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RESPUESTA INFLAMATORIA SISTEMICA RELACIONADA CON LA LESION
La Respuesta Inflamatoria Sistémica (SIRS) es una reacción compleja del cuerpo ante lesiones o infecciones, caracterizada por la liberación de moléculas asociadas a patógenos (PAMP) o a daño (DAMP). Las moléculas DAMP y PAMP activan vías de señalización similares, involucrando receptores como los TLR (Receptores Tipo Toll), los NLR (Receptores tipo NOD como los inflamasomas) y los CLR (Receptores tipo Lectina C), que juntos desencadenan una cascada inflamatoria. Entre los mediadores clave se encuentran las citocinas, quimiocinas, y moléculas como HMGB1 y DNA mitocondrial , que coordinan la defensa inmunitaria y la reparación de tejidos.
Respuesta neuroendocrina Cuando ocurre una lesión, se activa el eje hipotálamo-hipófisis-suprarrenal (HPA), uno de los principales sistemas de respuesta al estrés del cuerpo. El hipotálamo secreta la hormona liberadora de corticotropina (CRH), que a su vez estimula la adenohipófisis (hipófisis anterior) para liberar hormona adrenocorticotrópica (ACTH). La ACTH viaja a través del torrente sanguíneo hasta la corteza suprarrenal en la zona fasciular, donde induce la liberación de glucocorticoides, principalmente cortisol en humanos. Estos glucocorticoides tienen efectos antiinflamatorios y inmunosupresores, ayudando a controlar la respuesta inflamatoria para evitar daños excesivos en los tejidos. Paralelamente, se activa el sistema nervioso simpático, resultando en la liberación de catecolaminas (adrenalina y noradrenalina) desde la médula suprarrenal. Las catecolaminas preparan al cuerpo para una acción rápida aumentando la frecuencia cardíaca, la presión arterial y liberando reservas de energía (glucosa y ácidos grasos) para hacer frente al estrés. PREGUNTAS ¿Cómo desencadenan las moléculas DAMP y PAMP una respuesta inflamatoria sistémica y cuál es el papel de los TLR en este proceso? Las moléculas DAMP y PAMP son reconocidas por el sistema inmunitario innato a través de los TLR, que se encuentran en la superficie de células inmunitarias como los macrófagos. Esta interacción activa las vías de señalización intracelular que conducen a la producción de citocinas y quimiocinas, desencadenando así la respuesta inflamatoria sistémica. Los TLR juegan un papel crucial en la detección de patógenos y daños, iniciando la respuesta inmunitaria para combatir la infección o reparar el tejido dañado. ¿Cómo contribuye el factor inhibidor de los macrófagos (MIF) a la regulación de la respuesta inflamatoria y cuál es su interacción con los glucocorticoides? El MIF actúa como un regulador proinflamatorio que puede contrarrestar los efectos antiinflamatorios de los glucocorticoides. Promueve la producción de citocinas proinflamatorias y puede inhibir la capacidad de los glucocorticoides para suprimir la inflamación. La presencia de altos niveles de MIF en situaciones de lesiones graves se ha
Moléculas Reactivas de Oxígeno y Respuesta a la Tensión Oxidativa Las moléculas reactivas de oxígeno (ROS) y nitrógeno (RNS) son un arma de doble filo, ya que pueden dañar tanto a células hospedadoras como a patógenos, pero también sirven como moléculas de señalización importantes. Se producen durante el metabolismo del oxígeno y están implicadas en varios procesos celulares. Su producción y eliminación están finamente reguladas para mantener un equilibrio que prevenga el daño celular excesivo. Proteínas antioxidantes, como las superóxido dismutasas y catalasas, juegan un papel crucial en la defensa contra el daño por ROS. Respuesta al Golpe de Calor Las proteínas de choque térmico (HSP) se activan en respuesta a estrés como el calor, ayudando a mantener la integridad celular mediante el plegamiento correcto de otras proteínas. Actúan como chaperones moleculares , asegurando que las proteínas mantengan o recuperen su forma funcional. Estas proteínas también pueden tener funciones inmunomoduladoras, dependiendo de su localización y expresión. Respuesta de las Proteínas No Plegadas El retículo endoplásmico (ER) es el sitio de plegamiento de muchas proteínas. Cuando este proceso falla, se acumulan proteínas mal plegadas, activando la respuesta de proteínas no plegadas (UPR). Este mecanismo intenta restaurar la homeostasis deteniendo temporalmente la síntesis de proteínas y aumentando la capacidad de plegamiento del ER. Si el estrés persiste, puede llevar a la muerte celular programada. Autofagia La autofagia es un mecanismo de limpieza celular que descompone organelos dañados y proteínas mal plegadas para reciclar sus componentes. Se intensifica en respuesta al estrés para proporcionar nutrientes y mantener la homeostasis celular. Juega un papel crucial en la defensa contra patógenos y en la modulación de la inflamación. Apoptosis La apoptosis es una forma de muerte celular programada que elimina células dañadas, infectadas o innecesarias de manera ordenada, evitando la inflamación. Es fundamental para
el desarrollo y mantenimiento de la salud, regulando la población celular y eliminando potenciales fuentes de enfermedad. Necroptosis La necroptosis es una forma de muerte celular programada que, a diferencia de la apoptosis, resulta en la liberación de contenido celular que puede desencadenar una respuesta inflamatoria. Se activa en ciertas condiciones donde la apoptosis está inhibida, y juega un papel en la defensa contra infecciones virales. Citocinas e Inflamación Incluyen factores proinflamatorios como TNF-α e IL- 1 , que activan respuestas defensivas, y citocinas antiinflamatorias como IL-10, que ayudan a limitar el daño tisular y promover la resolución de la inflamación.
- Factor de Necrosis Tumoral-α (TNF-α): Es una de las primeras citocinas liberadas en respuesta a una infección o lesión. Puede inducir fiebre, inflamación, apoptosis y puede inhibir tumores.
- Interleucinas (IL): Son una gran familia de citocinas con funciones diversas. Por ejemplo, IL-1 es proinflamatoria y puede inducir fiebre y la producción de otras citocinas. IL-2 es crucial para el crecimiento y la diferenciación de las células T. IL-10, por otro lado, tiene propiedades antiinflamatorias y puede limitar la respuesta inmune para prevenir daños excesivos.
- Interferones (IFN): Son cruciales para la defensa contra virus. IFN-γ, por ejemplo, activa a los macrófagos, aumenta la presentación de antígenos y tiene un papel importante en la inmunidad mediada por células Eicosanoides Los eicosanoides son lípidos bioactivos derivados del ácido araquidónico y otros ácidos grasos poliinsaturados. Juegan roles complejos en la inflamación, la coagulación, la respuesta inmune y la homeostasis vascular. Incluyen prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos, cada uno con efectos específicos en distintos tejidos y procesos celulares.
- Prostaglandinas: mediación de procesos inflamatorios, la regulación del flujo sanguíneo a ciertos órganos, la inducción de fiebre y el dolor en respuesta a lesiones o infecciones..
Las vías JAK-STAT están implicadas en la regulación de procesos celulares fundamentales como la proliferación, la diferenciación, la migración celular, y la apoptosis. Juegan roles críticos en la respuesta inmunitaria, el desarrollo, la homeostasis y la reparación de tejidos. o Quimiocinas y Receptores de Proteína G: Las quimiocinas atraen células inmunitarias a sitios de lesión o inflamación y operan a través de receptores acoplados a proteína G, implicados en una amplia gama de señales extracelulares. o Óxido Nítrico y Prostaciclina: Estos compuestos tienen roles significativos en la vasodilatación y prevención de la agregación plaquetaria. La síntesis de óxido nítrico por la NO sintasa y su impacto en el cGMP intracelular son esenciales para estos procesos. o Endotelinas: Son potentes vasoconstrictores derivados de células endoteliales, jugando un papel crítico en el mantenimiento del tono vascular. o Péptidos Natriuréticos: Incluyen ANF y BNP, relacionados con la regulación de la presión arterial y el volumen sanguíneo, así como con respuestas inflamatorias. Metabolismo Quirúrgico: Respuesta Sistémica a la Lesión y Apoyo Metabólico
1. Respuesta Inicial Post-Lesión: Reducción de Energía y Nitrógeno: o Consumo de energía ↓ o Eliminación de nitrógeno urinario ↓ 2. Estabilización y Recuperación: Priorización de Sustratos: o Conservación de órganos vitales. o Reparación de tejidos lesionados. Aumento Metabólico: o Tasas metabólicas ↑ o Consumo de oxígeno ↑ o Preferencia por glucosa y activación del sistema inmunitario.
- Metabolismo Durante el Ayuno: Fuentes de Energía: o Proteína muscular y grasa como principales fuentes. o Agotamiento de glucógeno hepático → Gluconeogénesis. Utilización de Reservas: o Glucosa (principalmente para células glucolíticas). o Ácidos grasos y cetonas para músculo, corazón, riñón.
- Alteraciones Post-Lesión: Hipermetabolismo: o Incremento en la lipólisis y oxidación de ácidos grasos. o Alteración en el metabolismo de carbohidratos y proteínas. Gluconeogénesis: o Aumenta para satisfacer demandas energéticas. Catabolismo Proteico: o Pérdida significativa de masa muscular. o Necesidad de soporte nutricional.
- Soporte Nutricional: Estimación de Necesidades Energéticas: o Basado en la gravedad de la lesión y peso corporal seco. Prevención de Sobrealimentación: o Ajuste de calorías para evitar complicaciones. ¿Cómo afectan las lesiones quirúrgicas o traumáticas el metabolismo basal y el consumo de oxígeno? Las lesiones quirúrgicas o traumáticas resultan en una disminución inicial del metabolismo basal y del consumo de oxígeno, seguido por un incremento en estas tasas durante la recuperación, en respuesta a un estado de hipermetabolismo para apoyar la reparación de tejidos y la función de órganos vitales. ¿Cuál es la importancia de la gluconeogénesis durante el ayuno y después de lesiones? La gluconeogénesis es crucial tanto durante el ayuno como después de lesiones para mantener los niveles de glucosa en sangre, utilizando aminoácidos y otros precursores. Se intensifica
LIQUIDOS Y ELECTROLITOS
Agua Corporal Total (TBW): Constituye aproximadamente 50 - 60% del peso corporal total, variando según la cantidad de tejido graso y muscular. Los varones jóvenes y delgados tienen una mayor proporción de su peso en agua en comparación con individuos de mayor edad o con obesidad. Los recién nacidos poseen alrededor del 80% de su peso en agua, disminuyendo a 65% alrededor del año de edad. Compartimientos de Líquidos : El TBW se divide en tres compartimientos principales: plasma, líquido extracelular (LEC) e intracelular (LIC). El LEC constituye cerca de un tercio del TBW, mientras que el LIC conforma los dos tercios restantes. Composición de los Compartimientos: El compartimiento del LEC está dominado por el sodio, cloruro y bicarbonato, mientras que el LIC contiene principalmente potasio, magnesio, fosfato,
sulfato y proteínas. El gradiente de concentración entre estos compartimientos se mantiene gracias a las bombas de sodio y potasio activadas por ATP. Presión Osmótica: La osmolalidad de los compartimientos LEC y LIC se mantiene entre 290 y 310 mosm. Los cambios en la presión osmótica de un compartimiento provocan una redistribución de agua hasta igualar la presión osmótica entre ellos. ¿Qué sucede cuando la concentración de sodio en el líquido extracelular aumenta? Cuando la concentración de sodio en el LEC aumenta, hay un desplazamiento neto de agua del espacio intracelular al extracelular. ¿Cómo afectan las alteraciones en la concentración sérica de sodio la función celular? Las alteraciones en la concentración sérica de sodio tienen efectos profundos en la función celular debido a desplazamientos de agua entre los espacios intracelular y extracelular. ¿Cuánta agua consume diariamente una persona promedio y cómo se distribuyen las pérdidas de agua? Una persona consume un promedio de 2,000 ml de agua diariamente, con pérdidas a través de la orina (800-1,200 ml), heces (250 ml) y pérdidas insensibles (600 ml) principalmente por la piel y los pulmones.
interior de las células causando edema celular. Los síntomas pueden incluir confusión, convulsiones y, en casos graves, coma. Hipernatremia: Es un aumento en la concentración de sodio en el plasma, lo que eleva la osmolalidad extracelular y causa que el agua se mueva fuera de las células, llevando a la deshidratación celular. Los síntomas pueden incluir sed intensa, irritabilidad, debilidad muscular y, en casos severos, daño cerebral.
3. Trastornos de Composición Estos trastornos se refieren a cambios en la concentración de electrolitos distintos del sodio, sin cambios significativos en el volumen total de líquido o su osmolalidad. Ejemplos incluyen: Hiperpotasemia e Hipopotasemia: Describen niveles altos y bajos de potasio en la sangre, respectivamente. El potasio es crucial para la función muscular y cardíaca, y su desequilibrio puede resultar en arritmias cardíacas y debilidad muscular. Hipercalemia e Hipocalemia: Refieren a niveles altos y bajos de calcio. El calcio es esencial para la función neuromuscular, la coagulación de la sangre y muchas otras funciones celulares. Los desequilibrios pueden causar tetania, convulsiones, arritmias cardíacas y cambios en el estado mental. ¿Cómo se controla el volumen corporal ante cambios en la osmolalidad y la presión? A través de osmorreceptores y barorreceptores que detectan cambios en la osmolalidad y presión, respectivamente, y modulan la excreción renal de sodio y la reabsorción de agua libre para restablecer el volumen normal.
Los cambios en la concentración de sodio en la sangre son críticos y reflejan variaciones en el equilibrio del agua corporal. Estos cambios pueden clasificarse en dos grandes categorías: hiponatremia e hipernatremia, cada una con causas y consecuencias específicas. Hiponatremia
- Descripción : Ocurre cuando hay exceso de agua en relación con el sodio en el cuerpo. El volumen extracelular puede ser alto, normal o bajo, afectando la concentración sérica de sodio.
- Causas : o Dilucional : Exceso de agua extracelular (a menudo por exceso de ADH o medicamentos como antipsicóticos, antidepresivos, o inhibidores de la ECA). o Por Agotamiento : Disminución del consumo de sodio o pérdida de líquidos que contienen sodio (p.ej., vómito, diarrea, uso de diuréticos). o Por Exceso de Soluto : Hiperglucemia, infusiones de manitol, o seudohiponatremia debido a altos niveles de lípidos/proteínas en plasma.
- Síntomas : Varían desde cefalea y confusión hasta convulsiones y coma, debido a la intoxicación celular hídrica y aumento de la presión intracraneal. Hipernatremia
- Descripción : Aumento de sodio en sangre debido a la pérdida de agua libre o a un incremento del sodio. Puede presentarse con volumen extracelular alto, normal o bajo.
- Causas : o Hipervolémica : Administración yatrógena de líquidos con sodio o exceso de mineralocorticoides. o Normovolémica : Generalmente por causas renales (diabetes insípida, diuréticos) o pérdida extrarrenal de agua (piel, GI). o Hipovolémica : Pérdidas extrarrenales o renales de agua, con concentraciones urinarias de sodio <20 meq/L.
- Síntomas : Los síntomas predominan en el SNC, incluyendo inquietud e irritabilidad, que pueden progresar a convulsiones, coma y muerte. ¿Cómo afecta la hiperglucemia a los niveles de sodio sérico? La hiperglucemia puede causar una aparente hiponatremia debido a que la glucosa atrae agua fuera de las células, diluyendo el sodio sérico. La corrección se realiza disminuyendo el sodio
- Síntomas : Parestesias, espasmo carpopedálico, convulsiones, tetania, signos de Chvostek y Trousseau, y alteraciones en el ECG como intervalo QT prolongado. ¿Cómo se relaciona la hipopotasemia con los cambios en el ECG? La hipopotasemia puede llevar a cambios en el ECG, incluyendo ondas U prominentes, aplanamiento o inversión de las ondas T, que indican riesgo de arritmias. Es importante corregir la hipopotasemia para evitar complicaciones cardíacas. Hiperfosfatemia
- Descripción : Concentración sérica de fósforo mayor a 4.5 mg/dL.
- Causas : Falla renal (disminución de la excreción de fósforo), aumento del aporte (consumo excesivo, destrucción celular por rabdomiólisis o hemólisis), hipoparatiroidismo.
- Síntomas : En muchos casos es asintomática, pero la hiperfosfatemia prolongada puede causar depósitos de calcio-fosfato en los tejidos blandos. Hipofosfatemia
- Descripción : Concentración sérica de fósforo menor a 2.5 mg/dL.
- Causas : Consumo inadecuado, malabsorción, uso excesivo de diuréticos, alcoholismo, re-alimentación en desnutridos.
- Síntomas : Debilidad, confusión, disfunción muscular (incluyendo miopatía), hemólisis, problemas respiratorios, y alteraciones neurológicas. Hipermagnesemia
- Descripción : Concentración sérica de magnesio mayor a 2.1 mg/dL.
- Causas : Insuficiencia renal (reducción de la excreción de magnesio), consumo excesivo (suplementos de magnesio, antiácidos y laxantes).
- Síntomas : Letargo, debilidad muscular, hiporreflexia, hipotensión, bradicardia, y en casos severos, paro cardíaco. Hipomagnesemia
- Descripción : Concentración sérica de magnesio menor a 1.7 mg/dL.
- Causas : Consumo inadecuado, malabsorción intestinal, alcoholismo, diuréticos, y pérdidas gastrointestinales.
- Síntomas : Tetania, espasmos musculares, arritmias, alteraciones del comportamiento, convulsiones.
¿ Qué solución se considera isotónica y útil para restituir pérdidas gastrointestinales? La solución de Ringer con lactato y la solución salina normal. ¿Por qué se utiliza lactato en lugar de bicarbonato en algunas soluciones intravenosas? Porque es más estable durante el almacenamiento. ¿Qué es el síndrome de secreción inapropiada de hormona antidiurética (SIADH)? Un estado donde se conserva agua en exceso por secreción inapropiada de ADH, causando dilución y hiponatremia. ¿Qué es la pérdida cerebral de sal y cómo se diferencia del SIADH? Es la pérdida renal de sodio y cloruro sin causa identificable, a diferencia del SIADH, donde la concentración urinaria de sodio es inapropiadamente elevada. ¿Cómo se evita el síndrome de realimentación? Corrigiendo los déficit electrolíticos y de volumen, administrando tiamina antes de iniciar la alimentación y aumentando gradualmente la ingesta calórica. ¿Qué es el síndrome de lisis tumoral y qué complicaciones puede causar? Un estado causado por la liberación rápida de metabolitos intracelulares tras la destrucción de células tumorales, que puede causar hiperuricemia, hiperpotasemia, hiperfosfatemia, hipocalcemia e insuficiencia renal aguda. ¿Cuál es la función de los quimiorreceptores sensibles al hidrógeno en el equilibrio acidobásico? Estimular o disminuir la ventilación en respuesta a anomalías metabólicas acidobásicas. ¿Qué efecto tiene el bicarbonato de sodio administrado sobre la acidosis intracelular? Puede exacerbar la acidosis intracelular, ya que aumenta la presión parcial de CO2. ¿Por qué la administración excesiva de bicarbonato puede ser perjudicial? Porque puede originar alcalosis metabólica e interferir con la descarga de oxígeno en los tejidos. ¿Cómo se clasifican las alteraciones respiratorias acidobásicas basadas en la respuesta compensadora renal? En agudas (antes de la compensación renal) y crónicas (después de la compensación renal). ¿Qué es la acidosis metabólica con desequilibrio aniónico normal y cuáles son sus causas comunes?
