Fisiologa

Fisiologa

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Ciclo hormonal ovrico (Tema 1 de Ginecologa y Obstetricia). Fisiopatologa del sueo (Tema 8.1 de Psiquiatra). Topografa cortical cerebral (Tema 1 de Neurologa). Fisiologa de los ganglios de la base (Tema 5 de Neurologa). Fisiologa del sistema nervioso autnomo (Tema 2.1 de Farmacologa). Sndrome de secrecin inadecuada de vasopresina (Tema 2.13 de

Endocrinologa).

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El interior de las clulas cardacas en reposo es electronegativo y el ex-terior positivo, de tal forma que se establece un potencial de membra-na en reposo de unos -80 a -100 mV. Este potencial de membrana semantiene gracias a la bomba de sodio ATPasa-dependiente que sacade la clula tres iones Na+ e introduce dos iones K+, de tal forma que elNa+ est muy concentrado fuera de las clulas y poco en su interior (alcontrario que el K+) (MIR 90-91, 234).

Para que el corazn se contraiga, es necesario que sus clulas mus-culares reciban un estmulo elctrico. Este se produce en unas clulasespecializadas (clulas marcapaso) que forman el impulso elctrico porsufrir despolarizaciones espontneas.

En estas clulas, cuando el potencial de membrana disminuyehasta un potencial umbral (de unos -60 mV), se abren unos canales(difusin facilitada (MIR 99-00F, 225)) rpidos de sodio, que permitenla entrada rpida de grandes cantidades de Na+, y por lo tanto el po-tencial de membrana se invierte y se hace positivo; esta es la despola-rizacin rpida o fase 0 del potencial de accin. Durante las fases 1 y 2 omeseta, tiene lugar sobre todo una salida de potasio y una entrada len-ta de calcio y se mantiene el potencial de membrana durante un tiem-po ligeramente positivo (MIR 98-99F, 227). La fase 3 o repolarizacin estproducida por la salida de K+; se caracteriza por el restablecimiento delpotencial de membrana en reposo, de unos -90 mV. En las clulas mar-capaso, tras la repolarizacin se produce una entrada lenta de K+ queproduce una positivizacin lenta del potencial de membrana (fase 4 odespolarizacin lenta), hasta que se alcanza el potencial umbral y apa-rece una nueva despolarizacin rpida. La fase 4 del potencial de ac-cin est muy influenciada por el sistema nervioso autnomo.

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El miocardio est formado por clulas musculares estriadas, que a su vezestn formadas por muchas fibrillas paralelas. Cada fibrilla contieneestructuras que se repiten en serie, las sarcmeras, que son la unidadde contraccin muscular.

Las sarcmeras contienen filamentos finos y filamentos gruesos.Los filamentos finos estn formados sobre todo por una doble hlicecon dos molculas de actina, una protena sin actividad enzimticaintrnseca. Otras protenas de los filamentos finos son la tropomiosinay la troponina. Los filamentos gruesos estn formados principalmente

por miosina. La miosina es una protena de gran peso molecular quetiene una parte alargada y otra parte globular, con actividad ATPasa,que interacciona con la actina. En el msculo relajado, la tropomiosinaimpide la interaccin entre la actina y la miosina.

En el microscopio, alternan bandas oscuras (A) y bandas claras (I).En las bandas A hay filamentos finos y filamentos gruesos; en las ban-das I, slo hay filamentos finos. En el centro de cada banda I hay unalnea oscura (lnea Z), punto de unin entre los filamentos finos de unasarcmera con los de la sarcmera adyacente. Cada sarcmera estdelimitada por dos lneas Z. En el centro de la banda A hay una lnea(lnea M), hacia donde estn orientadas las partes globulares de lamiosina.

Durante la contraccin, la longitud de los filamentos no vara. Seproducen interacciones entre los filamentos de miosina y los de acti-na, de tal forma que estos se deslizan hacia el centro de la banda A. Porlo tanto, durante la contraccin la banda A no vara de longitud, mien-tras que la banda I se acorta y las lneas Z se aproximan entre s, acor-tndose por lo tanto las sarcmeras.

El sarcolema (membrana de la clula muscular) tiene unas invagi-naciones denominadas tbulos transversales o sistema T, muy rela-cionado con el retculo sarcoplsmico, de tal forma que cuando tienelugar una despolarizacin de la membrana aquel responde aumen-tando mucho su permeabilidad al calcio. As, cuando la fase 2 del po-tencial de accin llega a la clula miocrdica, entra calcio al citoplasmadesde el retculo sarcoplsmico.

El calcio es un mensajero fundamental en la contraccin cardaca:una vez en el citoplasma, se une a la troponina C y as se induce uncambio en la conformacin de este, de tal forma que la tropomiosinadeja de impedir la interaccin entre la actina y la miosina. Esta interac-cin, en presencia de ATP, hace que la actina se desplace hacia el cen-tro de la banda A y as la sarcmera se acorta y el msculo se contrae. Encada contraccin, la actina y la miosina interaccionan y se disocianmuchas veces, produciendo as el acortamiento muscular.

El ATP no slo es necesario para la interaccin actina-miosina, sinotambin para su disociacin y por lo tanto para la relajacin muscular(MIR 98-99F, 223). En la despolarizacin, el retculo sarcoplsmico vuel-ve a captar el calcio, por un mecanismo que de nuevo consume energa(ATP); as, el calcio se separa de la troponina y la tropomiosina vuelvea impedir la interaccin actina-miosina.

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Est formado por clulas cardacas especializadas en la conduccin ygeneracin del impulso elctrico cardaco.

Ndulo sinoauricular (Keith-Flack): est situado en la zona ante-rior de la desembocadura de la vena cava superior.

Ndulo aurculo-ventricular (Aschoff-Tawara): est en el surco in-terauricular prximo al septo membranoso interventricular, en el de-nominado tringulo de Koch (espacio entre el seno coronario y la valvaseptal tricuspdea).

Haz de His: de aproximadamente 1 cm de longitud, pasa a travsdel trgono fibroso derecho y la pars membranosa del septo, para divi-dirse posteriormente en dos ramas. La rama derecha discurre por latrabcula septomarginal.

La red ventricular final es subendocrdica, denominndose fibrasde Purkinje.

La frecuencia de despolarizacin del nodo sinusal es superior a 60por minuto, mayor que la del nodo AV (40-60) y que la del sistema dePurkinje (

nuye el volumen de contraccin del VI, cuando aumentan las resisten-cias perifricas y cuando disminuye la presin de pulso. Un ejemplo esla estenosis artica.

En el pulso tardo, el mximo sistlico se encuentra retrasado; estose produce cuando existe un obstculo a la contraccin del VI, como enla estenosis artica.

El pulso hipocintico puede encontrarse en la hipovolemia o en lainsuficiencia cardaca izquierda.

El pulso dcroto tiene dos ondas, una en sstole y otra en distole.Aparece en situaciones con volumen sistlico muy pequeo, como enla miocardiopata dilatada.

En el pulso alternante, existe una variacin en la intensidad del pulsoarterial, aunque este es regular. Puede encontrarse en insuficienciaimportante del VI.

El pulso paradjico es la disminucin en ms de 10 mmHg de lapresin arterial sistlica con la inspiracin profunda. Es, pues, la exa-geracin de un fenmeno fisiolgico por el abombamiento del septointerventricular hacia el VI al aumentar el llenado del VD cuya paredlateral no puede distenderse. El ejemplo ms tpico es el taponamien-to cardaco, pero tambin puede aparecer en otras patologas, comoobstrucciones bronquiales graves, tromboembolismo pulmonar, obs-truccin de la cava superior, pericarditis constrictiva, etc.

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La presin que hay en las venas yugulares (PVY) equivale a la presinauricular derecha (presin venosa central, PVC). Su equivalente en ellado izquierdo sera la presin de enclavamiento pulmonar (PCP, equi-valente a la presin en aurcula izquierda, PAI) que se mide con un cat-ter de Swan-Ganz. La PVY se mide viendo el latido yugular con el pacien-te en decbito y levantado el trax unos 45. Se mide la altura con res-pecto al ngulo de Louis (manubrioesternal, que est a unos 5 cm deAD). Si tenemos un catter central medimos directamente la PVC.

La causa ms frecuente de reflujo hepatoyugular es la insuficien-cia cardaca derecha secundaria a elevacin de las presiones diastli-cas del ventrculo izquierdo.

El signo de Kussmaul consiste en un aumento de la PVC con la ins-piracin (normalmente disminuye al haber en el trax presiones ne-gativas), y puede encontrarse en la pericarditis constrictiva, miocar-diopata restrictiva e infarto extenso del VD (y en general, cualquierinsuficiencia cardaca derecha grave).

El pulso venoso yugular consta generalmente de dos ondas posi-tivas (a y v) y dos depresiones negativas (x e y).

La onda a (onda presistlica) se debe a la contraccin auricularque tiene lugar al final de la distole. Por lo tanto, ocurre un poco antesdel primer ruido (1R) y del pulso arterial. Unas ondas a grandes sedeben a un aumento de la resistencia al llenado del VD, como ocurre enla estenosis tricuspdea, en la hipertensin pulmonar, estenosis pul-monar, etc. El grado mximo de esta resistencia ocurre cuando la vl-vula tricuspdea se encuentra cerrada mientras la AD se contrae, yentonces aparecen ondas a en can. Las ondas a can puedenser irregulares (en la disociacin auriculoventricular, que se da por ejem-plo en el bloqueo auriculoventricular completo y en la taquicardiaventricular) o regulares (ritmo idioventricular o ritmo de la unin AV).La onda a no existe en la fibrilacin auricular.

La descendente x se debe a la relajacin de la aurcula y al des-plazamiento de la tricspide hacia el ventrculo que tiene lugar al prin-cipio de la contraccin ventricular. Se incrementa en la pericarditis cons-trictiva, disminuye en la dilatacin del VD y puede estar invertida en lainsuficiencia tricuspdea.

La onda v se debe al llenado de la AD que tiene lugar durante lacontraccin ventricular. La onda v grande puede indicar insuficienciatricuspdea.

Cuando se abre la tricspide empieza la descendente y (colapsodiastlico). Una y pequea sugiere obstculo al llenado del VD (este-nosis tricuspdea, mixoma auricular). En la pericarditis constrictiva yen la insuficiencia grave del VD ocurre un descenso rpido y profundocon un ascenso rpido a la lnea basal. En la insuficiencia tricuspdeagrave, hay una y rpida y profunda.

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El primer ruido cardaco (1R) es producido por el cierre de las vlvulasauriculoventriculares (mitral y tricspide, por este orden). El segundo (2R),por el cierre de las semilunares (artica y pulmonar, por este orden).

La intensidad del 1R puede estar aumentada en situaciones comola estenosis mitral, la taquicardia y cuando se incrementa el flujo auri-culoventricular. Su intensidad disminuye, por ejemplo, en la insufi-ciencia mitral y cuando las vlvulas auriculoventriculares se encuen-tran calcificadas o rgidas.

Un pequeo desdoblamiento del 1R es fisiolgico. El desdobla-miento est aumentado en el bloqueo de rama derecha. Est dismi-nuido o incluso invertido en el bloqueo de rama izquierda, en la este-nosis mitral o en el mixoma auricular izquierdo.

El segundo ruido (2R) est ocasionado por el cierre de las vlvulassemilunares. Un pequeo desdoblamiento del 2R durante la inspira-cin es fisiolgico.

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La intensidad del 2R est elevada en la estenosis artica, en la es-tenosis pulmonar y en la hipertensin pulmonar. Se encuentra incre-mentado en la sobrecarga del VD, en el embolismo pulmonar, en laestenosis pulmonar, en la comunicacin interventricular o interauri-cular o en el bloqueo de rama derecha. En la comunicacin interauri-cular el desdoblamiento no aumenta con la inspiracin (desdobla-miento fijo del 2R). El desdoblamiento disminuye, desaparece o in-cluso se invierte cuando la resistencia vascular pulmonar se encuen-tra elevada, o en situaciones como la estenosis artica o el bloqueo derama izquierda.

El 3R se produce por un llenado ventricular rpido muy aceleradoo muy voluminoso. El 3R puede ser fisiolgico en los nios y en situa-ciones de gasto cardaco elevado, pero en adultos suele ser patolgico(insuficiencia ventricular, regurgitacin auriculoventricular).

El 4R siempre es patolgico y se debe a la contraccin de la aurculacontra un ventrculo que tiene una distensibilidad disminuida (hiper-tensin arterial, estenosis artica, miocardiopata hipertrfica, insufi-ciencia mitral aguda, cardiopata isqumica, en las situacioneshiperdinmicas, etc.). Este ruido se produce al final de la distole y noexiste cuando hay fibrilacin auricular.

En las estenosis de las vlvulas auriculoventriculares aparece unchasquido de apertura de la VM al principio de la distole. En las esteno-sis de las vlvulas semilunares, puede existir un clic de apertura, al ini-cio de la sstole. En el prolapso de la vlvula mitral, puede auscultarseun chasquido mesosistlico.

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Estn originados por turbulencias del flujo sanguneo por patologasorgnicas o hiperaflujo (funcionales).

Para su localizacin nos orientamos por una serie de maniobras.Los soplos que se producen en las cavidades derechas se incre-

mentan con la inspiracin profunda (signo de Rivero-Carvallo).La maniobra de Valsalva y la bipedestacin disminuyen la intensi-

dad de los soplos, excepto los de la miocardiopata hipertrfica y el pro-lapso valvular mitral, cuya intensidad aumenta con estas maniobras.En cambio, la posicin de cuclillas incrementa la intensidad de todoslos soplos, excepto los de la miocardiopata hipertrfica y el prolapso val-vular mitral.

Las maniobras que incrementan la presin arterial (ejercicio debarras) disminuyen los soplos de la estenosis artica y de la miocardio-pata hipertrfica e incrementan los de la valvulopata mitral y la insu-ficiencia artica. Las que disminuyen la presin arterial (nitrito deamilo) incrementan los soplos de la estenosis artica y la miocardiopa-ta hipertrfica y disminuyen los de las regurgitaciones mitral y arti-ca.

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MEDIDAS.La funcin de las arterias estriba en transportar sangre a gran presina los tejidos. Las arteriolas son las ramas ms pequeas del sistemaarterial y actan como vlvulas de control (MIR 94-95, 103; MIR 92-93,231). La presin arterial se mide en mmHg, siendo la presin arterialmedia en adultos jvenes y sanos entre 90 y 100 mmHg. Se denominahipotensin a la existencia de una presin arterial sistlica menor de80 mmHg, y se considera hipertensin a cifras por encima de 160/90(sistlica/diastlica) mmHg.

REGULACION.El control de la presin arterial es crucial para el buen funcionamientode los rganos y sistemas. Para su regulacin existen varios mecanis-mos.

Regulacin rpida de la tensin arterial. Se realiza por el sistemanervioso. Los barorreceptores articos y los carotdeos detectan el aumento

de la presin y, a travs de los nervios vago y de Hering (este llegaal glosofarngeo) respectivamente, llegan los impulsos al tronco.El aumento de tensin arterial produce la inhibicin del centro va-soconstrictor y la estimulacin del centro vagal, con lo que se pro-duce una bradicardia y una cada de la tensin arterial (MIR 96-97,49).

Los quimiorreceptores carotdeos son sensibles a la falta de oxge-no. Cuando se produce una cada de la tensin por debajo de un

nivel crtico, los quimiorreceptores se estimulan a causa de la dis-minucin de flujo a los cuerpos carotdeos. Se transmite una seala travs de fibras que acompaan a las barorreceptoras hacia eltronco, activando el centro vasomotor y aumentando la tensinarterial mediante un aumento de la actividad simptica.

Existen otros receptores de baja presin en las aurculas y arteriaspulmonares que detectan los cambios de volumen sanguneo yactan en consecuencia sobre la tensin arterial (MIR 90-91, 171).

Regulacin a largo plazo de la tensin arterial. Se realiza funda-mentalmente por el rin (MIR 93-94, 108), mediante el sistema reni-na-angiotensina-aldosterona. Este es un sistema combinado ntima-mente relacionado con el control de la volemia y con la secrecin devasopresina.

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FISIOLOGA DEL EJE RENINA-ANGIOTENSINA-ALDOSTERONA.La renina es una enzima producida y almacenada en los grnulos delas clulas yuxtaglomerulares, acta sobre el angiotensingeno (glo-bulina sintetizada en el hgado), produciendo angiotensina I. Esta estransformada por la enzima de conversin, presente en mltiples te-jidos, especialmente en el endotelio vascular del pulmn (MIR 92-93,230), hacia angiotensina II que estimula la sntesis de aldosterona enla zona glomerular de la corteza suprarrenal. La liberacin de reninaest controlada por cuatro factores: Estmulos de presin, vehiculizados por las clulas yuxtaglomerula-

res. La disminucin de la presin de perfusin renal estimula lasntesis de renina, es el factor ms importante.

Quimiorreceptores de la mcula densa, son clulas ntimamente re-lacionadas con las clulas yuxtaglomerulares y controlan la sobre-carga de sodio o cloruro presentada al tbulo distal. Si la cantidadde sodio filtrada aumenta, aumenta la liberacin de renina.

Sistema nervioso simptico, estimula la liberacin de renina en res-puesta a la bipedestacin.

Potasio, el aumento de potasio disminuye directamente la libera-cin de renina y viceversa.

La angiotensina II ejerce una retroalimentacin negativa sobre laliberacin de renina.

La angiotensina II influye en la homeostasis del sodio. Sus accio-nes se ejercen a travs de sus receptores tipo 1 y 2. Entre ellas destaca:aumento de la reabsorcin de sal en el tbulo proximal, contraccin delas arteriolas aferente y eferente renales (ms esta ltima) favorecien-do la reabsorcin renal, estimula la liberacin de aldosterona, estimu-la el centro de la sed y parece que tambin la sntesis y liberacin deADH. Tambin produce vasoconstriccin directa.

La aldosterona realiza dos acciones, fundamentalmente: actacomo regulador del volumen del lquido extracelular y controla el me-tabolismo del potasio. El volumen se regula por la accin directa de laaldosterona sobre el transporte renal tubular de sodio; acta sobre eltbulo contorneado distal aumentando la reabsorcin de sodio y au-mentando la eliminacin de potasio (y de hidrogeniones) en la orina.Los mecanismos primarios de control de la aldosterona son tres: el sis-tema renina-angiotensina (estimulacin, el ms importante), el pota-sio (estimulacin) y la ACTH (estimulacin, importancia secundaria).La sobrecarga de sodio, el pptido atrial natriurtico y la dopaminainhiben la secrecin de aldosterona. Cuando se realiza una infusinintravenosa de aldosterona se produce un aumento de la reabsorcinrenal de sal que desaparece en 3-5 das. A esto se le denomina fenme-no de escape y slo ocurre con el sodio, lo que explica que en el hiperal-dosteronismo primario no existan edemas. Se ha implicado un aumen-to del PAN en la gnesis de este fenmeno. El potasio y los hidrogenio-nes no sufren este mecanismo de escape.

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FISIOLOGA.El xido ntrico (NO) es una simple molcula heterodiatmica conamplios y diversos efectos en la biologa humana que se han reconoci-do recientemente. Se sintetiza por una familia de enzimas que se co-nocen como sintetasas del xido (NOSs). Existen tres isoformas iden-tificadas (MIR 98-99F, 225): Neuronal (nNOS, Nos1 gene product). Inducible (iNOS, Nos2 gene product), presente en monocitos/ma-

crfagos, clulas de msculo liso, endotelio microvascular, fibro-blastos, cardiomiocitos, hepatocitos y megacariocitos.

Endotelial (eNOS, Nos3 gene product).

El NO acta fundamentalmente en el sistema cardiovascular, don-de produce activacin de la guanilil ciclasa y disminuye la contraccindel msculo liso, y por ello tambin el tono vascular. Efectos similaresse producen en las clulas del msculo liso de otros rganos: NO relaja la musculatura lisa del sistema GI y produce disminu-

cin de la motilidad, relajacin del esfnter de Oddi y disminucindel tono del esfnter esofgico inferior.

La inhalacin de NO produce relajacin de la musculatura lisabronquial y el NO endgeno parece contribuir al mantenimientode los tonos basales bronquiales al igual que de las arterias pulmo-nares.

IMPLICACIONES CLNICAS. Alteraciones frecuentes que promueven la aterosclerosis como

hipertensin, dislipemias, hiperlipemia, tabaco y diabetes se aso-cian con una alteracin de la normal funcin endotelial, una decuyas manifestaciones es la deficiencia relativa de xido ntricobioactivo.

La expresin de la sintetasa inducible del xido ntrico ocurre envarias enfermedades, siendo la ms relevante la sepsis bacteria-na. La depresin miocrdica asociada al shock sptico se puedeexplicar en parte por la inhibicin de la contractilidad miocrdicapor el xido ntrico.

Una deficiencia de las neuronas que producen xido ntrico en eltracto gastrointestinal parece la causa de ciertas alteraciones de lamotilidad tales como la enfermedad de Hirschprung, la acalasia, yla pseudoobstruccin intestinal crnica.

El aumento de la produccin de xido ntrico en los hepatocitos,fibroblastos y endotelio parece estar presente en el estado circula-torio hiperdinmico de la cirrosis alcohlica.

Ms an, los niveles elevados de xido ntrico pueden contribuir alos mecanismos citotxicos que se observan en la enfermedad deinjerto contra huesped y en el rechazo de trasplantes.

IMPLICACIONES TERAPUTICAS.La manipulacin teraputica de los niveles de xido ntrico tiene efec-tos importantes en diversas situaciones. Cardiologa: los nitratos vasodilatadores son productores de xido

ntrico exgeno. Estos agentes, que incluyen la nitroglicerina, elnitroprusiato, mononitrato y dinitrato de isosorbide, producen va-sodilatacin venosa y coronaria e inhibicin plaquetaria y se me-tabolizan a xido ntrico para lograr estos efectos.

Neumologa: dada la relativa selectividad pulmonar para el xidontrico inhalado, en su forma gaseosa y a concentraciones de 10 a40 ppm, puede ser til para el tratamiento de la hipertensin pul-monar persistente del neonato, la vasoconstriccin pulmonar queacompaa a la hernia diafragmtica congnita y la hipertensinpulmonar primaria. Tambin en casos de edema pulmonar aso-ciado al mal de las alturas y el distress respiratorio del adulto.

Infecciosas: los corticoides inhiben la transcripcin de la sintetasade xido ntrico inducible, explicando en parte los efectos benefi-ciosos de los mismos en el shock sptico.

Androloga: de la misma forma, los frmacos que donan xido ntri-co pueden ser tiles en el tratamiento de la impotencia, al conse-guir aumento del llenado de los cuerpos cavernosos.

Hematologa: el xido ntrico aumenta tambin la afinidad por eloxgeno de los eritrocitos alterados en la anemia falciforme, pu-diendo utilizarse el xido ntrico inhalado en el tratamiento de di-cha enfermedad.

El aparato respiratorio est formado por el sistema nervioso central yperifrico (que coordinan el funcionamiento del resto de estructuras),los pulmones y vas areas, la vascularizacin pulmonar y la caja tor-cica (tanto la parte muscular como la osteocartilaginosa). Si se produceuna alteracin en cualquiera de estos elementos o en la relacin entreellos, acontecen alteraciones en la funcin respiratoria. Vamos a estu-diar aqu las alteraciones de la funcin ventilatoria, las de la circula-cin pulmonar y las del intercambio gaseoso.

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Los pulmones son unas estructuras elsticas, puesto que contienencomponentes fibrilares que le confieren resistencia a la expansin devolumen. Por ello, en condiciones normales, el pulmn contiene aireen su interior gracias a la existencia de una presin positiva en su inte-rior (en el espacio areo) y una presin negativa externa en el espacio

- Endotelio vascular.- Plaquetas.- Osteoblastos, osteoclastos.- Mesangio renal.

- Traccin.- Vasodilatadores (Adenosina, Ach, Sustancia P, Bradiquinina).

- Regulacin tono vascular.- Funcin plaquetaria.

- SNC (cerebelo, hipocampo y lbulos olfatorios).- Msculo esqueltico.

- Aumento de la concentracin de calcio.

- Neurotransmisor central y perifrico.

- Macrfagos.- Neutrfilos.- Fibroblastos.- Msculo liso vascular.- Hepatocitos.

- Mediador de la respuesta inmunitaria inespecfica.

pleural. Se denomina presin transpulmonar (PTP) a la diferencia en-tre la presin interna menos la presin externa mencionadas. Se suelerepresentar mediante una curva de presin-volumen la relacin entrela presin de distensin y el volumen de aire contenido en los pulmo-nes (Figura 8.I). Como ms adelante se comenta, se denomina "com-pliance" o distensibilidad al cambio de volumen en relacin al cambiode presin.

La pared torcica es tambin una estructura elstica. Una presinde distensin positiva expande la pared, en tanto que una presin dedistensin negativa la comprime, pudiendo representarse este hechoen una curva similar (Figura 8.II).

En circunstancias normales los pulmones se ajustan a la pared to-rcica, de modo que las fuerzas y presiones que actan sobre estasestructuras estn interrelacionadas. Existe un nivel de volumen pul-monar en el que la tendencia de los pulmones a contraerse y la ten-dencia opuesta de la pared torcica a expandirse son iguales, denomi-nndose capacidad funcional residual (CFR), que es, por as decirlo, laposicin de reposo del aparato respiratorio (Figura 8.III).

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Para conseguir un volumen pulmonar diferente del de reposo(CRF) hay que modificar las presiones a las que estn sometidos lospulmones y la caja torcica, mediante la contraccin activa de los ms-culos inspiratorios y/o espiratorios.

Simplificando, durante la inspiracin, la fuerza muscular vence latendencia a la retraccin del pulmn y la caja torcica, pero a medidaque los pulmones se llenan de aire, como si de un resorte se tratara,esta fuerza elstica es mayor, por lo que llega un punto en que se igualaa la fuerza muscular, no pudiendo incorporar ms volumen al espacioareo. Esa es la capacidad pulmonar total (CPT).

La espiracin desde la CPT hasta la CFR es pues un proceso pasivoinducido por esa fuerza elstica que hace volver al pulmn a su posi-cin de reposo. Para seguir expulsando aire hasta un volumen inferiora la CFR es necesaria la contraccin de los msculos espiratorios, perotambin aparece una fuerza elstica que tiende a expandir los pulmo-nes (y por tanto, a evitar su colapso) y la caja torcica, fuerza que es

mayor a medida que nos alejamos de la CFR (como un resorte), hastaque llega un punto en que iguala la fuerza muscular, no pudiendo vaciarms contenido areo. Este es el volumen residual (VR).

El desplazamiento del aire desde la atmsfera a los alveolos tieneque vencer una resistencia doble: Resistencia area (Raw, del ingls airway). Se rige por las leyes de la

fluidodinmica. Segn la ecuacin de Poiseuille, el principal de-terminante es el radio de la seccin transversal del conducto. El50% de esta resistencia corresponde a las vas areas superiores. Elresto se divide entre el 80% que generan la trquea y las ocho pri-meras generaciones bronquiales, y el 20% que origina la va areadistal. Estas resistencias se determinan mediante oscilometra.

Resistencia elstica, de la que ya hemos hablado, por la oposicina la deformidad inspiratoria que ofrecen las estructuras elsticasdel pulmn y la pared torcica. Se expresa como el incremento devolumen en relacin al incremento de presin. Ese cociente volu-men/presin se denomina distensibilidad o "compliance", es de-cir, que a menor distensibilidad mayor resistencia a la entrada deaire. Tpicamente la complianza disminuye en los procesos inters-ticiales con formacin de tejido fibroso y aumenta en los que seproduce destruccin del tejido elstico como el enfisema. La elas-tancia representa la fuerza de retroceso elstico del pulmn.

Estudiamos dos tipos de volmenes pulmonares: estticos y dinmicos.

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1) Volmenes pulmonares estticos. Miden el volumen de gas quecontiene el pulmn en distintas posiciones de la caja torcica.

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Se habla de cuatro volmenes: volumen residual (VR), volumencorriente (VC), volumen de reserva espiratorio (VRE), volumen de re-serva inspiratorio (VRI), y cuatro capacidades, suma de los anteriores:

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capacidad pulmonar total (CPT), capacidad vital (CV), capacidad ins-piratoria (CI) y capacidad funcional residual (CFR). Las abreviaturasinglesas de estos volmenes y capacidades son respectivamente: RV,VT, ERV, IRV, TLC, VC, IC y FRC.

La CPT es el volumen de gas que contienen los pulmones en laposicin de mxima inspiracin (aproximadamente 5.800 ml). La CVes el volumen de gas espirado mximo tras una inspiracin mxima(aproximadamente 4.600 ml) (MIR 96-97, 51; MIR 95-96, 203). El VR esel volumen que contienen los pulmones despus de una espiracinmxima (aproximadamente 1.200 ml) (MIR 99-00F, 223; MIR 95-96F,91). El VC es el volumen que moviliza un individuo respirando en repo-so (aproximadamente 500 ml). El VRE es el volumen que se puede es-pirar despus de una espiracin normal (aproximadamente 1.100 ml).El VRI es el volumen que se puede inspirar despus de una inspiracinnormal (aproximadamente 3.000 ml). La CI es el volumen mximo ins-pirado (aproximadamente 3.500 ml). Como ya se coment, la CFR es elvolumen de gas que contienen los pulmones despus de una espira-cin normal (aproximadamente 2.300 ml).

En general los volmenes pulmonares estticos se calculan me-diante espirometra, pero para medir el VR, y por lo tanto, la CFR, y laCPT se hace necesario emplear la pletismografa corporal (ms preci-sa) o la tcnica de dilucin de helio.

Adems de los mencionados volmenes pulmonares estticos,en un ciclo respiratorio normal conviene recordar estos cuatro con-ceptos: Espacio muerto anatmico: unos 150 ml de aire contenidos en la

parte de la va area que no participa en el intercambio gaseoso, esdecir, de la nariz a los bronquiolos terminales.

Espacio muerto alveolar: es el aire contenido en alveolos no per-fundidos, que no intervienen por tanto en el intercambio de ga-ses. En personas sanas es despreciable, pues todos los alveolosson funcionales, pero aumenta en ciertas enfermedades como elTEP, enfermedades intersticiales...

Espacio muerto fisiolgico: es la suma de los dos anteriores. Ventilacin alveolar: Es el volumen que participa en el intercam-

bio por unidad de tiempo.

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2) Volmenes pulmonares dinmicos (figura 11). Introducen en sudefinicin el factor tiempo, por lo que se estudian adems flujos (volu-men/tiempo). Para su medida se utiliza el espirmetro. El individuollena de aire sus pulmones hasta la capacidad pulmonar total (CPT) yluego realiza una espiracin forzada, en condiciones ideales durante 6segundos. Los volmenes pulmonares dinmicos principales son : La capacidad vital forzada (CVF), que representa el volumen total

que el paciente consigue espirar mediante una espiracin forzadamxima.

El volumen de gas espirado en el primer segundo de la espiracinforzada (VEF1 , FEV1).

El flujo espiratorio forzado de aire en la parte media de la espira-cin, es decir, entre el 25% y el 75% de la CVF (FEF 25%-75% o VMFM,velocidad mxima del flujo mesoespiratorio). El FEF 25%-75% es lamedida ms sensible de la obstruccin precoz de las vas respira-torias, sobre todo de las de pequeo tamao, por lo que suele serla primera alteracin detectada en fumadores. Otra prueba paradetectar obstruccin precoz es la determinacin del volumen decierre pulmonar mediante lavado de N2.

La relacin VEF1/CVF, que se conoce como ndice de Tiffeneau (va-lor normal de 0,8).

Los valores de volmenes estticos y dinmicos que se han men-cionado son los normales para un individuo sano y joven, pero debenajustarse segn edad, sexo y talla de la persona. Se considera normalsi el valor encontrado de cualquiera de los parmetros se encuentraentre el 80 y el 120% del esperado para el paciente segn sus datosantropomtricos.

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Conviene resear el concepto de flujo espiratorio mximo o inde-pendencia del esfuerzo del flujo espiratorio forzado. Durante la espi-racin forzada, por mucho que se incremente la fuerza muscular espi-ratoria, llega un nivel en que el flujo de aire no puede aumentar ms.Esto se explica porque el esfuerzo muscular espiratorio crea un aumentode presin de la caja torcica sobre los pulmones que los "exprime" yhace que se vacen, pero esa presin tambin se transmite sobre los

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bronquiolos, haciendo que stos, desprovistos de cartlago en su pa-red, se colapsen, con lo que queda aire atrapado distal a este llamadopunto crtico de la va area. As, aunque aumente la presin sobre elpulmn, no se consigue incrementar el flujo espiratorio. Este flujo es-piratorio mximo es mayor cuando los pulmones estn llenos de aireque si estn vacos, pues si el volumen pulmonar es menor, la retrac-cin elstica que tiende a mantener abierta la va area se hace menor,siendo ms fcil que sta se colapse. El flujo espiratorio forzado en estafase depende pues de la distensibilidad de las paredes en esa zonacrtica, la retraccin elstica pulmonar y la resistencia al flujo de la vaarea distal, pero no de la fuerza muscular. Por este motivo es frecuen-te que los pacientes afectos de un trastorno obstructivo tengan unacapacidad vital forzada (CVF) menor que la CV, por el colapso precoz dela va area en la espiracin forzada en el punto crtico o punto de igualpresin.

El flujo de aire espirado se puede representar en relacin al volu-men pulmonar, obteniendo as la curva flujo-volumen (figura 12), enla que se observa el fenmeno descrito. Si representamos tambin losflujos inspiratorios, obtenemos las asas de flujo-volumen.

Cuando el paciente tiene los pulmones llenos de aire (CPT) yempieza la espiracin forzada, el flujo de aire aumenta rpidamentehasta su valor mximo (unos 400 l/min), y luego desciende de formaprogresiva y lineal hasta que deja de salir aire (VR). Sin embargo lainspiracin forzada desde el VR consigue el pico de flujo inspiratorio enla parte media de la inspiracin, por lo que la curva tiene forma de U.

Otros parmetros que a veces tienen inters, especialmente en elestudio de las alteraciones restrictivas, son la presin inspiratoria mxi-ma (PIM) y la presin espiratoria mxima (PEM), que valoran la fuerzamuscular desarrollada en una inspiracin o espiracin forzada contrauna va area ocluida.

Existen dos sistemas de control, uno voluntario y otro involuntario.

El sistema voluntario se localiza en las neuronas de la corteza cere-bral, y es responsable de la capacidad de estimular o inhibir el impulsorespiratorio de forma consciente.

El control automtico o involuntario se ubica principalmente enun centro bulbar, que es el ms importante por ser origen de los est-mulos inspiratorios regulares, que se ve influenciado por diversos fac-tores que estimulan dicho impulso. As el incremento de la PaCO2, eldescenso de la PaO2, el descenso del pH y el aumento de temperaturadel lquido cefalorraqudeo son estimulantes de la ventilacin, siendoen condiciones normales el ms importante de todos ellos la hipercap-

nia (MIR 96-97F, 232; MIR 91-92,132).Esto se debe a que el principal estimulante directo del centro bul-

bar es el in H+ (que atraviesa mal la barrera hematoenceflica, por loque los cambios en el pH sanguneo no afectan tanto al impulso ven-tilatorio como los cambios bruscos en la PaCO2, que s difunde fcil-mente), que se forma "in situ" en el LCR por formarse cido carbnico(H2CO3) de la unin CO2 + H2O, que se disocia en anin bicarbonato(HCO3

-) y H+.Pero en pacientes con retencin crnica de CO

2, como en la EPOC,

el principal estmulo pasa a ser la hipoxemia, pues el centro bulbar enuno o dos das se "acostumbra" a trabajar con elevadas concentracio-nes de CO

2 y se hace "insensible" a su incremento, porque el ajuste

renal en respuesta al aumento de PaCO2 tiende a la retencin de HCO3-

, que pasa al LCR, se une al H+ y baja su concentracin. Por ello no sedeben emplear altos flujos de O

2 en estos pacientes, para no inhibir el

estmulo derivado de la hipoxemia, que pasa a ser el ms importante.En el control automtico intervienen adems receptores perifri-

cos que llevan informacin al centro bulbar, como son los del seno ca-rotdeo (a travs del glosofarngeo) o el cuerpo artico (a travs delvago), muy sensibles a los descensos de la PaO2 (ms incluso que elncleo bulbar), y mecanorreceptores pulmonares, algunos localiza-dos en bronquios y bronquiolos responden al estiramiento del parn-quima pulmonar enviando seales inhibitorias a travs del nervio vagoque tienden a hacer cesar la inspiracin, hacindola ms corta y au-mentando as la frecuencia respiratoria y protegiendo al pulmn deuna distensin excesiva (reflejo de Hering-Breuer), receptores de irri-tacin de las vas respiratorias (que tambin originan la tos y el estor-nudo) y otros receptores "J" yuxtacapilares que se estimulan al aumen-tar el volumen de los vasos capilares pulmonares, como ocurre en eledema pulmonar cardiognico.

En la protuberancia alta existe adems un centro neumotxico queenva seales inhibitorias al centro bulbar cuando se ha iniciado lainspiracin, siendo el principal determinante de la duracin de la mis-ma. As, el estmulo intenso desde este ncleo har las inspiracionesms cortas e incrementar por tanto la frecuencia respiratoria. Es temade discusin la existencia de un ncleo protuberancial apnustico cuyafuncin es inversa a la del pneumotxico.

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El sistema vascular pulmonar est formado por una red de vasos dife-rentes de los de la circulacin sistmica.Las paredes arteriales y arteriolares son mucho ms finas, y, en con-

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secuencia, la resistencia que oponen al flujo sanguneo es muchomenor, por lo que las presiones medidas en territorio pulmonar sonmucho ms bajas que sus equivalentes en la circulacin sistmica.As, la presin media de la arteria pulmonar ronda los 15 mmHg, fren-te a los 90-100 mmHg que existen en la aorta. Por ello en condicionesnormales la masa muscular del ventrculo derecho es mucho menorque la del ventrculo izquierdo, pues debe vencer una menor resisten-cia al flujo.

Otra diferencia capital es la respuesta a la hipoxemia. En las arte-rias sistmicas, si la sangre lleva un contenido bajo de oxgeno se pro-duce vasodilatacin para aumentar en lo posible el aporte de oxgenoa los tejidos. Por el contrario, las arterias pulmonares responden a lahipoxia alveolar con una vasoconstriccin que impide perfundir uni-dades alveolares mal ventiladas. Con esto se logra mantener el equi-librio ventilacin/perfusin. Este reflejo de vasoconstriccin hipxicapulmonar es un eficaz mecanismo para compensar la alteracin sobrela PaO2 que producen las enfermedades pulmonares, pero si se man-tiene induce cambios proliferativos en la pared arterial que causanhipertensin pulmonar irreversible.

La perfusin no es igual en todas las partes del pulmn, pues en bi-pedestacin la presin hidrosttica es mayor en las bases que en los vr-tices, lo que hace que las primeras estas reas estn mejor perfundidas.

Clsicamente se habla de la existencia de tres zonas, debido aljuego entre las presiones arterial, venosa y alveolar (recordemos quelos vasos estn englobados por alveolos llenos de aire). En la zona 1 nohay flujo de sangre de arteria a vena pues la presin alveolar es mayorque ambas a lo largo de todo el ciclo cardaco. En la zona 2 la presinarterial sistlica supera la alveolar, pero sta es mayor que la venosa,por lo que el flujo es intermitente (durante el pico sistlico). En la zona3 la presin alveolar es menor que las otras dos, por lo que hay flujo deforma continua, independiente de la misma.

En condiciones normales, la teora ms aceptada supone que enbipedestacin existe zona 2 en la parte superior y zona 3 en la regininferior de los pulmones, y en decbito slo zona 3. La zona 1 slo apa-rece en condiciones de enfermedad (hipovolemia, hipotensin pul-monar...) o ventilacin mecnica con presiones alveolares continua-mente elevadas, como en la aplicacin de PEEP (presin positiva en laespiracin).

Si se produce un aumento del gasto cardaco y por tanto del flujopulmonar, por ejemplo en el ejercicio fsico, se ponen en marcha unosmecanismos para conseguir que el aumento de la presin de la arteriapulmonar sea muy pequeo, que son el fenmeno de reclutamientode capilares "de reserva" normalmente cerrados y la distensin de losvasos (de paredes "finas", como ya se ha comentado).

Cuando acontece un aumento de las resistencias vasculares pul-monares, que puede deberse al reflejo de la vasoconstriccin por lahipoxia alveolar (usualmente el mecanismo ms importante) (MIR 96-97, 52), al aumento del grosor y resistencia de las paredes vascularespor proliferacin muscular y endotelial, a la presencia de trombos en ellecho capilar que disminuyen la seccin transversal total del mismo oa la desestructuracin de la histoarquitectura capilar por fenmenosde fibrosis y cicatrizacin, la presin en la arteria pulmonar debe ele-varse para mantener el gasto cardaco y vencer ese aumento de resis-tencia que presenta el lecho vascular.

Las arterias bronquiales (ramas de la circulacin sistmica) llevan el1-2% del gasto cardaco izquierdo, irrigan las estructuras de sostn (ta-biques conectivos, bronquios y bronquiolos) y drenan a las venas pul-monares, por lo que el gasto del ventrculo derecho es algo menor que eldel izquierdo.

Para cuantificar los parmetros de la hemodinmica pulmonar(presin arterial pulmonar sistlica, diastlica y media, presin deenclavamiento pulmonar, resistencia vascular pulmonar...) se em-plean el catter de Swan-Ganz y procedimientos matemticos indi-rectos.

Por otra parte, hoy da la ecocardiografa permite la estimacin dealguno de estos parmetros. Se debe recordar aqu que la presin deenclavamiento pulmonar es tan slo unos 2 mmHg superior a la de laaurcula izquierda y que se eleva si sta aumenta, por ejemplo en lainsuficiencia cardaca.

Adems el pulmn tiene una amplia red de capilares linfticos quese originan en el tejido intersticial y desembocan en los ganglios hilia-res, encargados de drenar lquido, protenas y partculas que llegan alespacio alveolar desde el intersticio, por presentar esos capilares pre-siones negativas en su interior (no hay linfticos alveolares).

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Para que el aparato respiratorio realice de forma adecuada su funcin(el intercambio de gases en el alveolo) es necesaria la integridad de lostres mecanismos que intervienen en dicho proceso, es decir, la venti-lacin adecuada de los espacios areos, la difusin de los gases a tra-vs de la membrana alveolocapilar y la adecuada perfusin de lasunidades alveolares de intercambio.

1.Ventilacin. Hay que tener en cuenta que del volumen de aireque se moviliza en la respiracin normal no todo interviene en el in-tercambio de gases (bsicamente captacin de O2 y eliminacin deCO2).

Se denomina ventilacin total o volumen-minuto al volumen to-tal de aire movilizado en un minuto, es decir el volumen corriente (500ml) por el nmero de respiraciones en un minuto (frecuencia respira-toria en reposo: 12-16 por minuto).

Como ya se ha comentado hay una parte de aire (150 ml) quequeda atrapada en el espacio muerto y por lo tanto no llega al lugarde intercambio (alveolos). As la ventilacin alveolar resulta de mul-tiplicar la diferencia entre volumen corriente y volumen del espaciomuerto (350 ml) por la frecuencia respiratoria. El resultado correspon-de al volumen real de aire que interviene en el intercambio gaseosodurante un minuto.

El parmetro fundamental para determinar el estado de la venti-lacin en un individuo es la presin parcial de CO2 en sangre arterial(PaCO2). Adems ya se coment que la PaCO2 es el principal mecanis-mo de regulacin de la ventilacin a nivel bulbar.

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La PaCO2 se puede estimar con la siguiente frmula:

donde VCO2 representa la cantidad total de CO2 que se producepor minuto resultado del metabolismo celular, y VA es la ventilacinalveolar por minuto, siendo 0,863 la constante de proporcionalidad.Fcilmente se deduce de esta frmula que si disminuye la ventilacinalveolar aumenta la PaCO

2.

2. Difusin. La membrana alveolocapilar debe permitir el inter-cambio de los gases CO

2 y O

2, que difunden por gradiente de presio-

nes parciales desde la sangre al alveolo y viceversa. Conviene recordarque la capacidad de difusin del CO2 es unas 20 veces mayor que la delO

2, por lo que en general en el fallo respiratorio la disminucin de la

PaO2 suele preceder al aumento de PaCO2.En la figura 14 se representan de forma esquemtica las presiones

parciales de los gases en los distintos puntos del aparato respiratorio. Como se representa en la figura, en condiciones normales basta el

tercio inicial de recorrido del capilar junto al alveolo (tiempo de trnsi-to de los hemates a travs del lecho capilar) para que se igualen laspresiones, es decir, para que el intercambio gaseoso tenga lugar. En losrestantes 2/3 de recorrido no hay difusin de gases pues ya no existegradiente de presiones. Por eso es raro que una alteracin del inter-cambio gaseoso llegue a producir hipoxemia en reposo, pues quedatodo este espacio de "reserva" por si hubiese alguna alteracin en lamembrana alveolo capilar que la engrosase o disminuyese su superfi-cie de intercambio...(MIR 96-97, 44; MIR 96- 97F, 228).

3. Adecuacin ventilacin/perfusin. La adecuada relacin entrela ventilacin y la perfusin de las unidades alveolares de intercambioes necesaria para asegurar un correcto intercambio de gases. Es decir,que los alveolos bien ventilados deben estar adems bien perfundi-dos para que dicha ventilacin sea til.

Esta concordancia entre ventilacin/perfusin (V/Q) determinala presin parcial de O

2 y CO

2 en la sangre que abandona cada unidad

alveolocapilar, y puede verse alterada, tal que los dos extremos son: Si una unidad es poco ventilada (la relacin tiende a cero, pues el

numerador as lo hace), se comporta como un cortocircuito (shunt)de sangre venosa no oxigenada (pues no ha sufrido intercambiogaseoso alguno) que se mezcla con la sangre oxigenada por otrasunidades en las venas pulmonares y aurcula izquierda; la compo-sicin de la sangre que sale de esa unidad ser similar a la de lasangre venosa que lleg al capilar pulmonar.

Si una unidad est pobremente perfundida (la relacin tiende ainfinito), se comporta como un espacio muerto fisiolgico que nointerviene en el intercambio, y la poca sangre que salga tendr unaspresiones de O

2 y CO

2 similares a la del aire alveolar (MIR 98-99,

221).La situacin ideal es la concordancia completa entre la ventilacin y

la perfusin, con lo que la V/Q tiende al valor de 1. No obstante en bipe-destacin existe un gradiente de ventilacin desde los vrtices (peorventilados por la disposicin anatmica de la va area) hasta las bases(mejor ventiladas) (MIR 96-97F, 231), y un gradiente de perfusin desdelos vrtices (peor perfundidos) (MIR 94-95, 105) hasta las bases (mejorperfundidos, en parte por efecto de la gravedad). El gradiente de perfu-sin es ms marcado que el de ventilacin, por lo que en los vrtices larelacin V/Q es algo mayor (luego la sangre tiene una PaO2 mayor y unaPaCO2 menor) que en las bases, con lo que queda compensado y el re-sultado global de V/Q es aproximado al valor ideal 1.

Para evaluar su idoneidad se utilizan la gasometra arterial, la pulsio-ximetra y la capacidad de difusin.

1. Gasometra arterial. Se obtiene sangre mediante puncin ar-terial (bastante dolorosa), generalmente la radial o la humeral. El an-lisis suele incluir el pH, la PaO2, la PaCO2, el HCO3

- y/o el exceso debases (EB) y el gradiente o diferencia alveoloarterial de oxgeno (D(A-a)O2).

El oxgeno se transporta en la sangre de dos formas. La mayor par-te, dada su afinidad, va unido a la hemoglobina (formando la oxihe-moglobina, hemoglobina saturada con O2), tal que cada gramo dehemoglobina saturada transporta 1,34 ml de O2. El porcentaje de lahemoglobina que se encuentra saturada con O

2(%Sat) depende de la

PaO2, siguiendo la relacin una curva sigmoidea conocida como curvade disociacin de la hemoglobina (Figura 15) (MIR 98-99, 222).

Una pequea proporcin del O2

(aproximadamente el 3%) va di-suelto en el plasma, exactamente 0,0031 ml de O2 por decilitro de san-gre por mmHg de PaO2.

En general la mejor forma de evaluar el estado de oxigenacin es lamedida de la PaO

2, aunque en ocasiones, como cuando existe un txi-

co que desplaza el O2 de su unin a la Hb, tal como el monxido decarbono (CO), el resultado puede ser normal, siendo necesario cono-cer el %Sat para evaluarlo.

Otro parmetro de inters que aporta la gasometra es el gradienteo diferencia alveoloarterial de oxgeno (D(A-a)O2). Para hallarlo es ne-cesario calcular la presin parcial de O

2 en el alveolo (PAO

2), que re-

quiere para su clculo conocer: La FiO2 (concentracin fraccionada de O2 en el aire inspirado, 0,21

en aire ambiental pues el O2 supone el 21% de su composicin).

La presin baromtrica ambiental (PB=presin atmosfrica, 1 at-msfera = 760 mmHg a nivel del mar).

La presin parcial del vapor de agua en el aire (PH2O

= 47 mmHg siel aire est totalmente saturado).

La PaCO2. El cociente respiratorio (la relacin entre produccin de CO

2 y con-

sumo de O2, que es de 0,8.

En individuos jvenes sin enfermedad respirando aire ambienteel valor del gradiente alveoloarterial de O

2 es menor de 15 mmHg. A

medida que avanza la edad, el gradiente normal aumenta, de modoque en ancianos el valor normal puede alcanzar ms de 30 mmHg.

El transporte del CO2 por la sangre difiere del oxgeno. En general

se transportan unos 4 ml de CO2 por decilitro de sangre venosa.Aproximadamente el 7% va disuelto en el plasma.Un 70% es transportado en forma de anin bicarbonato. Los he-

mates son ricos en anhidrasa carbnica, enzima que acelera enorme-mente la reaccin natural del CO2 con el H2O para formar cido carb-nico, H

2CO

3, que se disocia en HCO

3- (que pasa al plasma) y H+ que es

neutralizado rpidamente por tampones intracelulares, principal-mente la hemoglobina.

El restante 20-30% va unido a la hemoglobina formando lacarbaminohemoglobina. Existe una curva de disociacin del CO2 y lahemoglobina similar a la del O2, aunque de forma exponencial, no sig-moidea. La unin del oxgeno a la hemoglobina desplaza de su uninal CO2, denominndose este hecho efecto Haldane, cuantitativamen-te incluso ms importante para el transporte de CO2 que el efecto Bhrpara el O

2.

La mejor forma de evaluar el estado de la eliminacin de CO2 es laPaCO2.

2. Pulsioximetra. Mediante el pulsioxmetro se puede conocer elgrado de saturacin de la hemoglobina por el O2 (%Sat).

Se coloca una pinza o dedil en un dedo del paciente y aparece en lapantalla en todo momento el %Sat, por lo que es el mtodo de eleccinpara vigilar la oxigenacin en pacientes crticos o inestables.

Tambin tiene la ventaja de la rapidez e incruencia en su determi-nacin, por lo que en los servicios de urgencias es generalmente elmtodo empleado para realizar la primera aproximacin respecto alestado de oxigenacin del paciente que acude con compromiso respi-ratorio importante.

Tambin es muy til en los estudios del sueo para evidenciareventuales desaturaciones nocturnas que traduzcan hipoventilacio-nes, as como en las situaciones en que la Hb no fija bien el O2, porejemplo en las metahemoglobinemias o en intoxicacin por CO (quedesplaza al O

2 de su unin con la Hb), pues en estos casos la PaO

2 ten-

dr un valor normal.Los principales inconvenientes de la tcnica son que, si disminu-

yen la perfusin o la temperatura cutnea, si hay arritmias graves otemblores importantes la seal del oxmetro es menos fiable, al igualque cuando existen variantes de la hemoglobina (carboxihemoglobi-na y metahemoglobina), aunque con los aparatos ms modernos no

existe este problema. Adems la oximetra es poco sensible a los cam-bios de PaO2 que acontecen por encima de 60 mmHg, si bien esto nosuele tener relevancia clnica.

Cuando se utiliza el oxmetro es fundamental conocer con detallela curva de disociacin de la oxihemoglobina (figura 13).

En esta curva tiene forma sigmoidea, por lo que se pueden dife-renciar tres partes. Inicialmente, con la presiones de O2 ms bajas, lapendiente de la curva es pequea, pero es de menor inters pues es-tos valores de PaO

2 son prcticamente incompatibles con la vida. En la

parte media la pendiente es muy grande, hecho fundamental, puespequeas variaciones en la PaO2 producirn grandes cambios en lasaturacin de la hemoglobina. En la parte final la pendiente vuelve aser pequea (fase de "meseta"), por lo que cambios grandes de PaO2casi no afectan al %Sat, pues ya con una PaO2 de 60 mmHg el %Sat esaproximadamente del 90%, valor suficiente para asegurar una ade-cuada oxigenacin tisular en la mayora de las ocasiones. La P50 es laPaO2 para la que la Hb se encuentra saturada al 50% (25-27 mmHg).

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Es de capital importancia conocer tambin los factores que modi-fican el grado de afinidad de la Hb por el oxgeno, o lo que es equiva-lente, que desplazan la curva de disociacin a la derecha (con lo que laafinidad es menor y la Hb requiere PaO2 mayores para captar el O2) oa la izquierda (viceversa) (MIR 97-98F, 257; MIR 95-96, 258).

3.Capacidad de difusin. Se estima mediante la determinacinde la capacidad de difusin del monxido de carbono (DLCO). Seinspira una pequea cantidad conocida de CO mezclada con aire, semantiene en los pulmones durante unos 10 segundos y se mide lacantidad que queda en el aire espirado. El CO que "falta" general-mente ha difundido a travs de la membrana alveolocapilar y se haunido a la Hb de los hemates que pasan por los capilares alveolares,si no hay fugas areas. La cantidad de CO absorbida por minuto y pormmHg de gradiente de presin entre el alveolo y la sangre capilar esla DLCO. La KCO resulta de dividir la DLCO entre el valor del volumenalveolar. Ambos valores estn tabulados para edad, sexo y talla delpaciente, pero, para recordar una cifra, habitualmente el valor de laDLCO ronda los 20 ml/min. Son necesarios volmenes de ventila-cin no excesivamente pequeos para que el resultado obtenido seavlido.

Como la DLCO mide una difusin de un gas en un lquido, su valorsigue las leyes fsicas que regulan este hecho. As: "La velocidad dedifusin de un gas en un lquido (D) es directamente proporcional algradiente de presiones (P), a la superficie de contacto (A) y a su solu-bilidad (S), e inversamente proporcional a la distancia de difusin (d)y la raz cuadrada de su peso molecular (Pm)".

El coeficiente de difusin en el agua es constante para cada gas;considerando el valor 1 para el O

2, al CO

2 le correspondera 20,3, y al CO

0,81. Dadas las dificultades tcnicas de realizar el clculo de la capaci-dad de difusin del O2, la que realmente nos interesa, se hace unaestimacin indirecta mediante la DLCO.

Hay segn esto cinco factores fundamentales que determinan elvalor de la DLCO: La superficie de intercambio (la superficie alveolocapilar total). La

causa ms frecuente de disminucin de la DLCO es la prdida dedicha superficie por destruccin del parnquima (enfisema, fibro-sis pulmonar...), hecho ms importante que el propio aumento degrosor de la membrana alveolocapilar.

Concentracin de Hb en la sangre, pues la Hb es la "encargada" defijar el CO, y si existe anemia nos puede dar un valor de DLCO fal-samente bajo pues el CO difunde bien pero no hay Hb que lo fije.Por este motivo hay que corregir el valor de DLCO a la Hb del pa-ciente.

Volumen de sangre en los capilares pulmonares que intervienenen el intercambio, por el mismo motivo (ms volumen de sangre,ms hemoglobina).

El grado de discordancia entre la ventilacin y la perfusin pulmo-nares.

Espesor de la membrana alveolocapilar (distancia de difusin).

Mediante la DLCO se hace una estimacin del estado funcional dela membrana alveolocapilar.

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CLASIFICACIN DE LAS HORMONAS. Peptdicas.

- Polipeptdicas: LH, FSH, GH, insulina, glucagn.- Dipeptdicas: T3, T4.

Esteroideas: hormonas gonadales y suprarrenales. Otras: catecolaminas, dopamina, etc.

RECEPTORES HORMONALES. De membrana. Para hormonas polipeptdicas (como por ejemplo

la insulina . La accin de las hormonas comienza en la activacin desus receptores, tras lo que sigue una cascada de acontecimientosintracelulares que termina en la expresin de determinados ge-nes a nivel nuclear y otras acciones no dependientes de la activa-cin de la transcripcin. Podemos clasificar a los receptores hor-monales de membrana en:- Receptores de siete dominios transmembrana (PTH, ACTH,

TSH, glucagn): unidos a las protenas G. La activacin de lasGs produce aumento de la actividad de la adenilciclasa y conello aumento de los niveles de cAMP. La activacin de la Gqproduce aumento de la fosfolipasa C, lo que lleva a un aumen-to del calcio.

- Receptores de factores de crecimiento (Insulina, IGF): unidosa una tirosn-quinasa.

- Receptores de citoquinas (GH, prolactina): aumentan la acti-vidad de las quinasas tipo Janus (JAK).

- Receptores unidos a guanilil-ciclasa (PAN): aumentan la acti-vidad de la xido ntrico sintetasa.

Citoslicos. Para hormonas esteroideas. Se forma el complejo hor-mona-receptor que se dirige al ncleo. Estos receptores contienenun rea de unin al ligando (LBD) y otra para unin al ADN (DBD).(MIR 90-91, 170).

Nucleares. Para hormonas tiroideas (stas tambin poseen recep-tores mitocondriales). Estos receptores poseen una zona a la quese une el ligando (LBD) y otra mediante la que se unen al ADN(DBD) en una zona especfica del mismo denominada elementode respuesta tiroidea (TRE). Dicha unin se estabiliza medianteprotenas auxiliadoras (TRAPs).

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Los factores hormonales hipotalmicos actan ejerciendo un controlsobre la secrecin hormonal hipofisaria.

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HORMONAS HIPOTALMICAS. TRH. La peptdica de menor tamao (tripptido), mxima concen-

tracin en eminencia media del hipotlamo. Estimula la secrecinde TSH y prolactina. Tambin se ha implicado a la TRH materna enel desarrollo del tiroides fetal durante el embarazo. Los estmulosalfaadrenrgicos y las encefalinas estimulan la TRH.

GnRH. Secrecin pulstil. Estimula LH y FSH. GRH. Presente sobre todo en ncleo arcuato. Estimula la secrecin

de GH. CRH. Estimula la liberacin de ACTH y betaendorfina. Somatostatina. Importante hormona inhibitoria con efectos sobre

GH, insulina, glucagn, gastrina, GIP, VIP, motilina. Adems redu-ce el riego esplcnico en un 30% e inhibe la motilidad gastrointes-tinal, as como la absorcin de lactosa y galactosa y la agregacinplaquetaria.

Dopamina. Anteriormente denominada PIF (prolactin inhibitingfactor), inhibe la prolactina (PRL). Este hecho explica porqu enlas lesiones de tallo hipofisario se produce un aumento de la mis-ma.

VIP. Estimula la liberacin de prolactina. Anteriormente exista eltrmino PRF (prolactin releasing factor) para referirse al VIP y laTRH cuando no haban sido identificadas todava.

Otras. Sustancia P, neurotensina, hormonas reguladoras de MSH.

HORMONAS ADENOHIPOFISARIAS.Existen cinco tipos celulares diferentes en la hipfisis anterior quesecretan seis hormonas distintas: las clulas lactotrficas producen pro-lactina (PRL); las somatotrficas, hormona de crecimiento (GH); las go-nadotrficas, hormona luteoestimulante (LH) y folculo estimulante(FSH); las tirotrpicas, tirotropina (TSH) y las corticotrpicas, cortico-tropina (ACTH). Vasopresina u hormona antidiurtica (ADH) y oxitoci-na se producen por las neuronas del hipotlamo y se almacenan en ellbulo posterior de la hipfisis.

Hormona de crecimiento (GH). La GH se secreta por las clulassomatotrficas, que representan aproximadamente el 50% de las c-lulas de la hipfisis. La GH comparte una identidad estructural del 85%con el lactgeno placentario humano (HPL). Existen mltiples formasde GH en la circulacin. La forma dominante es la GH monomrica (22KDa), pero hay tambin formas oligomricas (GH grande de 44 KDa) yformas ms pequeas (20 KDa). Todas estas variantes contribuyen ala concentracin total de GH circulante.

La GH muestra una liberacin pulstil caracterstica. Los nivelescirculantes son prcticamente indetectables durante gran parte delda y se producen de 4 a 8 picos de liberacin despus de las comidas,el ejercicio, durante el sueo de ondas lentas o sin causa evidente.

La GH es necesaria para el crecimiento lineal normal. No es, sinembargo, el principal estimulador directo del crecimiento pero actaindirectamente induciendo la formacin de las somatomedinas o fac-tores de crecimiento similares a la insulina (IGF). La somatomedina Co IGF-1 es la ms importante para el crecimiento postnatal y se produ-ce fundamentalmente en el hgado. Estas somatomedinas van uni-

das a protenas de transporte especficas (IGF-BP) que aumentan suvida media y hace que las concentraciones se mantengan relativamen-te constantes a lo largo del da, a diferencia de la GH. El crecimiento enla etapa prenatal y neonatal es independiente de la GH. La elevacinde los niveles de IGF-1 ocurre durante el brote de crecimiento puberal,y es responsable de la aceleracin del crecimiento en esa etapa de lavida.

La GH posee varios efectos metablicos: estimula la incorporacinde los aminocidos a las protenas y aumenta la liberacin de los ci-dos grasos libres por los adipocitos. Tiene adems un efecto antago-nista de la insulina e inhibe la captacin de glucosa por los tejidos. Lospacientes con dficit de GH son ms susceptibles a la hipoglucemiainducida por la insulina y aquellos con exceso de GH desarrollan resis-tencia insulnica.

La GH est controlada por una regulacin hipotalmica dual: susecrecin se estimula por la hormona liberadora de la hormona de cre-cimiento (GHRH) y se inhibe por la somatostatina. La GH es la primerahormona que se altera cuando existe una lesin estructural del hipo-tlamo o bien cuando aparece un panhipopituitarismo secundario aradioterapia o ciruga, dando un dficit de GH.

Adrenocorticotrofina (ACTH). La ACTH se produce en las clulascorticotrficas, que constituyen el 15% de las clulas de la hipfisisanterior. Se sintetiza a partir de una molcula precursora, la proopio-melanocortina que se escinde dando origen adems de ACTH, a la be-talipotropina y a un precursor N-terminal. Controla la liberacin decortisol a partir de la corteza suprarrenal y aunque tambin estimula laliberacin de aldosterona, sta se regula bsicamente por el sistemarenina-angiotensina.

La ACTH se libera en pulsos con un ritmo circadiano predominan-te, siendo su concentracin mxima a primeras horas de la maana ymnima por la tarde.

La CRH hipotalmica es el regulador principal de la ACTH, la vaso-presina juega un cierto papel fisiolgico en la liberacin de ACTH yaque potencia la capacidad liberadora de CRH. El estrs, la ciruga, lahipoglucemia y los problemas psquicos estimulan la liberacin deACTH. El cortisol regula mediante un sistema de retroalimentacinnegativa la liberacin de ACTH y CRH, como en la mayora de ejeshormonales (MIR 98-99F, 230).

Gonadotrofinas. LH y FSH son liberadas por las clulas gonadotr-ficas, que constituyen el 10% de la hipfisis anterior. Son glucoprote-nas de tamao similar y comparten una subunidad alfa comn (quetambin existe en TSH y gonadotropina corinica humana) y poseenuna subunidad beta caracterstica. Ambas hormonas se liberan demanera pulstil y regulan la funcin ovrica y testicular.

LH y FSH son liberadas de forma pulstil bajo la influencia de lahormona liberadora de gonadotropinas (GnRH). La respuesta de LH yFSH vara considerablemente a lo largo de la vida; caractersticamentela sensibilidad a GnRH disminuye hasta el inicio de la pubertad, y antesde la pubertad la respuesta de FSH es mayor que la de LH. Con el de-sarrollo puberal aumenta la sensibilidad a GnRH y comienza la secre-cin pulstil de LH, inicialmente durante el sueo. Durante la vidafrtil las pulsaciones de LH aparecen durante el da y la respuesta deLH a GnRH es mayor que la de FSH.

Prolactina (PRL). Las clulas lactotrofas representan el 15-20% dela glndula hipofisaria normal; durante el embarazo, la masa celularaumenta hasta un 70%. La forma predominante de la hormona proce-sada contiene 198 aminocidos, aunque existen formas de mayor ta-mao biolgicamente no activas (prolactina "big" y prolactina "big-big") en cuanta pequea en personas normales y mayor en los adeno-mas hipofisarios.

La PRL es fundamental para la lactancia. El aumento de la produc-cin de estrgenos durante el embarazo estimula el crecimiento y la re-plicacin de las clulas lactotrficas de la hipfisis, lo que incrementa lasecrecin de PRL. Esta prepara la glndula mamaria para la lactancia alo largo del embarazo. Los niveles elevados de estrgenos inhiben elefecto de la PRL sobre la mama, por lo que la lactancia no se inicia hastaque los niveles de estrgenos descienden despus del parto.

En condiciones normales, la secrecin de PRL es frenada por el hi-potlamo. Por eso la concentracin de PRL aumenta cuando se destru-ye el hipotlamo o se secciona el tallo hipofisario. El principal factorhipotalmico inhibidor de la PRL es la dopamina (tambin se conocecomo PIF: prolactin inhibiting factor), que es sintetizada en el hipot-

lamo y es transportada por la circulacin portal actuando para inhibirla secrecin de PRL sobre los receptores D2.

Existen tres factores que en circunstancias adecuadas estimula-rn el lactotropo para que libere PRL: los estrgenos, los estmulos neu-rales del pezn y la TRH. El aumento de PRL tras la succin se debe a unfactor liberador, que probablemente se estimule por el aumento de 5-HT a nivel central, y parece que pudiera tratarse del VIP. La TRH esti-mula de manera potente la secrecin de PRL, esto explica la hiperpro-lactinemia que acompaa al hipotiroidismo primario de larga evolu-cin. La concentracin de PRL tambin aumenta con el estrs, el sueoy los opiceos.

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Tirotrofina (TSH). La TSH se produce en las clulas tirotrficas,que constituyen el 5% de las clulas de la hipfisis anterior. Es unaglucoprotena compuesta por una subunidad alfa que comparte conFSH, LH y gonadotrofina corinica y una subunidad beta caractersti-ca. Es la responsable de la regulacin de la sntesis de las hormonastiroideas y determina el tamao del tiroides. TRH es el factor hipotal-mico principal que regula la liberacin de TSH. Las hormonas tiroideastiroxina (T4) y triyodotirosina (T3) inhiben la produccin de TSH porun mecanismo hipofisario directo. Somatostatina, dopamina y gluco-corticoides disminuyen la liberacin de TSH.

HORMONAS NEUROHIPOFISARIAS.Oxitocina y vasopresina (hormona antidiurtica o ADH) son sintetiza-das como prehormonas en los ncleos supraptico y paraventriculardel hipotlamo, emigran por los axones neuronales y se almacenan engrnulos secretores dentro de las terminaciones nerviosas de la hip-fisis posterior, desde donde son liberadas a la circulacin. ADH contro-la la conservacin del agua, mientras que la oxitocina estimula las con-tracciones uterinas y la eyeccin de la leche.

Vasopresina (ADH, AVP). La ADH conserva el agua por un meca-nismo de concentracin de la orina, para ello la hormona se une en eltbulo contorneado distal y en los conductos colectores al receptor V2,potenciando la reabsorcin de agua desde la luz tubular hacia el in-tersticio medular, contribuyendo a mantener constante la osmolari-dad plasmtica. Ello es posible gracias a la apertura de las aquaporinasdel tbulo colector medular. La ADH en dosis suprafisiolgicas puedeactuar sobre los receptores V1 y producir vasoconstriccin como ocurreen respuesta a la hipotensin severa. Tambin estimula la liberacinde ACTH y GH. La liberacin de ADH depende de varios estmulos: Regulacin osmtica. La osmolaridad plasmtica es el principal

regulador de la liberacin de ADH. Los osmorreceptores son neu-ronas hipotalmicas situadas en estrecho contacto con las neuro-nas productoras de ADH y son muy sensibles a la variacin de laconcentracin de solutos. Pequeas variaciones en la osmolaridadplasmtica inducen cambios de volumen en los osmorreceptoresque estimulan la liberacin de ADH. En sujetos normales el um-bral osmtico de ADH oscila entre 275-290 mosm/Kg (media en285). Pequeos aumentos de la osmolaridad por encima del um-bral (1-2%) inducen un incremento lineal de la liberacin de ADH.

Regulacin de volumen. La disminucin del volumen plasmticoestimula la liberacin de ADH (receptores de volumen de la aur-cula izquierda y venas pulmonares). La respiracin a presin posi-tiva, la bipedestacin y la vasodilatacin estimulan la ADH. El au-mento de volumen plasmtico inhibe la liberacin de ADH y de-termina diuresis con correccin de la hipervolemia. Esto ocurre enel decbito, la respiracin a presin negativa, la ausencia de fuer-zas gravitatorias, el fro y la inmersin en agua.

Regulacin de presin. La activacin de los receptores carotdeos yarticos en respuesta a la hipotensin estimula la liberacin deADH. La hipotensin secundaria a la prdida de sangre es el est-mulo ms potente.

Regulacin nerviosa. Numerosos neurotransmisores y pptidosintervienen en la regulacin de la liberacin de ADH.

Frmacos. Estimulan la liberacin de ADH: nicotina, morfina, vin-cristina, ciclofosfamida, clofibrato, clorpropamida, algunos antie-pilpticos (carbamacepina) y algunos antidepresivos tricclicos. In-hiben la liberacin de ADH y producen diuresis: etanol, naloxona,difenilhidantona y clorpromacina

Otros. El envejecimiento, el estrs, la hipoxia, las nuseas, hiper-termia e hipoglucemia estimulan la liberacin de ADH.

Sed. Existe una estrecha relacin entre la liberacin de ADH y lased, ya que ambas se encuentran reguladas por pequeos cam-bios de la osmolaridad plasmtica. Cuando hay prdidas impor-tantes de volumen la angiotensina II estimula la liberacin de ADHy aumenta la sed.

Oxitocina. Secretada por la zona paraventricular hipotalmica. Elmecanismo de estmulo es el contacto del pezn (succin del lactan-te), aunque a veces se segrega con el simple juego de la madre con suhijo, al margen del acto de mamar. Asimismo, el estmulo del tractogenital (endometrio) favorece su liberacin. Su accin se ejerce sobrelas clulas mioepiteliales de la mama, permitiendo la eyeccin lctea,y sobre el tono y contracciones uterinas. Asimismo, acta sobre el pe-ristaltismo intestinal, pieloureteral y de la vescula biliar.

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El tiroides adulto (peso 15-20 g) contiene dos lbulos unidos por unistmo y se sita inmediatamente por debajo y por delante de los cart-lagos larngeos. Est formado por acinos o folculos cuyo epitelio seencarga de sintetizar las hormonas tiroideas y cuyo interior est for-mado por una sustancia coloide que contiene la tiroglobulina, prote-na fundamental para la sntesis de T4 y T3. En el tiroides existen ade-ms otras clulas, las clulas parafoliculares o C, encargadas de liberarcalcitonina.

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SNTESIS DE HORMONAS TIROIDEAS.La sntesis de hormonas tiroideas depende de la captacin adecuadade yodo por el tiroides. El yodo penetra en las clulas tiroideas en for-ma de yoduro inorgnico que procede de la desyodacin de T4 y T3 yde la administracin exgena (alimentos, agua, frmacos). La sntesis

de hormonas tiroideas se puede dividir en cuatro etapas. Transporte activo del yoduro hasta la clula folicular y la luz folicu-

lar. El yoduro es oxidado (organificacin) por la peroxidasa tiroidea y

se une a la tiroglobulina en la interfase clula-coloide para realizarla yodacin de los residuos tirosilo de la tiroglobulina. Se formanlas sustancias precursoras monoyodotirosina (MYT) ydiyodotirosina (DYT).

La peroxidasa cataliza el acoplamiento de DYT y MYT para formarT4 y T3.

La sustancia coloidal entra por pinocitosis a la clula folicular don-de se une a los lisosomas tiroideos para dar lugar a los fagolisoso-mas, donde se realiza la hidrlisis de la tiroglobulina y la liberacina la sangre de T4 y T3.

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TRANSPORTE Y METABOLISMO DE HORMONAS TIROIDEAS.El tiroides es la nica fuente de T4 endgena, pero slo produce un20% de T3. La formacin extraglandular, por la 5-mono-desyodacinde T4, es la responsable del 80% de los niveles sanguneos de T3 queposee una potencia metablica tres veces superior a T4 y es la respon-sable de la mayor parte de su accin sobre los tejidos.

T4 y T3 se unen a las protenas de la sangre. Se unen en orden cre-ciente de intensidad a la globulina fijadora de hormonas tiroideas(TBG), a la transtiretina (o prealbmina TBPA) y a la albmina, aun-que no es as en cantidad (ver tabla). Las hormonas tiroideas se en-cuentran en equilibrio reversible con sus protenas transportadoras,estando la mayor parte de la hormona ligada y una pequea propor-cin libre que es la que acta.

Cuando existen alteraciones en las concentraciones de TBG pueden existiralteraciones en la cantidad total de hormona tiroidea (TBG, T4 total), pero laconcentracin de hormona libre se mantendr intacta y la TSH normal. Estehecho es importante para la interpretacin de los resultados de laboratorio.Se denomina hipertiroxinemia eutiroidea a la situacin en la que la T4 totalest elevada mantenindose la T4 libre normal. Entre las causas de la mismase encuentra la elevacin de concentracin de TBG.

La accin primaria de las hormonas tiroideas se ejerce a travs desu unin a uno o varios receptores intracelulares, que a su vez se unena lugares reguladores especficos de los cromosomas modificando laexpresin del genoma.

Las hormonas tiroideas se metabolizan fundamentalmente (70%)por la desyodacin de sus tomos de yoduro. La segunda va metab-lica de T4 y T3 es la conjugacin en el hgado y su eliminacin por labilis. La eliminacin fecal de ambas hormonas y sus metabolitos supo-ne el 20% de la eliminacin total de T4. Por ltimo, un pequeo por-centaje es sometido a desaminacin oxidativa y descarboxilacin paraproducir tretayodoactico y triyodoactico.

REGULACION DE LA FUNCION TIROIDEA.La funcin tiroidea est regulada por dos mecanismos fundamenta-les: un mecanismo supratiroideo mediado por la TSH hipofisaria y unmecanismo intratiroideo que depende de los cambios del yodo org-nico glandular. La secrecin de TSH depende de dos mecanismosopuestos sobre la clula tirotrpica: la TRH hipotalmica se encarga deestimular la secrecin de TSH, mientras que las hormonas tiroideasinhiben su liberacin por un mecanismo de retroalimentacin negati-va. Esta regulacin negativa parece que se produce exclusivamentesobre la clula tirotrfica y no sobre la secrecin de TRH. El responsa-ble principal de esta accin a nivel hipofisario es la T3. Somatostatinay dopamina inhiben la secrecin de TRH fisiolgicamente. Los estr-genos aumentan la respuesta a TRH.

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DIVISIN FUNCIONAL DE LAS SUPRARRENALES. Corteza. Origen mesodrmico. Capas: glomerular (mineral-

corticoides: aldosterona), fasciculo-reticular (glucocorticoides: cor-tisol y andrgenos: DHEA).

Mdula. Origen ectodrmico. Pertenece al sistema simptico. Noes imprescindible para la vida. Contiene clulas cromafines perte-necientes al sistema APUD. Segrega principalmente adrenalina yen menor proporcin noradrenalina.

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FISIOLOGA DE LOS ESTEROIDES.La estructura bsica de los esteroides es un ncleo deciclopentanoperhidrofenantreno (3 anillos de 6 carbonos y 1 anillo de5 tomos de carbono). El precursor de las mismas es el colesterol. Los

- Hiperestrogenismo: embarazo, recin nacido, ACO.- Tamoxifn.- Aumento sntesis heptica o disminucin de aclaramien-

to: hepatitis crnica activa, cirrosis biliar, porfiria.- Causa hereditaria.

- Hiperandrogenismo.- Disminucin de sntesis heptica: cirrosis, enf. sistmica

grave.- Sndrome nefrtico y acromegalia.- Corticoides dosis altas.- Causa hereditaria.

Feto y neonato prematuro. Ayuno y desnutricin. Enfermedad sistmica grave, traumatismo o postoperatorio. Frmacos: amiodarona, dexametasona, propranolol, contrastes

yodados, propiltiouracilo.

esteroides suprarrenales contienen 19 o 21 tomos de carbono: los es-teroides C19 muestran actividad fundamentalmente andrognica;mientras que los esteroides C21 poseen actividad glucocorticoide ymineralcorticoide. Cada zona de la corteza suprarrenal se encarga dela sntesis de una hormona especfica, la zona externa (glomerular) seencarga de la sntesis de aldosterona y la zona interna (fasciculore-ticular) participa en la sntesis de cortisol y de los andrgenos supra-rrenales.

La secrecin diaria de cortisol presenta un ritmo circadiano muypronunciado, de forma similar al de ACTH (niveles mximos de ma-drugada, bajos por la tarde). El cortisol circula unido a dos tipos deprotenas: transcortina o globulina transportadora de cortisol (CBG)de alta afinidad y a la albmina, de baja afinidad y alta capacidad. Sloun 5% de la hormona circula libre, que es la hormona activa. Es meta-bolizado fundamentalmente en el hgado por la 11-hidroxiesteroide-deshidrogenasa que transforma el cortisol en cortisona. La aldostero-na se une a protenas en una proporcin de un 50%, por ello ms del75% de la hormona circulante se inactiva durante el primer paso a tra-vs del hgado.

Los esteroides difunden pasivamente a travs de la membranacelular y se unen a receptores intracelulares. Existen dos subtipos dereceptores de glucocorticoides: tipo I (a travs del que se ejerce el efec-to mineralcorticoide) y el tipo II (a travs del que se ejerce el efectoglucocorticoide).

FISIOLOGA DE LOS GLUCOCORTICOIDES.Las concentraciones de ACTH y cortisol aumentan rpidamente ensituaciones de estrs fsico (traumatismos, ciruga) o psquico (ansie-dad, depresin), hipoglucemia y fiebre. Los niveles elevados de gluco-corticoides protegen al organismo en situaciones de estrs. El cortisol,que es el principal glucocorticoide, ejerce su efecto sobre el metabolis-mo intermediario al actuar sobre los receptores de tipo II. Regulan elmetabolismo de las protenas, hidratos de carbono, lpidos y cidosnucleicos. Los glucocorticoides aumentan la glucemia, ya que actancomo hormonas contrainsulares inhibiendo la liberacin de insulina,estimulando la gluconeognesis heptica y disminuyendo la capta-cin de glucosa en los tejidos perifricos (MIR 99-00F, 220; MIR 91-92,173). El efecto sobre el metabolismo proteico es fundamentalmentecatablico, aumentando la degradacin de protenas y la eliminacinde nitrgeno. Inhiben la sntesis de cidos nucleicos en la mayora delos tejidos excepto en el hgado donde estimulan la sntesis de ARN.Estimulan la movilizacin de los lpidos y estimulan la lipasa celular(estimulan liplisis).

Los glucocorticoides tienen adems otra serie de propiedades: an-tiinflamatorias, alteran la inmunidad celular (disminuyen los linfoci-tos T) y humoral (inhiben la produccin de interfern por los linfocitose interleucinas y otros mediadores), suprimen la fiebre. Sobre las clu-las sanguneas producen leucocitosis con neutrofilia y eosinopenia;modifican la conducta (existen trastornos emocionales en los sndro-mes por exceso o defecto de cortisol, etc.). Contribuyen a mantener elvolumen del lquido extracelular aumentando la formacin de agualibre (inhiben ADH y estimulan PAN), evitando la intoxicacin hdrica.Poseen tambin acciones mineralcorticoideas dbiles, al aumentar lasdosis se produce aumento en la reabsorcin de sodio y eliminacinurinaria de potasio.

MDULA SUPRARRENAL.La secrecin de catecolaminas se produce tras la liberacin de acetilco-lina en fibras postganglionares simpticas de la mdula suprarrenal,durante el estrs, ejercicio, hipoglucemia, angor, hemorragias, ciruga,anestesia, anoxia. En caso de anoxia-asfixia se libera ms norepinefri-na que epinefrina. Estas se producen en cantidades suficientes y sealmacenan como para cubrir las necesidades de varios das. Producenun aumento de la glucemia por produccin de glucosa heptica (efec-to beta) e inhibicin de insulina (efecto alfa) y estimulan la liplisis.Catabolismo catecolaminas: COMT y MAO (monoaminooxidasa)

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OVARIO.En este rgano se producen diversas hormonas con acciones determi-nadas sobre los tejidos.

Estrgenos. En la mujer no gestante, el ovario es el principal pro-ductor de estrgenos. En la gestante se producen en mayor cantidaden la placenta. El 17-betaestradiol es el principal estrgeno ovrico. En

el hgado se transforma en estrona. El estriol es un metabolito perif-rico de los anteriores. Son necesarios para el ciclo menstrual y la gesta-cin. En la pubertad estimulan el crecimiento de tero, trompas, vagi-na y genitales externos.

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Progesterona. Esencial para la reproduccin y la gestacin. Su pro-duccin comienza en la segunda parte del ciclo menstrual, con la apa-ricin del cuerpo lteo. En el embarazo se produce primero por el cuer-po gravdico y luego en la placenta. Favorece los cambios secretores entrompas y endometrio necesarios para la implantacin del huevo fe-cundado y estimula el desarrollo final de los lobulillos y alveolos de laglndula mamaria. Aumenta la temperatura corporal y estimula larespiracin. Produce una relajacin del msculo liso y, al contrario quelos estrgenos, un aumento del espesor del tapn de moco cervical(MIR 96-97, 42).

Andrgenos. El principal es la androsterona. Los andrgenos y es-trgenos circulan en su mayora unidos a la globulina transportadorade hormonas sexuales (SHBG).

Otras hormonas no esteroideas. Relaxina. Inhibe las contracciones uterinas espontneas, estimu-

la el crecimiento tubuloalveolar de la mama. Inhibina folicular. Efecto feedback negativo sobre FSH, inhibe la

luteinizacin de clulas de la granulosa.

TESTCULO.Funcionalmente se puede dividir en dos tipos de clulas con funcio-nes diferentes.

Clulas intersticiales de Leydig. En contacto con el lquido extra-celular. Controladas por LH. Sintetizan testosterona (principal hormo-na testicular).

Clulas de Sertoli. Presentes en tbulos seminferos, favorecien-do la espermatognesis. Estimuladas por la FSH. Producen protenasfijadoras de andrgenos (ABP), la inhibina testicular y el inhibidor delplasmingeno.

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INSULINA.Es la principal hormona implicada en el metabolismo hidrocarbona-do. Codificada en el cromosoma 11. Sintetizada en las clulas beta delpncreas. Est formada por dos cadenas polipeptdicas: A de 21 aa; Bde 30 aa. Su precursor es la proinsulina, que contiene insulina y elpptido C.

Efectos biolgicos. Favorece la captacin de glucosa en hgado,msculo y tejido adiposo. Estimula la glucogenognesis e inhibe la neo-glucognesis y glucogenlisis. En presencia de glucosa e insulina, elhgado es el ms importante formador de cidos grasos libres. Aumen-ta la captacin de aminocidos en tejido muscular y aumenta la snte-sis proteica. Es necesaria para la sntesis de somatomedina, mediadorde la GH.

Receptores. En la membrana de hepatocitos, adipocitos, clulamuscular, monocito, fibroblastos, incluso hemates. La unin insuli-na-receptor es rpida y reversible, dependiente de la temperatura y elpH. Cuando la hormona se une al receptor, el complejo formado seinternaliza dentro de la clula.

GLUCAGN.Se produce en las clulas alfa de los islotes pancreticos. Regulacinde su secrecin y accin: Aumenta en la ingesta de protenas y el ejercicio, y sobre todo en la

hipoglucemia. Se inhibe por ingesta de hidratos de carbono e hiperglucemia y por

la somatostatina. Produce glucogenlisis, gluconeognesis, estimula la liplisis y la

formacin de cuerpos cetnicos (al aumentar la carnitina y dismi-nuir el malonil-CoA) a la vez que inhibe el almacenamiento de tri-glicridos en el hgado.

HORMONAS CONTRAINSULARES.Catecolaminas, estrgenos, gestgenos, PTH, GH, esteroides supra-rrenales (producen bloqueo perifrico de insulina y estimulan neo-glucognesis). Estas hormonas son importantes en el ayuno, en el quese estimula su sntesis para liberar glucosa desde el glucgeno hep-tico y para aumentar la gluconeognesis. En el ayuno caen los nivelesde insulina en favor de las hormonas contrainsulares.

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CALCIO.El 98% del calcio corporal est en el hueso. El calcio extracelular, que esfundamental en diversas funciones orgnicas, est presente en tresformas: 1) calcio ligado a protenas (40-50%), principalmente a la alb-mina; 2) calcio libre o ionizado (40-50%), y 3) calcio formando comple-jos difusibles con citrato, acetonas, fosfatos (8-12%). El calcio libre oionizado es la forma activa y est sometido a un control hormonal rigu-roso sobre todo por la paratohormona (PTH). Existen varios factores,

no hormonales importantes que influyen sobre la concentracin decalcio libre: la concentracin de albmina (la hipoalbuminemia se re-laciona con un calcio total bajo y un calcio libre normal) y el pH (el equi-librio cido-base modifica el calcio ionizado, disminuyendo ste en laalcalosis). Del calcio de la dieta (requerimientos 1 g/da) se absorbenetamente el 30% en el intestino delgado proximal y este proceso esfacilitado por la vitamina D. Se elimina en el rin y sufre una elevadareabsorcin tubular: 2/3 tbulo contorneado proximal y 1/3 en el asade Henle. La excrecin habitual de calcio en orina es de unos 175 mg/da.

FSFORO.El 85% del fsforo corporal se encuentra en el esqueleto. El fosfato plas-mtico, que interviene en casi todos los procesos metablicos, se com-pone tambin de tres fracciones: unido a protenas (12%), ionizado(55%) y formando complejos (35%). La absorcin del fsforo de la dietapor el intestino es bastante eficaz (70-80% de lo ingerido). Se eliminapor el rin (que es el rgano que ejerce sobre el fsforo un control msimportante) y sufre reabsorcin tubular proximal que es variable (50-90%). No existen pruebas de que en el tbulo distal sea secretado. Lacantidad de fosfato eliminada en la orina depende de la dieta, si lasobrecarga de fsforo disminuye, aumenta la reabsorcin tubular pro-ximal y disminuye la fosfaturia; si la cantidad de fsforo que llega alrin aumenta ocurrir lo contrario. La PTH favorece la eliminacin defosfato en la orina.

MAGNESIO.Es el catin divalente intracelular ms abundante. Como ocurra conel calcio y el fsforo, la mayor parte del contenido corporal del magne-sio se localiza en los huesos (67%). Del magnesio srico la principal formaes la ionizada (55-65%), una fraccin ms pequea (25-35%) ligada aprotenas y un 10-15% en forma de complejos. El magnesio unido aATP es fundamental para las reacciones metablicas. Los factores queinfluyen sobre las fracciones del calcio influyen de forma similar sobreel magnesio.

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PARATHORMONA (PTH).Es un polipptido de 84 aa producido por las glndulas paratiroides.La PTH intacta es metabolizada en las glndulas paratiroides y en lo-calizaciones extraglandulares formando los fragmentos carboxitermi-nal (biolgicamente inactivo) y aminoterminal (biolgicamente acti-vo). La funcin principal de esta hormona consiste en mantener laconcentracin de calcio del lquido extracelular. La secrecin de PTHest regulada fundamentalmente por la fraccin de calcio libre: la dis-minucin del calcio estimula la liberacin de PTH. El magnesio regulade forma similar la secrecin de PTH, aunque se ha demostrado secre-

- Glucosa, sobre todo oral.- Otros monosacridos.- Aminocidos.

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- Glucagn.- Hormonas GI.- Betaadrenrgicos.

- Somatostatina.- Adrenalina y noradrenalina.- Bloqueantes beta.- Prostaglandina A.

- Sulfonilureas.- Estmulos vagales.

- Fenitona.- L-asparaginasa.- Diazxido (el inhibidor ms potente conocido).- Estreptozotocina (es betacitotxico produciendo diabetes experimental).

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cin de PTH defectuosa en situacin de hipomagnesemia severa ymantenida. Acta sobre receptores de membrana de siete dominios.Acciones hormonales: A nivel intestinal parece que potencia la accin de la vitamina D,

aumentando la absorcin de calcio y fsforo. En el hueso favorece la resorcin sea con liberacin de calcio. En el rin inhibe la reabsorcin de fosfato en el tbulo proximal

(aumenta la fosfaturia), aumenta la reabsorcin de calcio y favore-ce la eliminacin de bicarbonato (acidosis metablica), tambinestimula la conversin de 25(OH)D3 a 1,25(OH)2D3, al estimular la1-25 alfa hidroxilasa.

VITAMINA D.La vitamina D es una hormona encargada de regular la homeostasisdel calcio. El origen de la vitamina D es doble: 1) Cutneo: el colecalci-ferol o D3 es una prehormona producida por la piel bajo la accin de laluz solar. 2) Dieta: cantidades adicionales de vitamina D, D2 (vegetal-cereales) y D3 (animal-hgado de pescado, leche) s