Facultad de Ciencias de la Salud Programa de Medicina Area de Clínicas Quirúrgicas y Especialidades
Fisiología del evento Isquemia / Anoxia Rodolfo A. Cabrales Vega MD Profesor Titular Programa de Medicina
Porque cualquier miembro suelto, ya esté recubierto por piel o por carne, está hueco. Y, cuando está sano, está lleno de aire; y, cuando está enfermo, de un líquido turbio. Hipócrates s IV A.C
FISIOLOGIA DEL EVENTO ISQUEMIA/ANOXIA C L P H + H + C K R
Hans Adolf Krebs Premio Nobel 1953
FISIOLOGIA DEL EVENTO ISQUEMIA/ANOXIA Membrana Interna Membrana Externa Cresta Matriz Mitocondria
Albert Lehninger En 1948, descubrió junto con Eugene P. Kennedy, que las mitocondrias son el sitio de fosforilación oxidativa en las células eucariotas.
Qué es la fosforilación oxidativa La fosforilación oxidativa funciona con dos tipos de reacciones que están acopladas. Una utiliza reacciones químicas que liberan energía, mientras que la otra utiliza esa energía para llevar a cabo sus reacciones. El flujo de electrones a través de la cadena de transporte de electrones, desde donantes de electrones como NADH a aceptores de electrones tales como oxígeno, es un proceso exergónico libera energía-, mientras que la síntesis de ATP es un proceso endergónico, el cual requiere de energía. Tanto la cadena de transporte de electrones como la ATP sintasa, están embebidos en la membrana, y la energía es transferida de la cadena de transporte de electrones a la ATP sintasa por el movimiento de protones a través de la membrana, en un proceso llamado quimiosmosis
Albert Lehninger demostró que la coenzima NADH se encuentra relacionada con vías metabólicas tales como el ciclo del ácido cítrico y la síntesis de ATP
Peter Mitchell Teoría Quimiostática - Nobel 1978
La Cadena de Transferencia de Electrones (CTE) comprende dos procesos: Transporte a lo largo de la membrana, de un complejo de proteínas transportadoras a otro. Translocación de protones a través de la membrana, esto significa que son pasados desde el interior o matriz hacia el espacio intermembrana. Se forma un gradiente de protones. El oxígeno es el aceptor terminal del electrón, el cual se combina con electrones e iones H+ para producir agua.
FISIOLOGIA DEL EVENTO ISQUEMIA/ANOXIA
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H2 H+ A e T P Ca3e e O2 H20 LA CADENA RESPIRATORIA
FISIOLOGIA DEL EVENTO ISQUEMIA/ANOXIA s
ARTICULO DE INTERES
Los trabajos más recientes incluyen estudios estructurales de las enzimas involucradas en la fosforilación oxidativa, llevados a cabo por John E. Walker. Walker y Boyer obtuvieron el Premio Nobel en 1997.
Características Si por alguna razón se disminuye la cantidad de O2 que llega a la mitocondria, se disminuye la descarga de electrones en la cadena respiratoria. Este fenómeno restringe la producción de ATP y el VO2.
Consecuencias metabólicas de la isquemia
La isquemia es una disminución del consumo de oxígeno celular debido a una limitación del aporte de oxígeno a la mitocondria, generado por alteración de la perfusión tisular, cuyas principales consecuencias son una disminución de la producción de moléculas de ATP y un aumento de ácido láctico
A B D C
ISQUEMIA A Disminución del flujo sanguineo Oxigenación, Remoción de metabolitos Acumulación de productos de desecho Activación del Sistema Endocrino-Neural Compromiso celular (Parenquima Soporte Endoteliales)
A B D C
Compromiso celular (Parenquima Soporte Endoteliales) Disminución del potencial de membrana Incremento de lactato Alteracion de la permeabilidad Aumento de H+ Alteración del transporte celular Disminución oxidación de NAD Salida de Potasio Aumento de Na y H20 intracelular Activación de la Na K ATPasa B Disminución de AMPc y adenilato ciclasa Alteraciones en función hormonal
A B D C
Disminución de AMPc y adenilato ciclasa Alteraciones en Insulina, Glucagón, Corticosteroides Catecolaminas Entrada de Sodio a la célula Alteración del Ca++ Activación de fosfolipasas Acción sobre membrana Salida enzimática Sustratos bajos Edema celular y de organelas C
A B D C
Liberación de factores tóxicos Destrucción celular Cambios irreversibles intracelulares D Alteración del DNA Edema mitocondrial Actividad anormal de nucleótidos Capacidad metabólica comprometida
DANO CELULAR CAIDA DE AMPc FALLA DE ADENIL CICLASA ENTRADA DE Na ++ ALTERACION DEL Ca++ ACCION ENZIMA TICA FALLA MITOCON DRIAL
MUERTE CELULAR EN EL CHOQUE FASES ( Modelo de Trump) I II III IV V- VI - VII
FASE I APELOTONAMIENTO DE LA CROMATINA NUCLEAR
FASES II Y III K + ATP asa Na + ATP asa Na + K + EDEMA CELULAR
FASE IV Ca Ca Ca Ca Ca Ca Ca Ca Ca Ca
FASES V VI y VII CONSOLIDACION DE LA MUERTE
Conclusiones 1. Las alteraciones de los índices de formación y consumo de fosfatos de alta energía determinan el estado de las células y su capacidad de sobrevivir a períodos de privación de oxígeno.
Conclusiones 2. La comprensión de la interacción entre oxigenación tisular, concentración de fosfato de alta energía, la acumulación de P y las alteraciones de la producción de lactato e hidrogeniones es clave para, en el contexto clínico, detectar y corregir tempranamente la lesión celular.
Conclusiones 3. Es necesario cerrar la brecha existente entre los métodos bioquímicos y clínicos para detectar hipoxia tisular ya que éstos difieren grandemente. El éxito se basa en obtener una prueba que permita una detección temprana y, por ende, un tratamiento oportuno