Circulación cerebral

Qué es la circulación cerebral

El adjetivo cerebral procede del latín cerebrum, "cerebro", que a su vez se relaciona con la raíz indoeuropea *ker-, "cabeza". En fisiología, circulación cerebral designa el aporte sanguíneo al conjunto del encéfalo: hemisferios cerebrales, cerebelo y tronco del encéfalo. El flujo sanguíneo cerebral global en un adulto en reposo se sitúa en torno a 750 ml por minuto, cifra que representa aproximadamente una séptima parte de lo que el corazón bombea en ese mismo tiempo. Resulta llamativo que un órgano que supone apenas el 2 % del peso corporal acapare una proporción tan alta del gasto.

Esa demanda se explica por la actividad metabólica del tejido nervioso. Las neuronas carecen de reservas significativas de glucosa y oxígeno, y dependen de un suministro constante e inmediato. Una interrupción del flujo de apenas cinco segundos basta para provocar pérdida de consciencia; si se prolonga más allá de cuatro o cinco minutos, las lesiones pueden ser irreversibles.

Aferencias arteriales y polígono de Willis

La sangre llega al encéfalo por dos sistemas: el anterior (carotídeo) y el posterior (vertebrobasilar). Las arterias carótidas internas, ramas de las carótidas comunes del cuello, penetran en el cráneo y se bifurcan para dar las arterias cerebrales anteriores y medias, que irrigan la mayor parte de los hemisferios. Las arterias vertebrales, nacidas de las subclavias, ascienden por los agujeros transversos de las vértebras cervicales, entran en el cráneo por el agujero magno y se fusionan en la arteria basilar. De la basilar parten las arterias cerebrales posteriores, encargadas del lóbulo occipital y la cara inferior del temporal.

En la base del cerebro, estos dos sistemas se interconectan mediante las arterias comunicantes, anterior y posteriores, formando el polígono de Willis. Thomas Willis lo describió en 1664 en su obra Cerebri Anatome. Su función es la de una rotonda vascular: si una de las vías de entrada se obstruye, las comunicantes permiten redistribuir el flujo y mantener la perfusión del territorio amenazado. No obstante, el polígono está completo solo en alrededor del 50 % de la población; el resto presenta variantes anatómicas (hipoplasias, ausencias de algún segmento) que reducen su capacidad compensadora.

Autorregulación del flujo cerebral

El cerebro posee un mecanismo propio para regular su flujo sanguíneo con relativa independencia de la presión arterial sistémica. Dentro de un rango aproximado de 60 a 150 mmHg de presión arterial media, las arteriolas cerebrales se contraen o se dilatan de forma automática para mantener el flujo constante. Es lo que se conoce como autorregulación cerebrovascular.

Por debajo de ese límite inferior, el mecanismo se agota y el flujo cae en proporción directa a la presión; por encima del límite superior, la vasodilatación forzada puede provocar edema. La presión parcial de CO₂ en sangre arterial influye de manera notable: un incremento del CO₂ dilata las arteriolas cerebrales y aumenta el flujo, mientras que la hipocapnia (baja concentración de CO₂) lo reduce. Sobre este principio se basan ciertas maniobras de neuroanestesia.

La barrera hematoencefálica

Los capilares cerebrales son diferentes de los del resto del organismo. Sus células endoteliales están unidas por uniones estrechas que impiden el paso libre de sustancias desde la sangre al tejido nervioso. Esta barrera hematoencefálica protege al cerebro de toxinas y microorganismos, pero también dificulta la llegada de muchos fármacos al parénquima cerebral, algo que condiciona el abordaje de numerosas enfermedades neurológicas.

Circulación colateral intracraneal

Cuando una arteria cerebral se ocluye gradualmente, el encéfalo no depende solo del polígono de Willis. Existen anastomosis secundarias entre ramas de la carótida externa e interna, así como conexiones leptomeníngeas entre los territorios de las tres arterias cerebrales principales. Son vías de circulación colateral que, si se desarrollan con tiempo suficiente, pueden limitar la extensión de la isquemia. La eficacia de estas colaterales varía enormemente de una persona a otra.

Preguntas frecuentes

¿Cuánta sangre recibe el cerebro por minuto?

Aproximadamente 750 ml en un adulto en reposo, lo que supone cerca del 15 % de todo lo que el corazón bombea. La sustancia gris cortical recibe más flujo que la sustancia blanca, con cifras del orden de 80 ml/100 g/min frente a unos 20 ml/100 g/min.

¿Qué ocurre si se interrumpe bruscamente el flujo cerebral?

La pérdida de consciencia sobreviene en cuestión de segundos. Si el flujo no se restablece en cuatro o cinco minutos, las neuronas comienzan a sufrir daño irreversible. Por eso los cuadros de isquemia cerebral requieren atención inmediata.

¿Quién describió el polígono de Willis?

Thomas Willis, médico inglés, en 1664, en su tratado Cerebri Anatome. El trabajo contó con las ilustraciones de Christopher Wren, más conocido como arquitecto que como anatomista. Curiosamente, Willis no comprendió del todo la función compensadora de la estructura que lleva su nombre; fue la investigación fisiológica posterior la que aclaró su papel como vía de seguridad ante obstrucciones arteriales.

¿El polígono de Willis es igual en todas las personas?

No. Solo alrededor de la mitad de la población presenta el anillo arterial completo con todos sus segmentos bien desarrollados. Las variantes (hipoplasia de una comunicante, ausencia de un segmento) son frecuentes y habitualmente carecen de consecuencias clínicas, pero pueden reducir la reserva de compensación ante una oclusión arterial.

Referencias

1. Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos. Trastornos circulatorios vertebrobasilares. MedlinePlus, enciclopedia médica en español.
2. National Institute of Neurological Disorders and Stroke. Cerebral hypoxia. NINDS (NIH).
3. Shea MJ. Accidente cerebrovascular isquémico. Manual MSD, versión para profesionales.
4. Mayo Clinic. Accidente cerebrovascular. Mayo Clinic en español.