El Sistema Nervioso Autónomo en el Nativo de Altura María Rivera-Ch1, Marc J. Drinkhill2, Roger Hainsworth2 1UPCH, 2Universidad

de Leeds

Esquema de la presentación I. Poblaciones que viven en la altura II. Tres patrones diferentes de adaptación III. Respuestas generales a la hipoxia IV. Función del SN autónomo en nativos sin MMC V. Función del SN autónomo en nativos con MMC VI. Conclusiones

I. Poblaciones que viven en altura • Unos 140 millones viven encima de los 2500 m en todo el mundo

II. Respuestas generales a la hipoxia • Los efectos de la hipoxia hipobárica dependen de la altura y de la velocidad de ascenso • La actividad del SN simpático aumenta y por tanto aumentan la PA y la FC • Se produce vasoconstricción pulmonar que lleva a hipertensión pulmonar, particularmente durante el ejercicio

II. Respuestas generales a la hipoxia • La hipoxia estimula al SN simpático • Esto ocurre a través de: – Estimulo de los quimiorreceptores – Alteración de la función de los baroreceptores

• La PAP incrementada también puede producir vasoconstricción sistémica refleja

II. Respuestas generales a la hipoxia • Residentes más permanentes muestran buena adaptación, si bien existen diferencias entre poblaciones • La eritropoiesis está incrementada y la respuesta ventilatoria atenuada en Andinos, que pueden desarrollar MMC

III. Tres patrones diferentes de adaptación • Andinos: policitemia y baja SaO2 • Tibetanos: Hb comparable a nativos de NM y baja SaO2 • Etíopes: Hb y SaO2 comparables a nativos de NM, no se ha descrito MMC (hasta la fecha) Se propone que estos patrones tienen relación con el grado de adaptación genética a la altura de las diferentes poblaciones (Beall y col.)

IV. Función del SN autónomo en nativos sin MMC: Cambios con la edad • En general la adaptación de los residentes es adecuada, pero ocurren algunas diferencias • Con la edad, – los cuerpos carotídeos muestran hiperplasia, pero una respuesta atenuada a la hipoxia – se ha descrito cambios cardiovasculares degenerativos más precoces en los residentes de altura. – La rigidez de la pared arterial es mayor y las presiones arteriales son mayores • Sin embargo, los baroreceptores parecen funcionar normalmente

IV. Función del SN autónomo en nativos sin MMC: Respuestas vasculares • Las respuestas vasculares a diferentes presiones con el método del collar, no parecen afectadas por el descenso a nivel del mar en los nativos de altura • Estudios hechos en perros anestesiados que viven en altura (4338 m) y en perros de nivel del mar, no mostraron diferencia en la ganancia del control baroreflejo de la resistencia vascular • Sin embargo, el set point fue menor en los perros de altura, lo que llama la atención en vista del efecto hipertensivo de la hipoxia. Estudios de nuestro grupo y del grupo de Leeds

IV. Función del SN autónomo en nativos sin MMC: Volúmenes sanguíneos • Los volúmenes sanguíneos son mayores en nativos de altura • En Andinos esto se debe a un volumen eritrocitario grande, mientras que en Etíopes el volumen plasmático es mayor que el eritrocitario • La tolerancia al estrés ortostático es mayor en nativos de altura, probablemente debido a los grandes volúmenes sanguíneos

V. Función del SN autónomo en nativos con MMC: Fisiopatología • Se considera que el MMC es multifactorial en su origen • La hipoventilación asociada a la edad se ha propuesto como uno de los mecanismos subyacentes • Sime y col. Reportaron una RVH atenuada en sujetos con MMC y sugirieron que este es el mecanismo subyacente básico, pero puede ocurrir el mismo efecto en algunos sujetos sin MMC • Se ha demostrado que la función de los quimioreceptores periféricos es anormal en sujetos con MMC

V. Función del SN autónomo en nativos con MMC: Fisiopatología • Se ha sugerido como otro mecanismo patogénico de MMC la hipoxia excesiva debida a disfunción de quimiorreceptores periféricos • La hiperviscosidad sanguínea contribuye a la hipertensión pulmonar, a síntomas de hipoperfusión cerebral y eventualmente a insuficiencia cardiaca congestiva y muerte.

V. Función del SN autónomo en nativos con MMC: Plasticidad Los estudios sobre la plasticidad de los quimioreceptores centrales a cambios cortos y prolongados en la PCO2 inspirada en nativos de altura crónicamente hipóxicos con RVH atenuada. • Se encontró que los nativos que habían migrado a residir a nivel del mar tenían una RVH a la hipoxia aguda (pocos minutos) similares a los controles de NM • Sin embargo, las respuestas ventilatorias a la hipoxia sostenida (20 min) permanecieron marcadamente atenuadas (Oxford University, P. Robins). • Estos resultados pueden explicar las aparentes discrepancias halladas en los estudios previos

V. Función del SN autónomo en nativos con MMC: Control CV y cerebrovascular • Bernardi y col. evaluaron la función barorefleja y las interacciones quimio y barorefleja en Andinos con y sin MMC • Encontraron que los sujetos con MMC tienen una reducción en las respuestas al estímulo de los quimioreflejos periféricos • Además, mostraron una reducción en el control baroreflejo de la FC y la PA • La reducción barorefleja de la PA se correlacionó con un aumento en el score de MMC y con un aumento de los valores de Hb

V. Función del SN autónomo en nativos con MMC: Control CV y cerebrovascular • Según los autores estos resultados sugieren una depresión central funcional, reversible, más bien que una disautonomía en el MMC • Proponen además que la alteración barorefleja observada podría estar implicada en el origen de algunos de los síntomas del MMC • En otro estudio en sujetos con MMC, los mismos autores mostraron que 1 h de administración de O2 se asoció con una SaO2 aumentada y una sensibilidad barorefleja arterial aumentada

V. Función del SN autónomo en nativos con MMC: Control de la PA • El mecanismo principal de control de la PA es a través de la regulación de la RVP y la mayoría de estudios han examinado solamente el control de la FC • Con Roger Hainsworth y su grupo de Leeds, estudiamos las respuestas de la resistencia vascular del antebrazo al estímulo de los baroreceptores carotídeos en residentes de altura con y sin MMC, tanto en altura como poco después de su descenso a NM • Los resultados han demostrado que el “set point” baroreflejo es más alto en MMC que en controles, pero solo en la altura. A NM, los valores fueron similares

V. Función del SN autónomo en nativos con MMC- Control cerebrovascular • Se sabe que el control del flujo sanguíneo cerebral (FSC) es menor en pacientes con MMC que en controles sanos – lo que se atribuye a la hiperviscosidad sanguínea • La circulación cerebral muestra normalmente una autoregulación, de modo que los cambios en la presión de perfusión cerebral tienen efecto mínimo en el FSC

V. Función del SN autónomo en nativos con MMC- Control cerebrovascular • Se evaluó tambien la autoregulación a partir de la correlación entre flujo y presión durante estrés ortostático, donde una correlación alta y significativa indica pobre autoregulación • Nuestros resultados demostraron una autoregulación cerebral disminuída en pacientes con MMC • Estos hallazgos son compatibles con los de Roach y col., que reportaron una sensibilidad cerebral reducida al CO2 en presencia de hipoxia hipobárica en sujetos con MMC

VI. Conclusiones • La altura supone un reto para la homeostasis principalmente a través de la hipoxia hipobárica, si bien el frio tambien contribuye • Los mecanismos adaptativos incluyen un aumento del estimulo respiratorio y de la eritropoiesis y cambios vasculares y enzimaticos • La exposición a la altura aumenta la actividad del SN simpatico en diverso grado, lo que depende de la altura, la velocidad de ascenso y el tiempo de permanencia • Los mecanismos para una actividad simpatica aumentada incluyen estimulo de quimioreceptores, funcion alterada de los baroreceptores, y probablemente de los reflejos pulmonares

VI. Conclusiones • Se conoce que el MMC se caracteriza por valores anormalmente altos de Hct, volúmenes eritrocitarios, hiperviscosidad y flujo sanguíneo disminuído Es una condicion potencialmente fatal y un problema de salud pública importante en varias regiones del mundo La fisiopatología del MMC aun no esta completamente aclarada, pero la RVH hipoxica atenuada juega un rol importante Los efectos cardiovasculares del MMC incluyen disminución de la autoregulación cerebrovascular y de los reflejos vasomotores La tolerancia ortostatica es, sin embargo, alta, probablemente debido a los volumenes eritrocitarios grandes existentes en el MMC.