Traumatismo y cirugía - McGraw Hill Higher Education
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Capítulo 7 Traumatismo y cirugía Dr. Abel Archundia García Dr. Wulfrano Antonio Reyes Arellano 7.1 Introducción 7.2 Respuesta neuroendocrina El organismo necesita energía para mantener sus funciones vitales y responder a situaciones, sea de trabajo normal y/o críticas emergentes, como ocurre en un traumatismo. La glucosa es la principal fuente energética. Cuando el organismo se ve incapacitado para obtener energía de los alimentos, como puede ser el caso de un traumatismo, una enfermedad o un procedimiento quirúrgico que impidan la alimentación de forma convencional, el cuerpo obtiene la glucosa de fuentes energéticas internas como el glucógeno hepático, tejido adiposo y las proteínas del tejido muscular. Para el cirujano, el traumatismo que sufre su paciente se debe a varios tipos de agresiones, entre las que se encuentran la operación, la anestesia, el trastorno emocional, los periodos de ayuno y las alteraciones biológicas propias de la enfermedad, de los crecimientos tumorales o de las lesiones sufridas accidentalmente. En medicina se estima que el mecanismo de agresión y respuesta es integral y se produce en forma indistinta en todos los tipos de agresiones: biológica, física, química o psíquica. Si la magnitud de la agresión es suficiente, la respuesta local es rebasada y el estímulo desencadena una respuesta unitaria en la que interviene una multitud de sistemas regulados por los mediadores químicos (cuadro 7-1). Cuando los mecanismos de respuesta se descompensan es evidente el deterioro del enfermo y se le conoce como síndrome de respuesta inflamatoria sistémica (SRIS), que es una liberación descontrolada de mediadores; en el lenguaje cotidiano se expresa como “ataque al estado general”. Esta frase describe las manifestaciones objetivas de los trastornos en la producción y uso de energía, es decir, de la repercusión en el metabolismo del sujeto. La materia viviente siempre experimenta una respuesta a los estímulos nocivos y es de particular interés para el médico general conocer los mecanismos por los que el organismo humano capta o recibe dichos estímulos y cuáles son los mecanismos de respuesta que utiliza en su defensa. La información llega al cerebro por dos vías aferentes: 1) nerviosas aferentes al sistema nervioso central y 2) las señales circulantes recientemente reconocidas. La comunicación más rápida es la vía aferente del sistema nervioso y ya desde 1959 Hume y Egdahl demostraron que en un animal desnervado no había respuesta hipofisaria o supraCuadro 7-1 Componentes de la respuesta al traumatismo. Manifestaciones clínicas Exámenes de laboratorio Fiebre Leucocitosis/leucopenia Taquicardia Hiperglucemia Taquipnea Proteína C reactiva elevada Inflamación de la herida Reactantes de fase aguda Anorexia Disfunción hepática o renal Manifestaciones metabólicas Consecuencias fisiológicas Hipermetabolismo Gasto cardiaco elevado Gluconeogénesis acelerada Modificaciones en el intercambio gaseoso Catabolismo proteínico Aumento de intercambios transmembranarios Lipólisis Pérdida de peso Modificado de Wilmore WD. Response to Injury. En: Morris JP, Wood CW (eds.). Oxford Textbook of Surgery, 2nd ed. New York: Oxford Univ Press, 2000:3. 109 110 Capítulo 7. Traumatismo y cirugía rrenal al estímulo doloroso.1 Estos investigadores demostraron que con el sistema nervioso periférico intacto las señales del dolor (nocicepción) se trasmiten por las vías sensoriales al cuerno dorsal de la médula espinal y se transfieren al núcleo ventral posterior del tálamo. En las cirugías abdominales las señales se trasmiten por la vía simpática y por el vago. Por otro lado, en numerosos estudios en pacientes con las extremidades desnervadas se demostró que también se daban respuestas neuroendocrinas, sugiriendo que existen factores circulantes que se generan en el sitio intervenido y producen una respuesta mesurable. Éstos son los mediadores de la inflamación y en ellos destacan: 1) factores del complemento, 2) metabolitos del ácido araquidónico, 3) factores de la actividad plaquetaria, 4) proteínas de la fase aguda, 5) estimulantes de la cascada de la coagulación, 6) interleucinas, 7) factor de necrosis tumoral, 8) interferón, 9) factores de crecimiento, 10) factores de estimulación de los granulocitos, y muchos más. Todos actúan primero localmente y participan en la reparación de los tejidos, pero ingresan a la circulación en cantidades proporcionales a la extensión de las lesiones para producir respuestas sistémicas como alteraciones en el metabolismo de la glucosa, estimulación celular y eritropoyesis. 7.2.1 Señales nerviosas aferentes El cerebro integra las señales nerviosas y humorales que recibe. La respuesta orgánica es integral y obedece a la activación de mecanismos neuroendocrinos en los que el eje hipotálamohipófisis-suprarrenal cumple una función decisiva. El estímulo se inicia con la irritación de las terminaciones nerviosas periféricas en el tejido dañado, ya que es la ruta más rápida por medio de la cual el sistema nervioso central se informa de que se produjo una lesión; luego se estimulan las porciones caudal y ventrolateral del bulbo raquídeo, el locus cerúleo y el área gris de la región dorsal de la protuberancia. Los impulsos aferentes de los barorreceptores ocasionados por la disminución del volumen sanguíneo circulante, también actúan como estímulos y convergen en el núcleo del tracto solitario y en las estructuras de la porción dorsolateral del bulbo raquídeo; el impulso asciende al eje hipotálamo-hipófisis y al sistema nervioso autónomo, que liberan sus mediadores químicos en una respuesta difusa2 la adrenalina y la noradrenalina activadas por los factores de alarma, el temor, la pérdida sanguínea, la hipotensión arterial y el aumento de la actividad del sistema nervioso central. La región dorsal de la protuberancia actúa al integrar los impulsos aferentes, y su respuesta surge a partir de dos vías estimuladoras y una vía inhibidora. El sitio primario en el que se produce la integración de la información es el hipotálamo y en trabajos experimentales se demostró que retirar las estructuras cerebrales superiores al hipotálamo no afectó la respuesta neuroendocrina al traumatismo. 7.3 Respuesta fisiológica 7.3.1 Eje simpático-suprarrenal El eje simpático aporta los mecanismos de respuesta rápida en los sistemas cardiovascular, respiratorio y metabólico. Los Cuadro 7-2 Estímulo Manifestación clínica Irritación de las terminaciones nerviosas Dolor Pérdida sanguínea Taquicardia , hipotensión Eje hipotálamo-hipófisis Respuesta adrenérgica trasmite por vía de la columna intermediolateral de la médula espinal y de allí a los nervios eferentes del sistema simpático. Los nervios esplácnicos preganglionares que inervan a las suprarrenales inducen la producción de epinefrina (adrenalina) y otras catecolaminas que se vierten en el torrente sanguíneo. Los nervios posganglionares, a su vez, se comunican con otros órganos, vasos sanguíneos y células, y se produce la liberación de norepinefrina (noradrenalina) por las terminaciones nerviosas. Los efectos de las catecolaminas varían en gran parte por el sistema dual de receptores locales (alfa y beta)3 (cuadro 7-2). 7.3.2 Eje hipotálamo-hipófisis-suprarrenal El segundo sistema efector también tiene origen en el hipotálamo y conforma el eje hipófisis-suprarrenal, caracterizado por la producción de péptidos que se transportan por los vasos portales hipotalamohipofisarios al lóbulo anterior que responde produciendo hormonas corticotropina (ACTH), de crecimiento, tirotropina, luteinizante y prolactina que también entran en la circulación. Las hormonas de la hipófisis anterior y la antidiurética (ADH) o vasopresina de la hipófisis posterior, circulan por todo el organismo y producen sus efectos en varios tejidos y en otras glándulas que influyen sobre todas las actividades fisiológicas. Entre ellas se encuentra incrementar la producción hepática de glucosa, con aumento en la lipólisis y glucogénesis. Uno de los estímulos que intensifican la secreción de ADH es la disminución del volumen sanguíneo; cuando desciende en un 15% o más la secreción de la hormona, llega a elevarse hasta 50 veces por encima de sus valores normales. Por otro lado, las aurículas poseen receptores de distensión, que se excitan cuando el llenado auricular es excesivo y envían señales al encéfalo para inhibir la secreción de ADH y, por el contrario, la disminución de la distensión de los barorreceptores favorece la secreción de la hormona, estableciendo un servocontrol del mecanismo volumen sanguíneo-presión.3 La excreción de factores liberadores e inhibidores y los estímulos nerviosos eferentes son capaces de modular la actividad del sistema nervioso vegetativo, que llega a los núcleos bulbares y a las neuronas motoras medulares. Se produce vasoconstricción con aumento de la resistencia periférica, incremento de la presión arterial y taquicardia con aumento del gasto cardiaco por predominio inicial del sistema nervioso simpático. La respuesta 7.3 Respuesta fisiológica Hipovolemia Electrólitos (Na+ y K+) ACTH (glomerulotropina) Suprarrenales Hígado Renina Angiotensinógeno Angiotensina I Angiotensina II Corticoides Aldosterona Retención de sodio y agua Catecolaminas Figura 7-1 La respuesta neuroendocrina y la respuesta adrenérgica. produce rápida liberación de energía, aumento de flujo hacia los tejidos blandos y a la masa muscular con glucogenólisis, ya que el simpático regula las secreciones de insulina, glucagon y catecolaminas. Las reacciones colaterales son sudor y dilatación de las pupilas. La respuesta de la médula suprarrenal es de corta duración, aproximadamente 12 h, y los mecanismos nerviosos implican los nervios periféricos, la médula espinal y el cerebro, e incluso, el hipotálamo y la hipófisis. Posteriormente se establece un predominio del sistema parasimpático y, por último, se alcanza un estado de equilibrio dinámico neurovegetativo. La concentración sérica de corticoides aumenta después de un periodo latente en respuesta a la anestesia o a la intervención quirúrgica; la respuesta continúa durante un lapso relativamente prolongado,4 y su magnitud es directamente proporcional a la gravedad de la agresión. El estímulo que desencadena una respuesta del eje hipotálamo-hipófisis-ACTHcorteza suprarrenal, puede ser de origen nervioso y hormonal (figura 7-1); la respuesta continúa con un aumento sostenido de la ACTH que aparentemente conserva los líquidos corporales, moviliza los depósitos de energía y combate los estados fisiológicos anormales y, en la convalecencia, favorece la cicatrización de la herida. Se ha mencionado la participación de la glándula tiroidea sin que se haya comprobado. Sin embargo, tiene influencia neuroendocrina por medio de la hormona estimulante del eje hipotálamo-hipófisis, con aumento de la concentración de la hormona liberadora de tirotropina, y con ello de tiroxina y triyodotironina, lo cual elevaría la actividad metabólica de todos los tejidos. La clave de la relación entre la hipófisis y las suprarrenales radica en que el cortisol (la hidrocortisona) secretado por la corteza es un producto con la potencia suficiente para regular 111 la secreción de la corticotripina de la hipófisis. Por otro lado, en condiciones fisiológicas normales, el cortisol se secreta sólo en respuesta a la ACTH, que a su vez es secretada por la hipófisis en razón inversa a las concentraciones de cortisol. De este modo los niveles se autorregulan y las concentraciones permanecen dentro de límites muy estrechos (figuras 7-2 y 7- 3). 7.3.3 Citocinas y otros mediadores en la respuesta metabólica El concepto de la respuesta coordinada por el eje neuroendocrino ha sido durante decenios la base para comprender las respuestas metabólicas y fisiológicas, pero no explica un buen número de hechos clínicos y experimentales. Se ha demostrado que la respuesta de fase aguda sigue presente incluso en regiones anatómicas experimentalmente desnervadas;5 estas observaciones indican que la regulación de la respuesta a la agresión y a la sepsis es más compleja que la sola participación neuroendocrina. La inyección a sujetos sanos voluntarios de los complejos hormonales recogidos durante el estado de alarma orgánica desencadena aumento de cortisol, glucagon y adrenalina, pro- Estímulos activadores primarios Vías aferentes Tallo encefálico Vías estimuladoras Vías inhibidoras Hipotálamo Hipófisis anterior Hipófisis posterior Sistema simpático Sistema parasimpático Médula suprarrenal Respuesta endocrina Respuesta neurológica Figura 7-2 Reflejo neuroendocrino y la respuesta hipotalámica. 112 Capítulo 7. Traumatismo y cirugía Esquema de la molécula de ATP La descomposición del trifosfato de adenosina libera energía para actividad celular Adenina Enlaces de alta energía 8 000 kcal/mol P P P ATP Oxidación de la glucosa + Una molécula de fosfato P Ribosa Grupo fosfato A Se desprende una molécula de fosfato y se libera energia ADP B Figura 7-3 Portadores de la energía química (trifosfato de adenosina) y energía liberada por la célula. vocando la respuesta endocrina característica que acompaña al metabolismo después del traumatismo quirúrgico. Con ello se demuestra la existencia de moléculas circulantes implicadas en la respuesta al traumatismo.6 De este grupo, los más estudiados desde el punto de vista de sus efectos metabólicos han sido las interleucinas 1, 2 y 6, y el factor de necrosis tumoral (TNF). Las citocinas pueden influir en las mismas células que las producen con un efecto autocrino (proteínas secretadas por la propia célula) o por los tejidos que las rodean con un efecto paracrino. Además, estas sustancias actúan como mediadores de la respuesta al traumatismo y a la infección. Se sabe que intensifican la liberación de otras citocinas y de mediadores que amplifican la respuesta. Por otro lado, las citocinas pueden servir de mediadores entre la inflamación y la respuesta metabólica, por ejemplo, la administración del factor de necrosis tumoral produce elaboración de cortisol, glucagon y adrenalina, así como la producción de otras citocinas. La respuesta a estos mediadores depende de las cantidades en las que ingresan a la sangre; por ejemplo, en la inflamación localizada tienen un efecto circunscrito a la lesión, pero la liberación masiva del factor de necrosis tumoral en la circulación provoca cambios hemodinámicos, colapso y estado de choque, que caracterizan a los estados sépticos. El factor de necrosis tumoral (TNF), también conocido como caquectina, es identificado por algunos investigadores como un factor importante en la patogénesis de la caquexia y causante de los efectos citotóxicos de algunos tumores. Las infusiones del factor de necrosis tumoral en los seres humanos producen, según la dosis, dolor de cabeza, mialgia, fiebre, taquicardia, síntesis de proteínas de fase aguda y aumento de cortisol y ACTH plasmáticos. En experimentos efectuados en voluntarios tratados con ibuprofén, que es un inhibidor de la ciclooxigenasa, se atenuaron los efectos y los síntomas de la respuesta endocrina después de la inyección de TNF. Se han identificado otros mediadores que participan como reguladores biológicos potentes de la respuesta al traumatismo, y se conocen con el nombre genérico de eicosanoides, derivados del ácido araquidónico; entre ellos están las prostaglandinas, los tromboxanos y los leucotrienos, al igual que el factor activador de las plaquetas, que ha sido implicado en numerosas enfermedades relacionadas con la hipersensibilidad y la inflamación. 7.4 Consecuencias de la respuesta En respuesta a la agresión se producen estímulos fisiológicos muy variados, los cuales, en conjunto, son eficientes para desencadenar la respuesta sistémica. 7.4.1 Disminución del volumen sanguíneo circulante La disminución del volumen sanguíneo circulante efectivo se produce como resultado de hemorragia, pérdida o secuestro de otros líquidos en los compartimientos corporales o debido al aumento en la capacidad del continente vascular por vasodilatación. Rápidamente se desencadena la respuesta neurohumoral; los barorreceptores de la aorta y de las bifurcaciones de las carótidas disminuyen la inhibición tónica del centro vasoconstrictor, así como el estímulo del centro vagal. Estas alteraciones conducen a la vasoconstricción periférica, al aumento de la frecuencia cardiaca y de la fuerza de la contracción miocárdica por estímulo simpático directo y por la liberación de catecolaminas. Los receptores auriculares y de la arteria pulmonar actúan de modo similar en el centro vasomotor y estimulan la secreción de vasopresina y el tono arteriolar en la vasculatura de los riñones. La disminución de la presión es detectada por el aparato yuxtaglomerular del riñón, que estimula al sistema renina-angiotensina. La angiotensina II interviene en la regulación de sodio y agua, y estimula la secreción de aldosterona, además de ser un potente vasoconstrictor. La acidemia, resultado de la perfusión tisular inadecuada, la hipercarbia y la hipoxemia, también estimulan los quimiorreceptores de la respuesta neuroendocrina. 7.4.2 Disminución del aporte de nutrimentos Normalmente en el ayuno se ahorra energía, aumenta la oxidación de las grasas, se producen cuerpos cetónicos, acidosis, y 7.5 Sustrato metabólico la gluconeogénesis es leve. Las reservas de energía se utilizan en primera instancia de reservorio de carbohidratos y lípidos, tratando de conservar las reservas proteínicas y, como resultado, el aporte de pequeñas cantidades de glucosa es suficiente para minimizar la proteólisis. En contraste, después del traumatismo y durante la sepsis, el gasto de energía es muy elevado y se acelera el catabolismo del músculo esquelético con gluconeogénesis. Además, la administración de glucosa no disminuye la producción de energía a partir de las proteínas musculares y los nutrimentos se aprovechan en menor ritmo a lo que sucede en los estados metabólicos normales. Por consiguiente, bajo traumatismo es difícil mantener el equilibrio de los compuestos nitrogenados y el enfermo pierde masa muscular a un ritmo acelerado. 7.4.3 Gluconeogénesis Aparentemente y como consecuencia de los estímulos neuroendocrinos en los pacientes quirúrgicos y en los traumatizados, se producen estados de incremento en la gluconeogénesis con hiperglucemia periférica. Los factores contribuyentes a este estado incluyen la secreción de hormonas contrarreguladoras (catecolaminas, cortisol, hormona del crecimiento y glucagon) y resistencia a la insulina, debido a niveles elevados de citocinas (interleucinas 2 y 6 y factor de necrosis tumoral). Los factores yatrógenos incluyen fármacos (catecolaminas, vasopresores glucocorticoides), hiperalimentación e infusión de soluciones con dextrosa. Finalmente, la causa es muy discutida todavía, pero la concentración de glucosa en la sangre debe ser monitorizada y la glucemia se debe mantener en menos de 200 mg/dl, ya que el estado hiperglucémico favorece la presencia de infecciones en el posoperatorio. Aun pacientes no diabéticos muestran este fenómeno temporal que se conoce como resistencia a la insulina y se recomienda que el aporte de glucosa en las infusiones que se administran en el posoperatorio no exceda de 400 g en 24 h para sujetos de 70 kg o de 4 mg/kg/min. 7.4.4 Alteraciones de la mucosa digestiva En las lesiones extensas, quemaduras y estados de choque, la mucosa digestiva que normalmente es una barrera efectiva de los mecanismos de defensa, sufre alteraciones en su permeabilidad y permite la translocación bacteriana, es decir, las bacterias fluyen a través de la pared intestinal por abatimiento de sus mecanismos de defensa o por estasis digestiva y aumento de la flora bacteriana. Sin embargo, es de importancia fundamental que la mucosa digestiva permanezca metabólicamente activa en el traumatismo; esto constituye una de las bases racionales para dar alimentación enteral. 7.4.5 Hipomovilidad Las consecuencias fisiológicas de la inmovilización prolongada en la cama son conocidas. El simple reposo prolongado se relaciona con estados de balance negativo de nitrógeno, cal- 113 cio y fósforo. Además, a esto se suman otros efectos negativos comprobados sobre el metabolismo de la glucosa, el volumen sanguíneo y el gasto cardiaco, además de alteraciones en la ventilación, con hipoxemia, atelectasias e infecciones pulmonares. Las consecuencias del decúbito prolongado se manifiestan con escaras o úlceras de decúbito y alteraciones sensoriales y psicológicas. Todos estos factores tienen que ver con la génesis de la respuesta metabólica al traumatismo. 7.4.6 Termorregulación alterada, temor y dolor Es normal que la temperatura corporal disminuya en los enfermos traumatizados y en los pacientes quirúrgicos por diversas causas: los mecanismos de regulación están deprimidos, las cavidades están expuestas a la evaporación, la imposición de temperaturas confortables para el grupo quirúrgico, que generalmente son bajas para el enfermo, y la infusión de volúmenes considerables de soluciones frías producen en los pacientes hipotermia corporal que demanda mayor producción de energía. Si el paciente está en condiciones de respuesta se produce escalofrío y aumenta su actividad muscular con el consecuente costo metabólico. El temor y el dolor también son estímulos que intervienen en el desarrollo de la respuesta adrenocortical. Pero concomitante con el desarrollo de hipermetabolismo, en el trauma suele aparecer fiebre, excepcionalmente mayor de 38 grados. Esta respuesta no se relaciona necesariamente con infección, sino que es resultado de la acción a nivel central de las citocinas, en particular IL-1, IL-6, TNF y el interferón. Mucho se discute el efecto adverso o benéfico de estas alteraciones fisiológicas de la termorregulación, pero es indudable que en los niños y en los adultos mayores requiere de atención específica y de descartar infección activa. 7.5 Sustrato metabólico 7.5.1 Glucosa Después de un traumatismo hay ajustes en el metabolismo de la glucosa para mantener un estado energético adecuado a la demanda emergente del traumatismo. Una respuesta característica de los tejidos en un traumatismo es la de presentar una resistencia a la insulina, contribuyendo a mantener en sangre concentraciones elevadas de glucosa. Esta resistencia a la insulina es más marcada en los tejidos periféricos, principalmente en el músculo esquelético. El origen de este estado de resistencia a la insulina no se conoce, pero puede intervenir el medio hormonal que caracteriza un estado traumático. El aporte de glucosa proviene del hígado y el incremento en la gluconeogénesis varía con la intensidad de la lesión. El origen de esta glucosa se encuentra en los precursores de C-3, como el lactato, piruvato, aminoácidos y glicerol liberados de los tejidos periféricos. La utilización de este exceso de glucosa por parte del organismo se lleva a cabo principalmente por los tejidos lesionados, el riñón y el cerebro. Gran parte de la glucosa consumida se 114 Capítulo 7. Traumatismo y cirugía Cuadro 7-3 Relación entre concentraciones de glucosa e incremento en las infecciones. Manifestaciones metabólicas Consecuencias fisiológicas Consecuencias clínicas Manifestaciones de laboratorio T R A U M A T I S M O Sustrato metabólico Consumo energético aumentado GLUCOSA Incremento en consumo de glucosa convierte en lactato por las células inflamatorias y fibroblastos de los tejidos lesionados. Estas consecuencias fisiológicas del organismo para contrarrestar a la lesión se reflejan en el laboratorio principalmente por una hiperglucemia, y desde el punto de vista terapéutico tal conocimiento sirve para tratar a los pacientes y evitar complicaciones como el desgaste del organismo y la prevención de las infecciones, ya que se han relacionado los niveles elevados de glucosa con un incremento en la incidencia de infecciones7 (cuadro 7-3). 7.5.2 Proteínas El contenido proteínico del cuerpo se divide entre la masa muscular y las vísceras. En general, cuando existe una lesión hay una transferencia activa de aminoácidos del músculo esquelético hacia los tejidos viscerales. Las proteínas representan el tejido activo y funcional del organismo, que en la masa muscular contribuye a su estructura, como a su actividad bioquímica enzimática intracelular. Es de suma importancia mencionar que las proteínas musculares no son un reservorio de energía como los carbohidratos y las grasas. Cuando se utilizan las proteínas como fuente de energía, esto representa una pérdida del componente estructural o funcional, pudiéndose manifestar como una pérdida de la masa muscular, de las funciones enzimáticas, inmunosupresión, disminución de la función exocrina del páncreas, retraso en la cicatrización, y una convalecencia prolongada. Cabe mencionar que en la masa muscular se encuentra de 30 a 50% de la proteína corporal total, y que ésta declina conforme avanza la edad. Por lo tanto, cuando ocurre un traumatismo, la cantidad de masa muscular de un paciente determina su habilidad a largo plazo de sobrellevar un proceso catabólico. Ésta es una de las razones por la cual los pacientes ancianos, en los traumatismos graves con su reducida masa muscular, son tan vulnerables durante los periodos de degradación proteínica muscular. La pérdida o ganancia de proteína es una medida general del estado catabólico del paciente. El mantenimiento proteínico dentro de los tejidos de un individuo es un balance entre la síntesis de proteína y su destrucción, ambos procesos ocurren Química sanguínea Incremento de infecciones Hiperglucemia de manera simultánea, este equilibrio entre síntesis y destrucción se puede alterar cuando uno de los dos predomina sobre el otro. Por ejemplo la síntesis de proteína total se reduce después de una cirugía, pero la destrucción de proteína permanece constante; en un traumatismo grave los pacientes presentan un incremento en la destrucción de proteína y su síntesis permanece normal o ligeramente elevada. En general, cuando un individuo pierde o gana proteína, existe una captación o liberación de aminoácido hacia lechos vasculares regionales. El flujo de aminoácidos se puede determinar midiendo su concentración arterial o venosa en estos lechos vasculares. El estudio de este flujo ha demostrado que existe un movimiento coordinado de aminoácidos entre órganos; durante la fase aguda de un traumatismo los aminoácidos son liberados de las extremidades no lesionadas. Y como la masa muscular esquelética es la que contiene mayor cantidad de proteína, esta liberación representa la proteólisis característica de una respuesta catabólica acelerada en un traumatismo. El hígado extrae aminoácidos de manera importante del lecho esplácnico, para la síntesis de proteínas estructurales, plasma y proteínas de fase aguda. Además de que la generación de urea se acelera y se incrementa su excreción por la orina, hecho que hace evidenciar el incremento postraumático de excreción de nitrógeno. En conjunto estos hechos demuestran que los recambios de proteína responden a una redistribución que satisface las necesidades corporales, por tanto la tasa de síntesis proteínica se encuentra disminuida en tejidos y órganos no esenciales, como el músculo de las extremidades o el intestinal, mientras que la capacidad sintética se mantiene o se incrementa en tejidos u órganos en los cuales el trabajo se incrementa como sucede en el músculo cardiaco, hígado, corazón y bazo. En resumen, todos estos hechos sustentan la tesis de que una lesión grave estimula un recambio de proteínas, haciendo una traslocación de proteínas del músculo esquelético a las vísceras que son esenciales para la supervivencia, como son el hígado, corazón y bazo. 7.5 Sustrato metabólico Después de un traumatismo el paciente incrementa la excreción urinaria de nitrógeno. La molécula de nitrógeno se utiliza como un marcador subrogado de proteína debido a que la relación entre estas dos sustancias es relativamente fija. El nitrógeno se encuentra en forma de urea, al cual representa aproximadamente el 85% de las pérdidas urinarias de nitrógeno. En la orina también se pueden encontrar en cantidades mayores a lo normal creatinina, amoniaco, ácido úrico y algunos otros aminoácidos. La composición de los aminoácidos liberados del músculo esquelético es muy especial, ya que no se trata de la pauta encontrada en la masa muscular, sino de una muy particular, en la cual predominan dos aminoácidos: alanina y glutamina, los cuales forman 50 a 75% de los aminoácidos nitrogenados transportados al exterior del músculo esquelético. La alanina es un importante precursor de la glucosa y, por tanto, es una fuente importante de energía para algunos tejidos importantes. La glutamina también es un sustrato que sirve primariamente para las células inmunológicas y los enterocitos, participa en la homeostasis acidobásica y sirve como un precursor para el glutatión, el cual es un importante antioxidante intracelular. La generación de glutamina resulta de la activación de la enzima sintetasa de glutamina, la cual se encuentra en todos los tejidos, pero tiene especial importancia en la fisiología pulmonar y del músculo esquelético. Se ha planteado que los requerimientos tisulares de glutamina pueden ser sobrepasados en su producción por los tejidos, causando un estado deficitario. En estos casos se puede dar glutamina exógena, con lo que mejorará el balance nitrogenado, reduciendo la morbilidad y mortalidad. Por consiguiente, la glutamina se considera un aminoácido esencial cuando se encuentra una respuesta inflamatoria importante a una lesión que requiere una demanda aumentada de glutamina. Las proteínas de fase aguda se pueden encontrar en el torrente sanguíneo en condiciones normales, pero su concentración cambia dramáticamente bajo condiciones de estrés. El hígado tiene la capacidad de alterar las concentraciones plasmáticas de estas proteínas de fase aguda en respuesta a la lesión, sobre todo en respuesta a la presencia de glucocorticoides, interleucina 6 y otras citocinas, así como por señales nerviosas enviadas por el cerebro. Algunas proteínas de fase aguda se elevan posteriormente a un traumatismo como la proteína C-reactiva, antiglobulina gamma o el fibrinógeno; otras disminuyen, como la transferrina o las globulinas. Aunque estas proteínas contribuyen en general a la defensa del huésped, su papel específico en la respuesta postraumática aún está por elucidarse. La proteína C-reactiva sirve como un marcador muy específico del grado de extensión del proceso inflamatorio, y como tal puede ser utilizado para cuantificar el grado de estrés o inflamación en el paciente. Las consecuencias clínicas de un catabolismo proteínico en respuesta a un traumatismo del tipo que sea, pueden variar desde un leve periodo de debilidad debido a un balance nitrogenado negativo causado por un traumatismo menor, hasta una respuesta grave, en donde se pueden observar alteraciones de la función muscular, como en los músculos respiratorios, ocasionando disminución de la función respiratoria, debilidad generalizada con disminución de la fuerza y de la actividad y la consecuente convalecencia prolongada. Al estar disminuidos por tanto los procesos metabólicos proteínicos, éstos se pueden manifestar con una disminución de la función exocrina del páncreas y de las enzimas digestivas, disminución de la regeneración de células epiteliales, dando por resultado una intolerancia a los alimentos, un síndrome de mala absorción y diarrea. Al existir retardo en la cicatrización, esto se puede manifestar por la aparición de fístulas y de dehiscencias de las heridas quirúrgicas. Si existe inmunosupresión es factible que ésta se exprese con la aparición de procesos infecciosos y sepsis. Desde el punto de vista de los cambios observados en el laboratorio, las alteraciones del sustrato metabólico se manifiestan por cambios diversos; a saber: ••Biometría hemática, como leucocitosis y linfopenia. Cuadro 7-4 Cambios observados por alteraciones del sustrato metabólico. Manifestaciones metabólicas Consecuencias fisiológicas Consecuencias clínicas Manifestaciones de laboratorio T R A U M A T I S M O Sustrato metabólico PROTEÍNAS Proteólisis 115 Gluconeogénesis aumentada Debilidad generalizada Debilidad M. Respiratorios Insuficiencia cardiaca Intolerancia a alimentos S. Mala absorción Retardo en la cicatrización Fistulas Dehiscencia Procesos infecciosos Diarrea Pérdida de peso Química sanguínea • Hiperglucemia • Urea y creatinina • Proteína C reactiva Electrólitos séricos Hiper K Hiper Na Gasometría arterial Acidosis metabólica 116 Capítulo 7. Traumatismo y cirugía ••Química sanguínea. Glucosa elevada, urea y creatinina elevadas, proteína C reactiva elevada. ••Electrólitos séricos. Hiperpotasemia, hipernatremia. ••Gasometría arterial. Acidosis metabólica (cuadro 7-4). 7.5.3 Grasas Debido al estado hipermetabólico que presentan los pacientes traumatizados, el organismo debe movilizar sus reservas de energéticos incrementando el flujo de sustratos entre los diferentes órganos, aumentando la gluconeogénesis, movilizando los triglicéridos almacenados y oxidándolos a un ritmo acelerado. De esta manera las grasas se convierten en la principal fuente energética. Cuando los depósitos de grasa se hidrolizan, se liberan ácidos grasos y glicerol. Debido a que los ácidos grasos se reesterifican, a diferencia del glicerol, que no lo hace, existe una disparidad en la tasa de liberación entre estos dos componentes, lo cual refleja la tasa de lipólisis dentro del adipocito. El recambio de glicerol en los pacientes traumatizados se encuentra elevado dos a tres veces por arriba de lo normal. Además, el 70% de los ácidos grasos liberados no se oxida, sino que se reesterifica, proceso que tiene lugar dentro del hígado. Por consiguiente, en los pacientes lesionados existe un incremento del ciclo de ácidos grasos triglicéridos, un proceso que utiliza un exceso de energía y que puede contribuir al ya conocido incremento de depósito graso en el hígado. En los pacientes en ayuno y traumatizados, el organismo puede entrar a una fase de ayuno por la lesión misma, moviliza los ácidos grasos y promueve la formación de acetoacetato e hidroxibutarato β, o cuerpos cetónicos. Por tanto, estas formas hidrosolubles de grasa son reutilizadas por el cerebro, músculo y riñones como una fuente de energía, y de esta manera se exime la utilización de glucosa y proteínas. Después de un traumatismo la cetosis se limita grandemente aun durante el ayuno, lo cual es debido a la abundancia de ácidos grasos que se utilizaron como precursores de sustrato de energía. Tal disminución de la cetosis parece ser el resultado de alteraciones dentro del medio hormonal, particularmente por el incremento de insulina8 (cuadro 7-5). 7.6 Respuesta local al traumatismo Generalmente la respuesta sistémica a una lesión o traumatismo se inicia en forma local; según la gravedad de la lesión, ésta puede resolverse de manera localizada o involucrar mecanismos homeostáticos sistémicos. En este apartado se revisará sucintamente la reacción de los tejidos a una lesión localizada que por su naturaleza no involucra una reacción sistémica. Aunque un traumatismo leve no desencadene una respuesta general, el organismo no deja de darse cuenta de que ha ocurrido un daño, en virtud de que ante cualquier tipo de lesión se desencadenan señales nerviosas que mantienen informado al SNC. De los tejidos lesionados se liberan sustancias que interactúan con factores circulantes que también envían señales al cerebro. Hay una interacción entre estas dos respuestas; el cerebro es el órgano que las integra. 7.6.1 Respuesta celular La lesión causa dolor y rutura de vasos sanguíneos, ocasionando hemorragia; para contrarrestar esta situación se responde con una vasoconstricción local de efecto casi inmediato. Esta vasoconstricción es debida a la liberación de catecolaminas y otros compuestas vasoactivos como la bradixinina, serotonina e histamina, las cuales son liberadas por los mastocitos de los tejidos lesionados. Así comienza el proceso de diapédesis de las células del tejido intravascular al espacio extravascular. Para detener la hemorragia las plaquetas circulantes forman un coágulo, el cual tiene una función hemostática y de andamiaje para la formación de un entramado de fibrina que coadyuva a la migración de células inflamatorias y más fibrina. Las plaquetas adquieren importancia en la respuesta celular, ya que durante la lesión liberan citocinas esenciales para la respuesta inflamatoria, dando como resultado inflamación en el tejido lesionado. Esta inflamación a nivel de la periferia de la herida causa aumento de volumen y vasodilatación. Otras células que intervienen en la respuesta inflamatoria son los neutrófilos, macrófagos y linfocitos los cuales además de su función inmunológica y de limpieza de los tejidos tienen Cuadro 7-5 Las grasas como fuente energética principal en la respuesta al traumatismo. Manifestaciones metabólicas T R A U M A T I S M O Consecuencias fisiológicas Consecuencias clínicas Manifestaciones de laboratorio Sustrato metabólico Lipólisis aumentada Consumo de grasa corporal Química sanguínea GRASAS Hidrólisis aumentada de triglicéridos, glicerol y ácidos grasos Baja de peso Acidosis metabólica Consumo energético aumentado Incremento de cuerpos cetónicos-cetosis Desnutrición Cetosis Páginas web, para consulta recomendadas un papel muy importante en la inflamación local ya que liberan hormonas y sustancias como las citocinas que modulan esta respuesta inflamatoria y dan inicio y forman parte del proceso de cicatrización. 7.6.2 Respuesta humoral Del tejido lesionado y de las células que intervienen en el proceso inflamatorio se liberan sustancias como las citocinas, metabolitos del ácido araquidónico y factores de actividad plaquetaria, los cuales coadyuvan con la respuesta celular, la 117 activación de la cascada de la coagulación, la granulocitosis y la liberación de proteínas de fase aguda, para dar lugar a un aumento de la temperatura local, sobre todo a nivel de la periferia de la lesión. La respuestas celular y humoral tienen como fin principal dar inicio a un proceso inflamatorio y de cicatrización. Ambos procesos se describen con mayor amplitud en un capítulo aparte. Desde un punto de vista clínico este proceso se traduce en dolor, aumento de volumen del área lesionada, rubor y aumento de la temperatura local (cuadro 7-6). Bibliografía Hume DM, Egdahl H. The importance of the brain in the endocrine response to injury. Annals of Surgery. 1959;150:697-712. Egdahl RH, Richards JB. The Effect of the Femorañ Nerve on Adrenal 17–hidroxicorticosteroid Secretion in Dogs. Surg Forum. 1957; 45:299-334. Guyton y Hall. Tratado de Fisiología Médica. 11a. ed. Elsevier España. Madrid. 2006; 918-929. Zimmerman B. Pituitary and Adrenal Function in Relation to Surgery. S Ciln North America.1965;45:299-234. Wilmore DW, Goodwin CW, Aulick LH, et al. Effect of Injury and Infection on Visceral Metabolism and Circulation. Ann Surg. 1980;192:491-504. 1. 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