De acuerdo con lo analizado, pueden existir compromisos en la función respiratoria
por trastornos en la llegada y/o distribución del aire inspirado y/o espirado, en la
expansión pulmonar, en la difusión gaseosa, en la llegada de la sangre a la unidad
funcional o asociaciones.
Se distinguen así diversos tipos fisiopatológicos básicos que conforman diferentes
síndromes, comunes a diversas enfermedades del sistema respiratorio:
Analizaremos las características principales de cada uno:
SINDROME OBSTRUCTIVO
Es una alteración en la ventilación, caracterizada por disminución parcial del
calibre bronquial, que puede ser difusa o localizada. La disminución del calibre
produce un marcado aumento de la resistencia al flujo, de acuerdo a la Ley de
Poiseuille:
Resistencia =
8 × longitud × viscosidad
pi × r 4
Como la resistencia varía con la cuarta potencia del radio, pequeñas disminuciones de calibre traerán importantes aumentos de aquélla.
Su mecanismo fisiopatológico es común al asma bronquial, bronquitis crónica y
enfisema pulmonar obstructivo, constituyendo la enfermedad pulmonar obstructiva
crónica (EPOC). (La palabra enfisema tiene origen griego y significa insuflación, se
aplica a la acumulación patológica de aire en pulmón, mediastino, tejido subcutáneo, etc., siendo enfisema pulmonar un cuadro de hiperinsuflación difusa o
segmentaria con destrucción de tabiques interalveolares).
La característica principal de estos síndromes está dada por la dificultad en la
espiración, que es lenta y penosa. Su fisiopatología obedece a un mecanismo
valvular con estas caracteristícas: en la inspiración, el parénquima pulmonar y la
propia elasticidad bronquial aumentan el calibre; pero en la espiración se acentúa
la estenosis. Como consecuencia se produce un fenómeno de "atrapamiento
aéreo", pues éste es retenido en las porciones distales (ver fig. 3).
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El flujo respiratorio es lento y prolongado, disminuyendo el volumen espirado
máximo por segundo. Este determina una prolongación del tiempo de la espiración
máxima forzada cronometrada:
Valores normales
Síndrome obstructivo
1er seg: + del 75% de la capacidad vital
3er seg: +del 90% de la CV
1er seg: - del 75% de la CV
3er seg: - del 90% de la CV
Figura 3. Arriba: esquema de la distensión y retracción bronquiolar normal durante
inspiración y espiración. Centro y abajo: esquema de los mecanismos y consecuencias del
atrapamiento aéreo por semiobstrucción bronquial.
Modificado de Bevilaqcua y col. Fisiopatología clínica. El Ateneo. Bs. Aires. 1985.
SINDROME RESTRICTIVO
Se caracteriza por menor expansibilidad pulmonar, de cualquier origen, teniendo como consecuencia una disminución de la amplitud inspiratoria y de la capacidad vital. Corresponde a una alteración en la ventilación pulmonar.
Las causas etiológicas son múltiples, pues el síndrome restrictivo puede ser
consecuencia de alteraciones de los centros superiores, de las vías nerviosas
motoras de la segunda neurona central o autonómica (para el diafragma),
miopatías, alteraciones esqueléticas, cutáneas, pleurales y del propio pulmón
como lo son las fibrosis pulmonares (por disminución de la "compliance") y las
atelectasias.
SÍNDROME DE BLOQUEO ALVÉOLO - CAPILAR
Es una alteración en la difusión (fig. 2). La dificultad a la difusión gaseosa por la
membrana alvéolo-capilar ocasiona este síndrome, afectando primariamente a la
difusión del O2 (como fue explicado más arriba) y sólo tardíamente a la de CO2.
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Su primera consecuencia es la hipoxia. La disminución de la PO2 a nivel de los
receptores aórticos y carotídeos origina una taquipnea. La taquipnea aumenta la
eliminación de PCO2 (ya que su difusión aún no está alterada) y la consecuencia
es una hipoxia con hipocapnia. Si el defecto es mayor, con severas alteraciones
de difusión, también se retiene CO2, llevando a una hipoxia con hipercapnia:
Como etiologías pulmonares se pueden mencionar los trastornos de difusión por
fibrosis intersticial, la trasudación intersticial, los bloqueos linfáticos, el edema
agudo o subagudo de pulmón, neoplasias, etc.
SINDROME DE DEFECTO DE PERFUSION
Se caracteriza por alteraciones en la perfusión pulmonar. Ocurre cuando existen
disminuciones del calibre arterial pulmonar o de sus ramas (por ej. tromboembolismos) o del calibre arteriolar (como la hiperresistencia arteriolar pulmonar por
hipertrofia de su capa media muscular. La hipertrofia arteriolar puede ser primaria
(como en la hipertensión pulmonar primaria) o secundaria (siguiendo a una
hipertensión auricular izquierda de cualquier origen). También se constituye el
síndrome en casos de destrucción arterial como en el enfisema, de obliteración
capilar como en las fibrosis pulmonares, etc.
SINDROME DE DESPROPORCION VENTILACION - PERFUSION (V/Q)
Por último, pero no menos importante, se encuentra el síndrome que lleva a la falta
de relación entre la distribución del aire inspirado y la distribución del flujo
sanguíneo, como sucede en el enfisema pulmonar, en los cortocircuitos ("shunts")
de derecha a izquierda, atelectasias, etc. (ver Fig. 4).
Cuanto mayor sea la dispersión alrededor de los valores de la relación V/Q, más
alterada estará la hematosis, traduciéndose por hipoxemia en los casos leves y
moderados o por hipoxemia e hipercapnia en los muy severos.
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Figura 4. Esquema de la relación ventilación/perfusión, con dos alvéolos en contacto con dos capilares.
Arriba, relación normal entre alvéolos ventilados con capilares con circulación normal. Al medio, la
oclusión capilar impide la hematosis en A y altera la relación V/Q. Abajo, la obstrucción en la vía aérea
impide la hematosis en A, alterando la relación.
Modificado de Bevilaqcua y col. Fisiopatología clínica. El Ateneo. Bs. Aires. 1985.
INSUFICIENCIA
RESPIRATORIA
Cualquiera de estos síndromes, o sus asociaciones, puede llevar a la insuficiencia
respiratoria, Se considera insuficiencia respiratoria cuando se encuentra en
sangre arterial sistémica una PO2 menor de 60 mmHg y/o una PCO2 mayor de
50 mmHg. (No se considera insuficiencia respiratoria a los casos de baja PO2
debida a cortocircuitos ["shunts"] de derecha a izquierda entre cámaras cardíacas,
ni al aumento de PCO2 como respuesta a una alcalosis metabólica.)
La hipoxia desencadena mecanismos de adaptación, como HIPERVENTILACIÓN (cuyo
efecto sobre la PCO2 ya fue comentado), VASOCONSTRICCIÓN CUTÁNEA Y VISCERAL E
HIPERGLOBULIA (policitemia por aumento de glóbulos rojos).
La hiperventilación (aumento de la amplitud y/o frecuencia respiratoria) es un
mecanismo precoz, que lleva a la hipocapnia (hipoxia con hipocapnia) cuando las
alteraciones fisiopatológicas no han alcanzado aún a alterar la difusión del CO2.
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La vasoconstricción cutánea y visceral tiene como objetivo mantener la
oxigenación a nivel cardíaco y cerebral, con la consiguiente hipoperfusión e hipoxia
de los otros territorios y aumento de la presión pulmonar.
La hiperglobulia, originada por aumento de producción de eritropoyetina por el
riñón, trata de aumentar la PO2 arterial. Tiene como inconvenientes, entre otros,
aumentar la viscosidad sanguínea enlenteciendo el flujo y predisponiendo a las
trombosis de pequeños vasos, así como a aumentar la presión pulmonar.
La hipercapnia aguda origina rápidamente hiperventilación, tendiente a su disminución. El equilibrio ácido/base se ve alterado por la hipercapnia, llegando a
producirse acidosis respiratoria. En altas concentraciones la PCO2 produce
depresión respiratoria y, en casos severos, coma (coma respiratorio).
CIANOSIS
Se denomina cianosis a la coloración azulada de piel y mucosas. Aparece cuando
existe en los territorios capilares sistémicos más de 5g% de hemoglobina
reducida.
La presencia de cianosis depende de la cantidad de hemoglobina (Hb) circulante y
de la hipoxia. Así es que puede no aparecer en casos de anemias, a pesar de que
exista hipoxia. Por el contrario, cuando hay poliglobulia, pequeños grados de
hipoxia pueden originar cianosis:
Condición
normal
normal + hipoxia
anemia + hipoxia
poligobulia + leve
hipoxia
Capilar sistémico
Hb total g%
Hb reducida
g%
15
2,17
15
5,25
10
3,5
17
5,1
Cianosis
NO
SI
NO
SI
La cianosis puede dividirse en central y periférica.
•
La cianosis central obedece a causas pulmonares y/o cardíacas.
•
La periférica depende de isquemia (menor aporte sanguíneo) y/o mayor
extracción de oxígeno por los tejidos y/o estasis venosa.
La cianosis de origen pulmonar puede estar presente en cualquiera de los
síndromes que fueron analizados más arriba (insuficiencia respiratoria por síndromes obstructivo, restrictivo, etc.).
La cianosis cardíaca puede deberse a mezcla de sangre venosa con la arteriall
(cortocircuitos derecha-izquierda en corazón y grandes vasos), a hipoflujo arteriall
pulmonar (insuficiencia cardíaca derecha), a hipertensión venocapilar pulmonar por
aumento de resistencia al drenaje de las venas pulmonares), o a la lenta velocidad
circulatoria de la insuficiencia cardíaca severa.
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Anexos
LESION Y ADAPTACION CELULAR
La vida de una célula normal transcurre entre situaciones
fisiológicas y la exposición a estímulos anormales y a agresiones
patológicas.
En general, ante situaciones fisiológicas la célula mantiene el
equilibrio homeostático.
Ante aumentos marcados de estímulos fisiológicos o ante
agresiones puede adaptarse o sufrir una lesión. La lesión celular
puede ser reversible o irreversible. Una lesión irreversible puede
originar necrosis celular.
Pero ciertos estímulos fisiológicos y algunos patológicos pueden
llevar a la célula a un proceso denominado apoptosis.
célula normal
situaciones
fisiológicas
equilibrio
homeostático
Apoptosis
adaptación
reversible
Ï estímulos o
agresiones
lesión
irreversible
necrosis
MUERTE CELULAR
NECROSIS Y APOPTOSIS
Las células mueren por dos mecanismos diferentes: necrosis y
apoptosis. En forma tradicional se consideraba a la muerte celular
como el resultado de condiciones patológicas y se la denominaba
necrosis. Pero la revisión de diferentes procesos llevó a considerar
una segunda forma, originada en estímulos en general no
patológicos, denominada apoptosis.
Necrosis: ocurre necrosis en situaciones patológicas, cuando la
célula es sometida a una lesión que origina daño severo de las
membranas. La lesión de la membrana plasmática altera la
capacidad de mantener la homeostasis, ingresan a la célula agua e
iones extracelulares, las estructuras citoplasmáticas aumentan su
volumen (presentan edema, ver más adelante) y terminan por
romperse, liberando en el medio intra y extracelular enzimas
lisosómicas y otras substancias. Las enzimas lisosómicas liberadas
completan la lisis de los componentes celulares y a su vez dañan al
tejido vecino, originando una respuesta inflamatoria (ver pág. 21 y
posteriores: Procesos inflamatorios). En el tejido nervioso la
necrosis celular va seguida de proliferación de las células de la
neuroglia (gliosis), que fagocitan los restos celulares (ver pág. 96:
Alteraciones de la neuroglia). Las noxas que originan necrosis
afectan a grupos celulares, más que a células aisladas.
Apoptosis: es la muerte celular que ocurre en general bajo
condiciones fisiológicas. Como la célula participa activamente en su
destrucción, se la denomina “suicidio celular”. Los cambios se
inician en el ADN nuclear, que se degrada y origina
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secundariamente la división de la célula en múltiples vesículas
rodeadas de membrana de características normales (cuerpos
apoptóticos). Estos cuerpos apoptóticos contienen componentes
celulares (ribosomas, mitocondrias, lisosomas, etc.), son
fagocitados por macrófagos (que reconocen su origen apoptótico) y
no dañan los tejidos vecinos. Como no hay daño tisular no se
produce inflamación. Se produce apoptosis en embriogénesis,
control de la población celular y recambio celular normal, desarrollo
del sistema nervioso, regulación hormonal de la función celular y
del trofismo tisular, regresión de neoplasias, etc. Pero también
puede ocurrir apoptosis en condiciones patológicas que alteran
primariamente el ADN nuclear como bajo la acción de agentes
físicos, linfocitos T citolíticos (ver pág. 76-77), episodios de
isquemia-reperfusión, etc.
situaciones
necrosis
apoptosis
patológicas
fisiológicas
patológicas
blanco inicial
membranas
ADN nuclear
etapa inicial
edema celular
retracción celular
rotura de componentes,
liberación de enzimas
lisosómicas, autolisis y
daño tisular
fragmentación en
vesículas rodeadas
de membrana
normal
sí
no
etapas posteriores
reacción inflamatoria
EDEMA
CONCEPTOS GENERALES
Se denomina edema al aumento del contenido líquido a niveles
celular, tisular, de órganos y de cavidades.
Edema celular: Aumento de volumen celular por aumento del
contenido líquido de la célula.
Edema tisular: Aumento del contenido líquido del tejido celular
subcutáneo y de los espacios intersticiales de otros tejidos y
órganos.
Edema pulmonar: Aumento del contenido líquido de los espacios
intersticiales del tejido pulmonar, con pasaje de líquido a los
espacios alveolares.
Edema renal (o de otros órganos): Aumento del contenido líquido
de los espacios intersticiales del tejido renal (o de otros órganos).
Edema de cavidades: Aumento de contenido líquido de cavidades
peritoneal, pleural, pericárdica, etc. Se los denomina habitualmente
como derrame pleural, pericárdico y peritoneal (a éste último se le
llama ascitis).
Al edema generalizado de órganos, con derrames
pericárdico y peritoneal se lo denomina anasarca.
pleural,
Se desarrollará el edema intersticial, ya que los otros cuadros
(celular, pulmonar, etc.) se tratarán en las unidades respectivas
(Patología hidroelectrolítica, Patología Respiratoria, etc.)
Edema intersticial
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Se considera edema intersticial al aumento de contenido líquido de
un tejido. De acuerdo a su localización puede ser edema difuso o
sistémico o edema localizado. De acuerdo a las características del
líquido puede ser de dos tipos: inflamatorio y no inflamatorio.
El edema no inflamatorio es similar en concentración electrolítica y
de cristaloides no electrolíticos al plasma sanguíneo, pero muy
escaso en proteínas: constituye un trasudado.
El edema inflamatorio contiene proteínas y células (ver pág. 21 y
posteriores: Procesos inflamatorios): es un exudado.
Fisiopatología. En condiciones homeostáticas se mantiene el
equilibrio hídrico entre los compartimientos o espacios vascular
(5% del peso corporal), intersticial (15%) e intracelular (40%).
Hay un permanente intercambio líquido entre los compartimientos
por lo que el equilibrio es dinámico. El mayor movimiento se realiza
a nivel capilar, cuya estructura permite el libre paso de agua y
electrolitos e impide en condiciones normales el pasaje de
proteínas.
Los factores que participan en la fisiopatología del edema tisular
son:
• presión hidrostática de filtración, que depende de:
• volemia
• caudal sanguíneo capilar (dependiente de la
presión arterial y de los esfínteres precapilares y
postcapilares)
• presión venosa
• presión oncótica de las proteínas
• permeabilidad capilar
• circulación linfática
La
volemia
depende
hidroelectrolítica).
de
multivariables
(ver
Patología
El caudal sanguíneo de un territorio capilar dado es función de la
presión arterial y del estado de los esfínteres precapilares del
territorio. Cuando los esfínteres precapilares se relajan aumenta el
flujo volumétrico y cuando se contraen se reduce. La contracción
de los esfínteres postcapilares aumenta la resistencia al flujo,
aumentando la presión hidrostática.
En condiciones normales la dirección y la magnitud del movimiento
hidrosalino difieren a lo largo del capilar: hacia el intersticio en
forma decreciente en el segmento arteriolar del capilar y hacia el
capilar en forma creciente en el segmento venular (ver figura).
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La circulación linfática, cuyos vasos se inician en el intersticio, se ocupa de
drenar el líquido excedente y la escasa cantidad de proteínas que escapa
arteriola
linfático
intersticio
capilar
vénula
Esquema del movimiento hidrosalino a nivel
capilar. Las flechas paralelas indican la dirección y
la magnitud del movimiento hidrosalino en
condiciones normales. Las flechas aisladas
muestran la dirección de la corriente sanguínea y
linfática. Se muestra el origen de un vaso
linfático. : esfínteres pre y postcapilares.
de los capilares.
Cuando aumenta la presión hidrostática a nivel capilar (por
aumento de volemia, del caudal sanguíneo capilar o de la presión
venosa), cuando disminuye la presión oncótica, cuando aumenta la
permeabilidad capilar o cuando se altera la circulación linfática, se
favorece la producción de edema.
•
Aumento de presión hidrostática
•
Disminución del gradiente oncótico
•
Aumento de permeabilidad capilar
•
Alteración de la circulación linfática
Mecanismos de la formación de edema
tisular
Etiología. La etiología del edema tisular es diversa y será
desarrollada en los capítulos específicos. Originan edema tisular:
inflamación aguda y crónica, reacciones inmunológicas,
insuficiencia cardíaca, cirrosis hepática, alteraciones nutricionales,
nefropatías, flebopatías, obstrucciones linfáticas, hipotiroidismo
(mixedema), etc.
En general, se origina edema difuso o sistémico en insuficiencia
cardíaca, cirrosis hepática, reacciones inmunológicas difusas,
alteraciones nutricionales (Kwashiorkor, edema difuso de niños con
severo déficit proteico), nefropatías, hipotiroidismo, etc.
Se encuentra edema localizado en inflamación aguda y crónica,
trastornos locales de permeabilidad capilar (reacciones
inmunológicas locales), flebopatías (trastornos de drenaje venoso
de cualquier etiología), obstrucciones linfáticas (linfadenopatías
infecciosas, traumáticas, postquirúrgicas, etc.)
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Mixedema: es un tipo de edema tisular que aparece en pacientes
portadores de hipofunción crónica de la glándula tiroides. Se
caracteriza por la acumulación de mucopolisacáridos hidrofílicos en
el tejido conectivo.
•
inflamación aguda y crónica
•
reacciones inmunológicas
•
insuficiencia cardíaca
•
cirrosis hepática
•
alteraciones nutricionales
•
nefropatías
•
flebopatías
•
obstrucciones linfáticas
•
hipotiroidismo (mixedema)
•
etc.
Etiología del edema tisular
Cuando existe edema subcutáneo, si se ejerce presión sobre la piel
se desplaza el líquido intersticial del tejido y queda transitoriamente una huella, que es característica del edema.
CONCEPTOS GENERALES
Definiciones y conceptos para el análisis fisiopatológico y clínico.
SÍNTOMA
Síntoma es toda manifestación por parte del paciente de una
alteración orgánica; lo que siente y cuenta el enfermo. Son
ejemplos dolor, cansancio, mareo.
SIGNO
Signo es todo reconocimiento o provocación por parte del médico
de una alteración que presenta el paciente; lo que ve, palpa,
percute, ausculta o registra instrumentalmente el médico. Son
ejemplos soplo, aumento de tamaño del hígado, alteración en
radiografía.
Con frecuencia un síntoma puede ser también un signo, en los
casos en que lo siente el paciente y lo observa el médico. Son
ejemplos el edema de miembros inferiores (el paciente ve el
aumento de volumen y lo relata; el médico lo detecta durante la
inspección y la palpación) y la disnea (el paciente refiere dificultad
para respirar y el médico observa al paciente respirar en forma
anormal).
SÍNDROME
Conjunto de síntomas y signos comunes a varias enfermedades,
que coexisten y definen un cuadro fisiopatológico o clínico
determinado. Por ejemplo, el síndrome obstructivo pulmonar (ver
pág. 38) se caracteriza por disnea predominantemente espiratoria,
ruidos característicos en la auscultación toráxica (sibilancias),
disminución del volumen espirado máximo por segundo; se lo
encuentra en el asma bronquial, en la bronquitis crónica y en el
enfisema pulmonar obstructivo.
DISNEA
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Se denomina disnea a toda dificultad en la respiración. Esta
dificultad puede estar presente en todo el ciclo respiratorio o sólo
en una parte del mismo. Así se puede dividir la disnea en disnea
inspiratoria (por ejemplo en el síndrome restrictivo pulmonar, pág.
39), disnea espiratoria (en el síndrome obstructivo pulmonar) y
disnea mixta cuando están comprometidas la inspiración y la
espiración.
La etiología de la disnea es múltiple, pues aparece no sólo en
patologías respiratorias sino también en cardíacas (disnea de la
insuficiencia cardíaca sistólica y diastólica), hematológicas (disnea
de la anemia), metabólicas (disnea de la acidosis metabólica) y
psiquiátricas (disnea de las crisis histéricas).
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HIPERTENSION PULMONAR
ASPECTOS GENERALES DE LA CIRCULACIÓN PULMONAR
Para desarrollar el tema de hipertensión pulmonar se considerará
circulación pulmonar a la iniciada con la eyección ventricular
derecha y finalizada con el llenado auricular izquierdo. Esto debe
ser recordado pues la sangre presente en los pulmones tiene dos
orígenes y dos funciones:
• por un lado la circulación dedicada a la hematosis
(circulación pulmonar propiamente dicha, desde
ventrículo derecho a arteria pulmonar → capilar pulmonar
→vena pulmonar, desaguando en aurícula izquierda)
• por el otro la circulación destinada al mantenimiento del
propio tejido pulmonar (circulación bronquial desde
aorta a arterias bronquiales → capilares bronquiales →
desaguando en venas pulmonares y en venas
sistémicas).
La circulación pulmonar propiamente dicha (en adelante,
circulación pulmonar) constituye, si se la compara con la circulación
sistémica, un sistema de bajas presiones.
Para hacer un análisis simple de las variables circulatorias se puede
aplicar la Ley de Ohm, correlacionando libremente:
presión con voltaje,
flujo con corriente.
oposición al flujo con resistencia
(Es más apropiado considerar a las fuerzas que se oponen al flujo como impedancia,
es decir, la sumatoria de las fuerzas que se oponen a la eyección ventricular. La
impedancia a la relación entre la presión y el flujo arterial pulsátiles (P/F) y por lo
tanto cambia dinámicamente durante la sístole y sus valores se expresan en función
de la frecuencia. Está determinada, entre otros, por la viscosidad y la densidad
sanguínea, el diámetro y las propiedades viscoelásticas arteriales y las ondas de
presión y flujo reflejadas desde la periferia. Con fines prácticos se utilizará
resistencia).
Simplificando, la presión en un conducto dependería de:
presión = flujo volumétrico x resistencia
teniendo relación directa con el flujo volumétrico y con la
resistencia (en adelante se utilizará el término flujo como sinónimo
de flujo volumétrico).
Si bien el flujo pulmonar medio es igual al flujo sistémico medio, la
resistencia al flujo producida por el lecho vascular pulmonar es
marcadamente inferior al sistémico (aproximadamente una relación
1:10) y la compliance (relación dimensión/presión) pulmonar es
mayor (es decir, es más distensible) que la sistémica (por los
menores espesores parietales vasculares y por la mayor extensión
proporcional del lecho capilar).
La resistencia pulmonar normal tiene valores (media ± desvío
standard) de 67±23 dinas.seg.cm-5
En forma esquemática la resistencia pulmonar depende de:
• sección de las arteriolas pulmonares,
• existencia de obstrucciones prearteriolares (embolismo
pulmonar, disminución de calibre de ramas grandes o
medianas de arteria pulmonar, etc.),
• viscosidad sanguínea,
• masa pulmonar total,
• compresión vascular por edema
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• presiones auriculares izquierdas.
Los cambios de la sección arteriolar originan marcados cambios en
la resistencia, pues de acuerdo a la ley de Pouseuille la resistencia
varía con la cuarta potencia del radio:
Resistencia =
8 x longitud x vis cos idad
π x r4
En condiciones normales y patológicas el tono muscular arteriolar
pulmonar (y por lo tanto el radio de la sección) dependería de:
1.- balance entre el óxido nítrico (vasodilatador) y la
endotelina (vasoconstrictor) producidos por las células
endoteliales arteriolares;
2.- producción de histamina (vasoconstrictor);
3.- contenido de ion calcio en el músculo liso arteriolar.
Como las paredes arteriolares poseen abundante tejido elástico,
son capaces de dilatarse pasivamente ante aumentos no agudos
del flujo, manteniendo así la presión en valores normales (durante
un cierto tiempo y dependiendo de la magnitud del flujo).
Inversamente, pequeñas disminuciones de la sección arteriolar
pueden originar marcados aumentos de presión.
Puede dividirse con fines prácticos a la resistencia pulmonar en
resistencia arterial, resistencia arteriolar y resistencia capilar (ver
más abajo las consideraciones sobre la resistencia al flujo venoso
pulmonar). Se considera resistencia arterial a la ofrecida por la
arteria pulmonar y sus ramas grandes y medianas.
En condiciones normales, la presión media de arteria pulmonar es
menor a 30 mmHg y la presión media capilar pulmonar es menor a
20 mmHg.
CONCEPTO DE HIPERTENSION PULMONAR
Se considera hipertensión pulmonar al aumento de la
presión sistólica de arteria pulmonar por encima de 30
mmHg y/o al aumento de la presión media capilar pulmonar
por encima de 20 mmHg.
De acuerdo a este concepto, para considerar la existencia de
hipertensión pulmonar pueden estar aumentadas una u otra, o
ambas.
El aumento de las presiones pulmonares puede originarse por
incrementos en el flujo, por incrementos de la resistencia o mixta
(por incrementos del flujo y de la resistencia).
Hipertensión pulmonar - HTPu
HTPu por aumento de flujo
HTPu por aumento de resistencia
HTPu mixta
Es necesario considerar también la resistencia que se opone a la
circulación venosa pulmonar, que es ejercida por la presión de la
aurícula izquierda. Si recordamos los aspectos anatómicos
verificamos que, a diferencia de las venas sistémicas, las venas
pulmonares no tienen válvulas que se opongan al retroceso del
flujo y hay así una libre comunicación bidireccional entre los
capilares pulmonares, las venas pulmonares y la aurícula izquierda.
Por lo tanto, todo cambio de presión en aurícula izquierda originará
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un aumento de presión en venas pulmonares y en capilares
pulmonares. Se verá en la Unidad de Fisiopatología Cardiovascular,
que son numerosas las causas que originan aumento de presión
auricular izquierda: disfunción ventricular izquierda sistólica y/o
diastólica, alteraciones valvulares mitrales, fibrilación y aleteo
auricular, etc. La disfunción ventricular izquierda sobreviene ya sea
por
alteraciones
primarias
del
ventrículo
izquierdo
(miocardiopatías) o secundarias como la hipertensión arterial
sistémica, valvulopatías aórticas, etc. Todas las causas nombradas,
que pueden originar aumento de presión auricular izquierda,
originan aumento de presiones venosas y capilar pulmonar
(hipertensión veno-capilar pulmonar).
La HTPu por aumento de flujo se puede presentar en estados
hiperquinéticos como el hipertiroidismo y en ciertos cortocircuitos
(shunts) entre la circulación sistémica y la pulmonar (de izquierda
a derecha). En el hipertiroidismo, la taquicardia permanente origina
un aumento del flujo pulmonar por aumento del volumen minuto.
Ya se verá en la unidad de Fisiopatología Cardiovascular que los
cortocircuitos
entre
ambos
ventrículos
(comunicación
interventricular) y entre raíces de aorta y arteria pulmonar
(persistencia del ductus arterioso) originan aumento del flujo al
existir shunt de izquierda (ventrículo izquierdo o aorta) a derecha
(ventrículo derecho o arteria pulmonar). Si bien en las
comunicaciones entre las aurículas (comunicación interauricular) y
entre arterias y venas sistémicas (fístulas arterio-venosas
sistémicas) también aumenta el flujo pulmonar, raramente se
origina hipertensión pulmonar significativa pues se produce una
caída de la resistencia arteriolar pulmonar que contrarresta el
incremento del flujo.
La HTPu por aumento de resistencia arterial ocurre en casos de
tromboembolismo pulmonar o de obstrucciones parciales o totales
de ramas de la arteria pulmonar. La HTPu por aumento de
resistencia arteriolar se produce en forma primaria (por hipertrofia
de la capa media arteriolar sin detectarse su etiología, conocida con
el nombre genérico de "Hipertensión pulmonar primaria") o
secundaria a aumentos significativos y prolongados de la presión
capilar y venosa pulmonar. La fibrosis y/o destrucción del
parénquima pulmonar como se ve en la bronquitis crónica y en el
enfisema origina rotura y obliteración capilar e incremento de la
presión "por detrás" (en las arteriolas pulmonares). Por último,
todo aumento de presión auricular izquierda (ver más arriba)
ocasiona hipertensión venosa y capilar pulmonar: hipertensión
veno-capilar pulmonar; cuando el aumento es prolongado, las
arteriolas pulmonares hipertrofian su capa media e incrementan
también la resistencia a su nivel.
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