Autor: Dr. Alberto López Bascopé

A nivel de reperfusión existen otros sistemas enzimáticos que emplean al oxígeno como sustrato (ampliaremos adelante) y que son fuente importante de radicales libres, como la xantina deshidrogenada que en esta situación se transforma a su forma oxidasa:

Y entonces nos vamos dando cuenta de que el oxígeno o sus productos están involucrados en la vida y la muerte:

Pero no solamente en estadios de muerte, sino también en otras patologías como es por ejemplo dentro del proceso inflamatorio de los estados de choque, la siguiente revisión sobre patogenia del estado de choque salió en el Nature:

Por otro lado el estrés oxidativo acumulado en el tiempo, desde hace muchos años ha sido indiciado como protagonista en el proceso de envejecimiento. Muchos de los tratamientos actuales para retardar el proceso natural de envejecimiento están orientados a disminuir la presencia del oxígeno, disminuir la formación de radicales libres, disminuir la ingesta total calórica y preferir alimentarse de productos orgánicos que tengan una vida media corta, tales como vegetales, frutas y animales de vida corta (para no ingerir su carga de radicales por ellos acumulada) o ingesta de productos que tengan metabolitos activos contra los radicales libres. De moda actualmente los polifenoles que en forma natural se encuentra en la uva, el te verde, en el chocolate, y en muchas frutas, y también en hojas naturales de la coca. Las plantas y en especial la cubierta de las frutas tienen un alto contenido de antioxidantes ya que en forma natural ellos están expuestas a la radiación e internamente al oxígeno que es producido por los cloroplastos. En medicina en los últimos años después de una publicación que demostraba la disminución de los procesos degenerativos a nivel oftalmológico se popularizó el empleo de una combinación de antioxidantes (Occuvite, me incluyo entre los usuarios):

Pero no todo es negativo con ellos, las células fagocitarias, por ejemplo, poseen mecanismos para una producción controlada de ellos como dispositivo de defensa contra microorganismos, también en la reabsorción controlada de tejidos muertos, en el ARDS por ejemplo. En anestesia se ha mencionado de una producción inicial controlada como mecanismo para la cardioproteción por anestésicos inhalados, seguido de una fase de disminución en su producción durante la reperfusión. (Aunque también se han mencionado a los canales de K ATP mitocondriales, se ampliará mas adelante). El siguiente artículo aún no publicado habla del mecanismo de acción para cardio-protección:

Hasta aquí llegamos con la mitocondria, pero será que el oxígeno solo se emplea a ese nivel?, existen otros sistemas metabólicos intracelulares que lo empleen?

No nos detendremos en analizar el empleo del oxígeno como parte estructural de nuestra anatomía, solo recordemos que alrededor de dos terceras partes del total de nuestros átomos son de oxígeno, por lo que representa gran parte de los ladrillos de nuestro edificio anatómico.

Investigaremos el consumo del oxígeno metabólico que no esta ligado al empleado por los citocromos mitocondriales:

Se trata de una tabla que muestra los niveles de oxígeno en kilomoles necesarios para la función de algunas de las enzimas que trabajan en base a O 2 . Observen que la enzima implicada en la producción de energía a nivel mitocondrial requiere de 0.05 Km, es la que requiere de menos oxígeno, en cambio muchas otras requieren de niveles cientos de veces mayores.

¿Que significa esto?

Que cuando falta el oxígeno muchas vías metabólicas se paralizan antes de que se detenga la actividad del Citocromo AA 3 por falta de oxígeno. Ósea que cuando uno muere por falta de oxígeno muchos pasos metabólicos ya de tiempo se han paralizados antes de que se acabe la potencial producción de ATP; aunque no es tan sencillo, ya que algunas enzimas que se paralizan primero alimentan de los sustratos subsecuentes, en forma directa o indirecta, y algunos de ellos son requeridos por la mitocondria. En otras palabras se paraliza toda la maquinaria porque desde arriba las rutas críticas han detenido el sistema, y hacia abajo, aunque vías unitarias estén todavía, potencialmente, funcionales ya no son fisiológicamente activas.

l siguiente artículo de Leach publicado en Thorax amplia este aspecto, e introduce el término de estrategias celulares de hibernación (que ampliaremos en detalle más adelante):

Hasta este punto hemos revisado las vías del oxígeno, la necesidad de él por parte de nuestro organismo, pero también sabemos que su aporte en exceso es causa de severas consecuencias a corto o largo plazo, incluyendo la muerte. Entonces habrá que analizar cuanto es lo que realmente requiere el organismo humano? Ya que al final la vida y la muerte se balancean entre el aporte y el consumo de oxígeno.

Ellos trataron de determinar precisamente éste aspecto, para éste fin tomaron voluntarios sanos y después de invadirlos para obtener parámetros hemodinámicas y respiratorios iniciaron el estudio con toma de muchos datos basales, pero entre los que nos interesan mencionamos (en promedio): Hb 12,5 (a nivel del mar) FC: 65, los índices de disponibilidad (DO 2 ) y de consumo (VO 2 ) fueron de 14 y 3 respectivamente (sus unidades y valores exactos se muestran en el siguiente cuadro. Posteriormente se les efectuó una hemodilución pero manteniendo normo-volemia; la Hb bajo a 4,8, por supuesto que al existir una agresión súbita a la homeostasis sobrevino una respuesta compensatoria global, principalmente adrenergica, que se refleja en la alza en los valores hemodinámicas, el aporte bajo a 9,9 y el consumo se incremento en algo más del 10%, esto significa que aún en esos niveles críticos de Hb el aporte tisular de O 2 compensa en casi el 300% el consumo aumentado. Si bien es cierto que han existido cambios en parámetros metabólicos pero el aumento del lactato esta aun por debajo de l. Es importante hacer notar que el contenido arterial de O 2 ha disminuido fuertemente de 16.9 a 6.7, y la tasa de extracción (VO 2 /DO 2 ) se ha incrementado. Podemos observar hasta aquí, que pese a una anemia aguda se ha mantenido sin problemas el aporte/consumo de oxígeno, en base a:

1.- mantener artificialmente la volemia
2.- estar presente la respuesta fisiológica aguda al estrés
3.- cambios homeostáticos para compensar el aporte adecuado de oxígeno.

En otras palabras mantener el flujo sanguíneo, en la vida real en un procedimiento anestésico, le hubiéramos dado volumen, talvez consideremos empleo de adrenergicos, procedimientos que de alguna manera asemejan la respuesta orgánica, pero seguramente también le hubiéramos aumentado el % de oxígeno, pero vemos (en este trabajo) que en realidad hasta el momento no es necesario aumentar el oxígeno, que el aporte celular esta por creces asegurando el consumo.

Pero uno pudiera objetar: estas son condiciones experimentales y la respuesta adrenergica esta presente y es sobrada, y es correcto, entonces ellos en la segunda parte del experimento dijeron bloquearemos la respuesta compensatoria en base a la administración de un beta bloqueador el Esmolol. Se pudiera argüir que la respuesta al estrés no es solo adrenergica, pero seguramente es la más importante, rápida y efectiva. Después de la infusión de Esmolol se repitieron los estudios y la Hb final fue de 4,7. La respuesta hemodinámica se vio disminuida, el índice cardíaco que inicialmente había compensado de de 3,1 a 5,4 disminuyó a 4,1(básicamente por la frecuencia cardiaca que descendió de 90 a 80, esto significa que en situaciones críticas el control del flujo y de una frecuencia adecuada son básicos, talvez no tanto el nivel de oxígeno).

Pero que paso con el aporte y el consumo? Si disminuimos el gasto debe de bajar el primero, pero al dar un beta bloqueador talvez en algo disminuimos el consumo de oxígeno; y es precisamente lo que observamos en los siguientes parámetros cardio-respiratorios: el aporte de 9,9 bajo a 7,2 y el consumo de 3,4 a 3,2. Esto nos dice que el consumo esta garantizado en más de un 200%, y se realiza en base a una mayor extracción que nos lo ha ido mostrando en todo momento la caída en la SvO 2 y la PvO 2 (de ahí su utilidad y la importancia que se le da a éstos parámetros en la actualidad).

Los autores del artículo no quisieron incrementar la hemodilución, aunque todavía había márgenes de seguridad, no quisieron tener problemas ya que se introducían en territorio fisiológico humano con riesgo médico y hasta legal.

La conclusión es que el DO 2 , aún en condiciones críticas está por debajo de 7,3, y que este valor compensa perfectamente el consumo real de oxígeno. La premisa es mantener un flujo en base a volemia y frecuencia cardiaca adecuadas; el oxígeno al 100% en estas condiciones puede ser más deletéreo que benéfico. De un análisis más detallado de la tabla se pueden extraer muchas otras consideraciones que salen del tema.

Podemos añadir que en una situación critica en la vida real en un paciente bajo anestesia existen otros factores: la hipotermia dentro de ciertos límites al disminuir el consumo global de oxígeno (menor Q 10 ampliaremos adelante) nos da una mano, por otro lado los anestésicos en forma global nos disminuyen también el consumo de oxígeno, y por otro lado se inicia un pre-condicionamiento agudo a la isquemia-anoxia (también se ampliará en detalle adelante).

Hay muchos artículos que mencionan la importancia de mantener primordialmente el flujo y no tanto el oxígeno alto, incluyendo a los últimos trabajos de P. Safar en los que menciona que en situación de RCP es más importante la compresión, ósea preservar el flujo, que la ventilación, ósea el oxígeno:

Podemos concluir, a mitad del camino, que el oxígeno es realmente necesario para la vida, pero muy probablemente lo estamos sobre utilizando y mucho es por desconocimiento o porque algunos trabajos nos han inducido a ello, o porque seguimos alguna “enseñanzas” del método de “usos y costumbres”, las famosas reglas no escritas, muy popular entre los políticos, pero la base del progreso de la ciencia es el cuestionamiento continuo, en base a estudio y no al famoso dicho es que: “estoy hecho a la antigua”, “así siempre me ha funcionado”.

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