La descarga de barorreceptores por oclusión carotídea no aumenta

sumario
EUROPEAN JOURNAL OF
obstetrics &
GYNECOLOGY
AND REPRODUCTIVE BIOLOGY
European Journal of Obstetrics & Gynecology and
Reproductive Biology (Ed. Española) 2001; 1: 147-154
Original
La descarga de barorreceptores por oclusión carotídea no aumenta
la frecuencia cardíaca en fetos ovinos
Hobe J. Schrödera,b, Christian Rybakowskib, Klaus Eisermanna, Mikhail Tchirikova,
Stephany Ostermannb
Abteilung für experimentelle Medizin, Martinistr 52, 20246 Hamburgo, Alemania.
a
Universitäts-Fraueklinik, Martinistr 52, 20246 Hamburgo, Alemania.
b
Aceptado: 15 noviembre 1999
Resumen
La descarga de barorreceptores por oclusión de la carótida no aumenta la frecuencia cardíaca en fetos ovinos. Objetivos: Valorar la hipótesis de que la reducción de la presión del seno carotídeo por oclusión de la carótida aumenta la frecuencia cardíaca en fetos ovinos. Diseño
del estudio: Fetos ovinos (edad gestacional 121-132 días) se instrumentaron crónicamente con oclusores carotídeos bilaterales, catéteres y
electrodos (ECG) para medir las presiones arteriales sistémica y del seno carotídeo (PSC) y la frecuencia cardíaca. Resultados: La oclusión
bilateral de la carótida (OBC) aumentó la presión arterial media desde 46 ± 7 mmHg a 53 ± 8 mmHg (media ± DE), mientras que la PSC
se redujo desde 44 ± 7 mmHg a 17 ± 7 mmHg. La frecuencia cardíaca fetal se redujo significativamente durante la oclusión, desde 186 ±
3,4 LPM a 159 ± 26 LPM (n=20). La infusión de adrenalina (8,5-20 µg/min/kg) o metoxamina (60-200 µg/min/kg) aumentó la presión arterial media desde 44 ± 6 a 61 ± 9 mmHg y la frecuencia cardíaca fetal se redujo desde 186 ± 30 a 132 ± 31 LPM (n=12). La OBC aumentó la presión arterial sistólica a 70 ± 11 mmHg, mientras que la presión del seno carotídeo se redujo a 31 ± 13 mmHg. Sin embargo, la frecuencia cardíaca media no aumentó significativamente (136 ± 18 LPM). Conclusión: Concluimos que, al contrario que en adultos, la oclusión de la carótida del feto ovino con la posterior descarga de barorreceptores no aumenta la frecuencia cardíaca, incluso cuando el valor
reflejo ha sido activado por la hipertensión arterial. Es probable que la estimulación de los quimiorreceptores de la carótida evite la respuesta
esperada de la frecuencia cardíaca mediada por los barorreceptores. © 2000 Elsevier Science Ireland Ltd. Reservados todos los derechos.
Palabras clave: Feto ovino; Barorreceptores; Oclusión bilateral de la carótida; Adrenalina; Metoxamina; Barorreflejos.
Introducción
Se ha demostrado frecuentemente en fetos ovinos que
los aumentos de la presión arterial sistémica (revisión en
[1, 2]), por medio de vasoconstrictores (por ejemplo,
adrenalina [3-7], metoxamina [3-8], angiotensina [2, 9, 10],
vasopresina [8, 11] o mediante con balón intraaórtico [3,
12]) provoca una reducción de la frecuencia cardíaca fetal.
Por el contrario, los descensos de la presión arterial (por
nitroprusiato sódico [5]) o el bloqueo mecánico de la vena
cava [13, 14], generalmente, pero no siempre, aumentan la
frecuencia cardíaca fetal.
La denervación simultánea de los cuerpos aórticos y de
los senos carotídeos (que destruye las vías aferentes de los
reflejos barorreceptores y quimiorreceptores) evitaron el
descenso de la frecuencia cardíaca fetal, después de la
inyección de fenilefrina [15] y tras la infusión de nitroprusiato aumenta la frecuencia cardíaca [14]. Se concluyó a
partir de estos estudios que las decelaraciones de frecuencia cardíaca después de elevarse la presión se generan por
grupos de barorreceptores, localizados principalmente en
ambos senos carotídeos y en el arco aórtico.
Se espera y se ha confirmado en adultos [16, 17] que la
oclusión carotídea, que descenderá la presión del seno,
aumente la frecuencia cardíaca. En el feto ovino, sin
embargo, Wood [18] encontró que la oclusión bilateral de
la carótida reducía la frecuencia cardíaca, lo que atribuyó a
la posible activación de los quimiorreceptores carotídeos
Schröder HJ, Rybakowski C, Eisermann K, Tchirikov M, Ostermann S. Unloading of baroreceptors by carotid occlusion does not increase heart rate
in fetal sheep. European Journal of Obstetrics & Gynecology and Reproductive Biology 2000; 92: 265-272 (usen esta cita al referirse al artículo).
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H.J. Schröder, et al. / European Journal of Obstetrics & Gynecology and Reproductive Biology (Ed. Española) 2001; 1: 147-154
(cuerpos carotídeos). Esto indica que hay una interacción
opuesta entre barorreceptores y quimiorreceptores en la
región carotídea con una presión arterial sistémica normal.
Nosotros quisimos investigar este efecto con presiones sistémicas elevadas, cuando los barorreflejos hayan sido activados por infusión de α-miméticos en la circulación fetal.
Métodos
Procedimientos quirúrgicos
Se anestesiaron 21 ovejas gestantes (edad gestacional
121-132 días) mediante inyección intravenosa de barbitúricos (Trapanal®, 0,5 g/15 ml solución salina) y se mantuvieron anestesiadas después de la intubación mediante ventilación con 1-2% de halotano-oxígeno-N2O. Se realizó la
intervención en condiciones estériles. La oveja se colocó
en posición supina y se abrió el abdomen en la línea media.
Se realizó una uterotomía simple (13 animales) cercana al
hombro fetal y se exteriorizó una extremidad fetal. Se
expuso la arteria media, se insertó un catéter PE (D.O. 1,0
mm) y su extremo se introdujo en la aorta para medir la
presión arterial sistémica y las concentraciones de gases en
sangre. Se adhirió un catéter del líquido amniótico a la piel
del feto, como referencia de 0 de presión, y se colocó un
electrodo de ECG subcutáneamente para registrar la frecuencia cardíaca. Se cerraron las heridas de la piel y se
devolvió la extremidad al útero. A través de la misma incisión uterina se extrajeron la cabeza y el cuello fetal.
En ocho animales (seis del grupo C, ver a continuación)
se alteró el procedimiento anterior y se realizaron dos histerotomías para insertar catéteres en la arteria y vena femoral, respectivamente, en vez de insertar los catéteres en la
extremidad.
Para la preparación de las arterias carótidas y de la
región del seno carotídeo se realizaron otros procedimientos quirúrgicos diferentes con mayores niveles de intervención quirúrgica. Esto se hizo para valorar la posibilidad de
que los resultados se alteraran por la gravedad del procedimiento quirúrgico, especialmente por la ligadura de una
arteria occipital (ver Discusión).
En el grupo A (seis fetos), las arterias carótidas comunes
de ambos lados se aproximaron lateralmente a nivel de la
laringe. La superficie de las arterias carótidas expuestas (al
menos a 0,5 cm proximales a la arteria lingual) se limpiaron con una torunda empapada con etanol al 96% para destruir las fibras de los nervios simpáticos perivasculares, que
podían ser estimuladas mecánicamente por el inflado del
oclusor. Se colocó un oclusor inflable (In Vivo Metric
OC4A) alrededor de cada arteria.
En un lado se diseccionó la vena yugular externa y se
introdujo un catéter PE (D.O. 15 mm) en la vena cava superior. Los catéteres se fijaron a la piel, se cerraron las heridas
y se devolvió la cabeza al útero, después de colocar un electrodo de ECG subcutáneamente en el cuello fetal.
En el grupo B (cinco fetos), el procedimiento fue idéntico al descrito para el grupo A, con la única excepción de
que se insertó otro catéter (PE, D.O. 1,0 mm) en la arteria
lingual proximal de un lado (principalmente izquierda),
dejando el extremo enfrente de la arteria carótida. Esto se
hizo para detectar la presión intravascular que refleja la del
seno carotídeo.
En el grupo C (diez fetos) se insertaron un catéter en la
arteria lingual, electrodos de ECG y un catéter en la vena
cava, como en el grupo B. Además, se ligaron la arteria
occipital y tres de seis ramas de una arteria carótida común
y externa. Esto se hizo para evitar el flujo de sangre anastomótico entre la arteria vertebral y la arteria carótida
externa. El nervio sinusal y otros nervios de esa región
pudieron verse claramente durante la disección y se evitó
dañar las estructuras neuronales. Se colocaron oclusores
inflables alrededor de esta arteria carótida común y de la
arteria carótida común contralateral.
Se cerraron las membranas fetales y los músculos uterinos (dos capas), así como la fascia abdominal y la piel de
la madre.
La oveja y el feto se mantuvieron en recuperación al
menos durante un día, bajo protección antibiótica apropiada (1 g/día de Claforán® a la madre por vía intravenosa y
al feto por vía intraamniótica), los catéteres se lavaron diariamente con 1.000 unidades/ml de heparina en solución
salina.
Los experimentos se aprobaron por las autoridades locales sobre temas de experimentación animal.
Procedimientos experimentales
Se realizaron los experimentos dos a ocho días después
de la cirugía (media 5 ± 1 día). Se midieron las presiones
de las arterias fetales (aorta y arteria lingual) y del líquido
amniótico (amplificadores trasductores de Gould con trasductores de presión P23 XL, Oxnard) y se registraron de
forma continua con un sistema polígrafo (Servogor 462,
Metrawatt). Los datos de la presión y las señales del ECG
se registraron cada 60 minutos, cuando era necesario, con
una base de datos y un sistema de evaluación computadorizados, con una tasa de muestreo de 250 Hz (MP100WS,
Biopac). Se calculó la frecuencia cardíaca fetal a partir del
electrocardiograma o de señales de presión arterial, dependiendo de la calidad de señal.
Después de un período de control de 30 a 60 minutos,
se inflaron los oclusores de la carótida a partir de jeringas
llenas de líquido, siguiendo las instrucciones del fabricante. A veces, esto produjo la rotura de los oclusores y,
posteriormente, se inflaron otros oclusores a partir de una
botella a presión (1,2 bares por encima de la presión
atmosférica). Los oclusores se distendieron secuencialmente o simultáneamente, durante 5 segundos o más (hasta 5 minutos) y se registraron las variables hemodinámicas fetales. Para los análisis estadísticos se determinaron
la frecuencia cardíaca y la presión media (por encima de
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250
Frecuencia cardíaca
(lpm)
200
150
100
60
mmHg
50
40
30
Presión arterial media
20
10
0
60
50
Presión arterial sinusal
Oclusión
40
mmHg
la presión amniótica media), como medias de un período
de 40 segundos inmediatamente anterior a la oclusión y
durante la oclusión, después de haber establecido los
valores.
Estas fases estables duraron al menos 20-50 segundos
(dependiendo de la duración de la oclusión) y las medidas
se tomaron siempre 60 segundos después de comenzar la
oclusión.
Después, se administraron a doce fetos dos vasoconstrictores para elevar la presión arterial. A través del catéter
venoso, se infundieron metoxamina (250-200 µg/min/kg
del peso fetal actual, cinco animales) o fenilefrina (8,5-20
µg/min/kg, siete animales) disueltas en solución salina, en
tasas constantes de 0,5-2,5 ml/min. Se eligieron dosis diferentes para obtener varias presiones y respuestas de la frecuencia cardíaca. Puesto que se aplicaron varias dosis de
α-miméticos al mismo animal, la presión media y la respuesta de la frecuencia cardíaca no se calcularon de las
medias del animal, sino de las veintidós observaciones.
Cuando la elevación de la presión comenzó a nivelarse,
ambos oclusores se inflaron durante 1 minuto. Se observaron la presión del seno carotídeo, la presión arterial y la
frecuencia cardíaca y se repitió, a veces, la oclusión bilateral de la carótida (OBC), como se muestra en la figura 2.
En cinco de estos fetos (11 observaciones) sólo se infló un
oclusor en un estudio de infusión separado. A veces, los
experimentos de infusión en un animal se repitieron en días
diferentes.
Se extrajeron muestras de sangre arterial (1 ml) para
hacer el análisis de gases en sangre, durante el control inicial.
Al final de los experimentos, el feto y la oveja se mataron con la solución de eutanasia T-61® (Hoechst), inyectada por vía intravenosa. Los fetos fueron pesados, secos, y
se realizó una autopsia para verificar la posición y función
de los catéteres vasculares, de los electrodos y de los oclusores. Se hicieron análisis estadísticos usando la aplicación
Statística® (Statsoft, Tulsa).
Los datos se presentan como medias ± DE, cuando no se
indica otra cosa. Se utilizaron ANOVA y el test de la t de
Student, pareado y no pareado, para establecer las diferencias. El nivel de rechazo fue p>0,05. El número de animales y de observaciones varió a veces, debido al mal funcionamiento del oclusor y del catéter.
149
30
20
10
0
-20 -10
Act.
10
20 -20
-10 No act. 10
20
Tiempo (segundos)
Figura 1. Respuestas de la frecuencia cardíaca y de la presión arterial
(media de 2 s) a la oclusión bilateral de la carótida del feto ovino. Las oclusiones duraron de 50 a 80 segundos y los datos corresponden al descenso
o aumento de la presión sinusal. Los datos son de 5 animales (grupo B, 2;
grupo C, 3) donde la oclusión bilateral simultánea fue el primer episodio
experimental al cuarto día de la cirugía. Los valores se expresan en
medias, las barras indican DE.
No se detectaron diferencias entre los resultados que
pudieran atribuirse a variaciones de la edad gestacional, a
lo largo de la estrecha edad gestacional estudiada.
Oclusión de la carótida con una presión arterial normal
Resultados
El peso fetal fue 3,4 ± 0,9 kg (media ± DE). Durante el
período de control inicial, los valores de los gases en sangre fetal fueron: pH, 7,30 ± 0,06, PO2, 18,4 ± 7,4 mmHg;
PCO2 52,0 ± 5,2 mmHg (los valores se corrigieron para la
temperatura fetal que se consideró como la misma que la
temperatura materna rectal +0,5ºC). No hubo diferencias
significativas entre los valores de gases entre los grupos A,
B y C.
Las respuestas típicas de la oclusión bilateral simultánea,
que duró de 55 a 80 segundos, se ilustran en la figura 1,
como ejemplo de un subgrupo de fetos ovinos. Se incluyen
datos de animales (grupo B, dos animales; grupo C, tres
animales) en que la oclusión bilateral era el primer episodio experimental (después de extraer la muestra de sangre)
el cuarto día después de la cirugía.
Como se esperaba, la presión sinusal descendió casi
inmediatamente con la OBC y aumentó rápidamente cuando se liberaron los oclusores. La presión sistémica aumen-
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tó lentamente cuando se inflaron los oclusores, pero cayó
prácticamente al liberar el oclusor.
Como se muestra en la figura 1, la frecuencia cardíaca
decreció en OBC con un mínimo transitorio, seguido de
una meseta de frecuencia cardíaca algo mayor.
Aunque se observaron cambios de presión descritos
anteriormente durante todos los episodios de OBC, la respuesta de la frecuencia cardíaca fue más variable. En 1/3
de las 71 observaciones de control, la frecuencia cardíaca
no varió apreciablemente, o se encontraron aumentos
pequeños y transitorios de la frecuencia cardíaca. Sin
embargo, no se observó un aumento estable de la frecuencia cardíaca durante la oclusión, ni un máximo transitorio
claro con una meseta posterior por debajo del valor control.
La parte más variable del curso típico fueron las respuestas
de la frecuencia cardíaca observadas después de que se
liberaran de repente los oclusores, y en muchos casos, no
se observaron cambios claros de la frecuencia cardíaca.
No hubo diferencias estadísticamente significativas en la
frecuencia cardíaca, después de OBC ni durante OBC,
entre los grupos A, B y C, y no hubo diferencias significativas para la presión arterial sistémica, antes de OBC o
durante OBC, entre los grupos A, B y C (ANOVA). Por
tanto, los datos se agruparon para realizar otros análisis. En
promedio, con la oclusión bilateral de la carótida, la presión arterial sistémica se elevó significativamente desde 46
± 7 a 53 ± 8 mmHg (primera oclusión bilateral de 20 animales el día 4 después de la cirugía), y la frecuencia cardíaca fetal se redujo de forma significativa desde 186 ± 34
a 159 ± 26 LPM.
En siete animales, los oclusores no se inflaron simultáneamente, sino secuencialmente, para investigar la respuesta de la presión del seno carotídeo y el efecto de la
descarga unilateral de los barorreceptores carotídeos.
En estos animales, antes de la oclusión, la presión arterial y la frecuencia cardíaca eran 50 ± 6 mmHg y 189 ± 22
LPM, respectivamente. Con la oclusión de la carótida, la
presión de la arteria lingual (seno carotídeo) descendió a 27
± 5 mmHg, cuando se infló el oclusor ipsilateral o de 16 ±
5 mmHg ambos oclusores. Por tanto, la presión del seno
ipsilateral (cuando el flujo carotídeo se bloquea en el mismo lado) dependió del flujo sanguíneo de la arteria carótida contralateral. La presión sinusal, sin embargo, no se
redujo cuando sólo se infló el oclusor contralateral. Esto
indica que la presión sinusal depende de la perfusión del
lado contralateral sólo cuando la región del seno ipsilateral
se separa de su arteria carótida común.
La oclusión unilateral de la carótida, ipsilateral o contralateral, y, por tanto, con presiones sinusales reducidas en
un lado, de aproximadamente 27 mmHg, no tuvo efectos
constantes sobre la frecuencia cardíaca y la presión arterial
media.
OBC durante la hipertensión arterial
En doce animales, se aplicaron α-miméticos, metoxamina y adrenalina (22 infusiones, 1-3 por animal), para
aumentar la presión arterial. Junto con la elevación de la
presión arterial, la frecuencia cardíaca se redujo en todos
los experimentos de infusión, lo que indica la activación
250
Frecuencia cardíaca
(lpm)
OBC
OBC
200
150
Presión sistémica
mmHg
100
50
0
Presión sinusal
mmHg
100
50
0
0
2
4
6
8
10
12
14
Tiempo (min)
Figura 2. Ejemplo de respuesta del “barorreceptor” a la infusión de fenilefrina (10 µg/min/kg, barra horizontal) y oclusión bilateral de la carótida (OBC) en
un feto. La presión arterial sistémica y la presión sinusal aumentan durante la infusión y la frecuencia cardíaca desciende. En este ejemplo, las oclusiones
bilaterales de la carótida no provocan cambios claros en la frecuencia cardíaca.
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110
Promedio de presión arterial media
Frecuencia cardíca fetal (%)
100
90
80
70
Umbral
Saturación
60
50
40
30
40
50
60
70
Presión arterial media (mmHg)
Figura 3. Curva de respuesta al estímulo (CRE, línea sólida) para el efecto de la presión arterial media construida a partir de datos publicados [5] (5 fetos ovinos, edad gestacional 132-138 días). La presión umbral y de saturación se indican por flechas verticales sólidas. El promedio de la presión arterial media en
nuestros experimentos es 46 mmHg (flecha vertical discontinua). La variación (2 DE) de las presiones características y de la presión arterial media control
(en nuestros experimentos) se indica por las flechas horizontales. La frecuencia cardíaca se presenta como porcentaje de los valores de la frecuencia cardíaca al nivel (o por debajo) del umbral de la presión. La CRE predice pequeñas elevaciones de la frecuencia cardíaca cuando la presión arterial media desciende,
y grandes descensos cuando la presión arterial media se eleva por encima de 55 mmHg. En nuestros experimentos (figura 2), la infusión de α-miméticos
aumentó la presión arterial y la carga de los barorreceptores, desde 44 a 61 mmHg, y la frecuencia cardíaca descendió claramente. La oclusión unilateral o
bilateral de la carótida redujo la presión sinusal a menos de 35 mmHg y así se descargaron los barorreceptores carotídeos por debajo del umbral, pero la frecuencia cardíaca no recuperó los valores precarga como se esperaba de esta CRE.
del reflejo barorreceptor en todos los grupos experimentales. Puesto que las dosis y la tasa de infusión, así como el
instante de OBC varió en el mismo animal y entre distintos animales, no se presentaron períodos medios, y en la
figura 2 se muestra un ejemplo típico.
En estos doce animales, la presión arterial se elevó desde 44 ± 6 a 61 ± 9 mmHg, y la frecuencia cardíaca descendió desde 186 ± 30 a 132 ± 31 LPM, siendo ambos
cambios significativos. No hubo diferencias significativas
entre los dos α-miméticos en las respuestas de presión y
frecuencia cardíaca.
La oclusión bilateral de la carótida posterior, mientras
continuaba la infusión de los α-miméticos, aumentó la presión arterial media sistémica a 70 ± 11 mmHg (12 animales), y redujo la presión sinusal media a 31 ± 13 mmHg (6
animales) (figura 3). En promedio, la frecuencia cardíaca
no varió significativamente con la OBC (136 ± 28 LPM)
aunque la presión sinusal se redujo a valores inferiores a
los de los controles. En los episodios de oclusión individuales, sin embargo, se observaron pequeños cambios de
frecuencia cardíaca, pero en ningún caso, los aumentos de
la frecuencia cardíaca alcanzaron o sobrepasaron los valores controles. Definimos los cambios de frecuencia cardíaca como variaciones de más del 5% del valor medio anterior. En la mayoría de los casos (41%), las variaciones de
la frecuencia cardíaca se mantuvieron en el intervalo del
5% y la frecuencia cardíaca, por tanto, no varió. En el 23%
se observaron descensos de la frecuencia cardíaca (en promedio, de 12 ± 8%) y, en un 36%, la frecuencia cardíaca
fetal se elevó en promedio a 18 ± 17% durante la OBC. Por
tanto, la oclusión bilateral de la carótida no tuvo un efecto
constante y claro sobre la frecuencia cardíaca fetal.
Cuando sólo se infló un oclusor en pruebas separadas, la
frecuencia cardíaca media no varió significativamente (119
± 23 a 123 ± 27 LPM, 5 animales, 11 observaciones). En
siete de estas observaciones (4 animales), la oclusión de la
carótida fue ipsilateral y la presión sinusal se redujo a 35 ±
9 mmHg (intervalo 26-49 mmHg), de nuevo sin variaciones significativas de la frecuencia cardíaca.
Discusión
En ovejas no existe propiamente seno carotídeo. En esta
especie, la región equivalente en función (baro y quimorreflejos) se localiza cerca del origen de la arteria occipital,
donde puede observarse el nervio del "seno" carotídeo. Por
esto, en este artículo, el término seno carotídeo se refiere a
esa región.
Se conoce bien que existen conexiones vasculares (por
medio del polígono de Willis y de las arterias occipitales)
entre las arterias carótidas y vertebrales, que difieren en
detalles anatómicos entre las especies (oveja [19]). Esto
explica por qué la presión del seno carotídeo de un lado,
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depende de la oclusión de las arterias carótidas comunes
ipsilateral y contralateral, y por qué la presión del seno,
después de la OBC, está todavía por encima de la presión
venosa central y de la presión del líquido amniótico. Las
conexiones (arterias occipitales) entre las arterias vertebral
y carótida permiten un flujo sanguíneo suficiente hacia el
cerebro, a través de las arterias carótidas externas, incluso
aunque ambas carótidas se ocluyan (ovejas [20]; cabras
[21]).
Variaciones de la presión arterial
La vía eferente del reflejo barorreceptor consta de dos
ramas: una afecta a la frecuencia cardíaca y la otra controla el tono vascular del sistema arterial. En este estudio, las
variaciones del tono vascular serían detectables como cambios de la presión arterial media con un gasto cardíaco
estable. La oclusión carotídea descargaría los barorreceptores, que se espera que aumenten el tono vascular o la
resistencia periférica. El procedimiento de oclusión en sí,
sin embargo, aumentará de forma inevitable la resistencia
vascular total (al menos, transitoriamente), debido a que
una parte importante de la circulación está bloqueada
(aproximadamente, 4% [22]). Las elevaciones de la presión sistémica observadas en este estudio durante la descarga de los barorreceptores carotídeos, está de acuerdo
con un reflejo barorreceptor funcional, pero es difícil de
separar la contribución de los barorreflejos de los efectos
hemodinámicos pasivos de la oclusión carotídea. Por esta
razón, la discusión se centra en respuestas de la frecuencia
cardíaca.
Variaciones de la frecuencia cardíaca
Los resultados más importantes de nuestros experimentos son los siguientes:
1. La oclusión de la arteria carótida bilateral y la descarga de los barorreceptores no tuvo ningún efecto constante
sobre la frecuencia cardíaca.
2. La oclusión bilateral de la carótida reduce típicamente la frecuencia cardíaca fetal.
3. La frecuencia cardíaca no aumenta cuando durante la
hipertensión arterial sistémica inducida (α-miméticos), se
reduce la presión sinusal local por oclusión bilateral de la
carótida.
La relación esperada entre la presión arterial y la frecuencia cardíaca, se describe por curvas de respuesta al
estímulo (CRE), que se han publicado para el feto ovino.
Estas CRE se obtuvieron por perfusión de fenilefrina o
nitroprusiato en la circulación fetal para cambiar la presión
arterial, pero no mediante experimentos de oclusión de la
carótida. Puede construirse una CRE típica basada en datos
promedio de un artículo [5] como se ilustra en la figura 3.
En una primera apreciación, la CRE refleja la actividad
combinada de todos los arcos barorreflejos del sistema
arterial, que son principalmente de los senos carotídeos y
de los barorreceptoress del arco aórtico. Sin embargo, en
experimentos de denervación (seno carotídeo o arco aórtico) Rudolph et al. [23] concluyeron "que los barorreceptores aórticos ..... no son funcionales en los fetos ovinos
intraútero".
Así, en la figura 3 se describe, principalmente, la curva
de respuesta al estímulo de los barorreceptores del seno
carotídeo y nuestros resultados pueden compararse con esta
CRE. Nuestros experimentos de oclusión, con una presión
arterial normal y con presión arterial elevada (infusión de
α-miméticos) cubren el umbral y la región de saturación de
la CRE "típica" del feto ovino normal. Con una presión de
control arterial media de 46 mmHg en nuestro experimento (cercana al umbral de la CRE superior), el reflejo barorreceptor debería responder claramente a elevaciones de la
presión con un descenso de la frecuencia cardíaca. Esto
está de acuerdo con nuestros datos. También se observa en
la figura 3 que los efectos de los descensos de la presión de
valores normales en la frecuencia cardíaca pueden originar
ninguno o pequeños aumentos de la frecuencia cardíaca,
pero los descensos de la frecuencia cardíaca, como se
observa en nuestros experimentos, son incompatibles con
el reflejo barorreceptor.
Oclusión de la carótida con presión arterial normal
En nuestros experimentos, la frecuencia cardíaca no
aumentó de forma constante, aunque la oclusión uni y bilateral de la carótida redujo la presión sinusal en uno o
ambos lados, apreciablemente por debajo del valor umbral
de 40 mmHg. A la vista de las variaciones de los puntos
característicos (figura 3) de la CRE, y de las variaciones de
la presión arterial control en los fetos, se podría esperar,
ocasionalmente, elevaciones de la frecuencia cardíaca después de la descarga de los receptores de presión y nosotros
hemos visto algunas veces estos cambios. Las reducciones
más típicas de la frecuencia cardíaca en nuestros experimentos (figura 1), sin embargo, son incompatibles con el
conocimiento frecuente de una respuesta barorrefleja, donde un aumento de la frecuencia cardíaca es la respuesta
anticipada. Esta expectativa se basa en muchos resultados
anteriores de animales jóvenes y adultos de varias especies
[24-26] y esto se puede aplicar también a la oclusión de la
carótida unilateral en adultos [16, 17].
En experimentos similares a los nuestros, Wood [18] ha
observado cambios similares de la presión arterial sistémica y del seno sinusal, y de la frecuencia cardíaca. Propusieron que los barorreceptores de la carótida tienen una
capacidad baja para "contrarrestar" descensos de la presión, y que las deceleraciones de la frecuencia cardíaca se
deben a los quimiorreceptores carotídeos. Su estímulo, presumiblemente, es la reducción del flujo sanguíneo a través
de los cuerpos carotídeos, inducido por una presión sinusal
carotídea baja [27]. Cuando se activan, los quimiorreceptores carotídeos del feto ovino provocan un descenso de la
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frecuencia cardíaca, que durante la OBC pueden sobrerregular los estímulos aceleradores de los barorreceptores. En
cada animal por separado, este equilibrio entre las respuestas inhibidoras y estimuladoras y, por tanto, la variación de
la frecuencia cardíaca pueden variar.
Oclusión de la carótida con hipertensión arterial inducida
En la figura 3, se predice un descenso claro de la frecuencia cardíaca cuando la presión arterial media aumenta
a 55 mmHg o más.
Esto se consiguió en nuestros experimentos, por una
infusión de α-miméticos, y la frecuencia cardíaca descendió como se predijo. Sin embargo, cuando se inflaron los
oclusores de la carótida en un lado o en ambos lados, y
cuando la presión sinusal se redujo a 35 mmHg o menos,
que está por debajo del umbral, la frecuencia cardíaca permaneció básicamente inafectada (figura 3). Éste es un
resultado nuevo inesperado que requiere interpretación.
La oclusión bilateral de la carótida tiene algunos efectos
circulatorios: la presión arterial en la región sinusal y el
flujo sanguíneo hacia el cerebro y otras regiones cefálicas
puede reducirse [20], y la presión arterial sistémica aumenta. Estos tres cambios pueden influir en el reflejo barorreceptor, pero nosotros damos pruebas de que aumentos de la
presión sistémica con activación posterior de los barorreceptores aórticos o reducción del flujo cerebral, probablemente no podrán explicar nuestros resultados.
1. La oclusión bilateral de la carótida aumentó la presión
arterial sistémica en cerca de 10 mmHg. Si, al contrario
que en el artículo de Rudolph et al. [23], los receptores del
arco aórtico fueran funcionales, podrían sentir el aumento
de la presión e inhibir el aumento de la frecuencia cardíaca esperado de la descarga del barorreceptor carotídeo.
Esto requeriría que la CRE de los barorreceptores aórticos
tuviera una pendiente negativa, entre 60 y 70 mmHg, de
presión sistémica, en vez de ser plana, pero esto no es visible en la CRE general del reflejo barorreceptor (figura 3).
Por tanto, o la influencia de los receptores aórticos sobre la
CRE global es indetectable (lo que es idéntico a la hipótesis de Rudolph) o la descarga de los barorreceptores carotídeos aumenta inmediatamente la contribución de los
barorreceptores aórticos a la respuesta de reflejo global.
Según nuestros datos, no hay pruebas experimentales que
avalen esta consideración, y aceptamos que la respuesta del
barorreflejo en el feto ovino está dominado por los receptores carotídeos.
2. La oclusión de la carótida puede reducir el flujo sanguíneo cerebral y, por tanto, puede influir en el consumo de
oxígeno y en la función de los tejidos nerviosos centrales
[28]. Hay una diferencia profunda entre los efectos de la
oclusión unilateral y bilateral de la carótida sobre el flujo
cerebral, debido al aporte colateral carotídeo. En ovejas
adultas, la oclusión de la carótida reduce el flujo de la carótida no en un 50% sino sólo en un 75% de lo normal [20]
porque el flujo sanguíneo en la zona no obstruida aumenta
153
en un 50%. La oclusión bilateral indudablemente reducirá
el flujo cerebral en un mayor grado. Por tanto, es un problema importante algún tipo de "reacción de isquemia
cerebral" que puede influir en la frecuencia cardíaca fetal o
que puede evitar funciones reflejas normales. Es improbable, sin embargo, que esta reacción produzca la ausencia de
elevaciones de la frecuencia cardíaca después de la descarga de los barorreceptores, por las siguientes razones: no
hay diferencias en la respuesta de frecuencia cardíaca si se
mantiene el flujo sanguíneo cerebral en un 75% del normal
(oclusión de la carótida unilateral mientras se perfunden αmiméticos), o si el flujo cerebral se reduce de forma importante (oclusión bilateral de la carótida) o si una arteria occipital se liga (grupos A y B frente a grupo C). Además,
incluso aunque no se espere, una pequeña reducción del
flujo cerebral debería ser suficiente para contrarrestar la
respuesta barorrefleja normal, este empeoramiento de la
función neuronal no es probable que ocurra inmediatamente en la oclusión. La respuesta de la frecuencia cardíaca a
la carga de presión de los barorreceptores parece ocurrir en
un segundo o menos [12], y, por tanto, la frecuencia cardíaca aumenta con la oclusión unilateral o bilateral de la
carótida y podría verse inmediatamente y durar poco tiempo, antes de que la isquemia cerebral se haga eficaz como
reacción inhibitoria. No hemos observado este tipo de frecuencia cardíaca transitoria.
Es posible, por tanto, que el aumento esperado de frecuencia cardíaca se evite por la activación del reflejo quimiorreceptor, como se describió antes [18]. Esta interacción (hipotética) (con respecto a la frecuencia cardíaca)
entre baro y quimiorreceptores no se produce en adultos y
en los intentos para investigar los reflejos barorreceptores
fetales, aislando el seno carotídeo [29] puede encontrarse
este problema, que es desconocido en experimentos, por
ejemplo, con perros adultos [30, 31].
Otra explicación se basa en la observación de que en el
feto ovino, el aumento de barorreceptores depende del
método usado para su determinación. Cuando las elevaciones de la presión se indujeron mecánicamente [3, 12], el
aumento resultante fue aproximadamente de 1 LPM/mm
Hg y, aproximadamente un cuarto del aumento determinado en los estudios farmacológicos [3]. Es posible que en el
feto ovino [3], la deceleración de la frecuencia cardíaca
inducida por la infusión de fenilefrina o metoxamina, no se
hayan causado exclusivamente por la carga mecánica de
los receptores de presión. En su lugar, puede haber un componente adicional de naturaleza desconocida que reduce la
frecuencia cardíaca y que no puede determinarse por la
descarga de los barorreceptores.
Concluimos que los barrorreceptores de la carótida, descargados en el feto ovino por oclusión de la carótida, no
aumentan la frecuencia cardíaca total, incluso aunque previamente se hubiera reducido por la hipertensión arterial
(α-miméticos). Esto podría indicar la activación por oclusión bilateral de la carótida de los quimiorreceptores localizados en cuerpos carotídeos o que los α-miméticos afec-
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ten a la frecuencia cardíaca no exclusivamente por medio
de la carga de los barorreceptores.
Agradecimientos
Agradecemos su ayuda editorial a Gordon G. Power,
Loma Linda y a J. Dimigen, Instituto de Cuidado de Animales de la Universidad Krankenhaus Eppendorf. Este
estudio fue financiado por Deutsche Forschungsgemeinschaft Schr. 165-13.
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