3. FISIOPATOLOGÍA

3.1. LESIÓN PRIMARIA

Es responsable de todas las lesiones nerviosas y vasculares que aparecen inmediatamente  después  de la agresión mecánica.  El modelo de impacto  puede ser de dos tipos: estático, cuyo ejemplo más característico podría ser la clásica pedrada, o dinámico , cuyo paradigma es el accidente de tráfico. En el modelo de impacto estático. la importancia viene dada por la magnitud de la energía cinética aplicada por el agente externo al cráneo o bien de éste mismo cuando colisiona con otra  estructura. Siendo la energía cinética proporcional a la masa y al cuadrado de la velocidad, serán estos últimos los determinantes de la intensidad de las lesiones resultantes. En general este tipo de impacto es responsable de fracturas de cráneo y hematomas extradurales y subdurales.
 
En la práctica clínica, sin embargo, el modelo de impacto más frecuente y de mayor  trascendencia  es el dinámico. En este modelo, el movimiento generado por el impacto es de dos tipos:  De tensión, que provoca elongación  y de tensión corte , que conlleva una distorsión angular. 

En el modelo dinámico, además de la energía absorbida por el cuero cabelludo y  el cráneo, que sufre deformación y/o fracturas, el impacto  origina dos efectos mecánicos sobre el cerebro: 1)  movimiento de traslación  que causa el desplazamiento de la masa encefálica respecto al cráneo  y otras estructuras endocraneales como la duramadre e induce, además, cambios en la PIC y 2) un movimiento de rotación, en el que el cerebro se retarda con relación al cráneo, creándose  fuerzas de inercia sobre las conexiones del cerebro con el cráneo y la duramadre  (venas de anclaje) y sobre el propio tejido cerebral. Las lesiones anatómicas que resultan de  este tipo de impacto son la degeneración axonal difusa,  paradigma  y sustrato  fundamental  del coma postraumático, las contusiones, laceraciones y hematomas intracerebrales [4].

3.2. LESIÓN SECUNDARIA

Genéricamente se entiende por tal las lesiones cerebrales provocadas por una serie de insultos, sistémicos o intracraneales (tabla 1), que aparecen en  los minutos, horas e, incluso primeros días postraumatismo.  Dado que la lesión primaria carece, en la actualidad, de tratamiento específico, la reducción de la mortalidad y secuelas del TCE, constatado en los últimos años, obedece al mejor control y prevención de la lesión secundaria [5]. 

 En el apartado de mecanismos sistémicos, la hipotensión  arterial es la etiología más frecuente y de mayor repercusión en el pronóstico del TCE  Se ha podido demostrar que la hipotensión arterial , aun por breves periodos de tiempo, afecta negativamente al resultado, pasando la mortalidad del 27% al 50% en los TCE que mostraron hipotensión arterial [6].  Se piensa que estando la autorregulación cerebral comprometida y el  acoplamiento flujo sanguíneo cerebral / consumo de O2  cerebral alterado en la fase aguda  del TCE, el mecanismo nocivo de la hipotensión arterial  debe guardar relación con el descenso consiguiente de la presión de perfusión cerebral (PPC) y la génesis de isquemia cerebral global [5]. PPC=Presión arterial media-PIC.
 
Estudios previos han demostrado que la hipoxemia es una complicación, asimismo, frecuente y que se asocia a un incremento de la mortalidad en el TCE. Resultados recientes extraídos del Traumatic Coma Data Bank  por Chesnut et al [7], informan que mientras la hipoxemia aislada sólo incrementa la mortalidad en torno al 2%, ésta asciende de modo considerable cuando la hipoxemia se asocia a hipotensión arterial, hecho no infrecuente en la clínica.
 
Otros mecanismos secundarios de origen sistémico como hipertermia, anemia, desórdenes electrolíticos, etc,  han sido implicados como inductores de peores resultados en el TCE, sin embargo,  es difícil demostrar la influencia negativa de estos mecanismos, como factores independientes, en el pronóstico del  TCE. Jones et al. [8], sólo pudieron añadir a la hipoxemia e hipotensión arterial, la pirexia prolongada como factor que de modo independiente  afectase al pronóstico del TCE.

 Entre las causas de origen intracraneal  de lesión secundaria, la hipertensión endocraneal es la más frecuente y la que más afecta de forma adversa el pronóstico del TCE. Se ha demostrado una estrecha relación entre valores más elevados de PIC y resultados vitales y funcionales, así como entre duración de la HEC y evolución final del TCE [5, 9]. Independientemente del mecanismo que la ocasione, la HEC ejerce su efecto nocivo creando conos de presión que resultan en  herniación cerebral, en caso de no revertirse tal situación, y provocando isquemia cerebral global por descenso de la PPC. De hecho, la HEC sostenida, sin evidencia de herniación cerebral, es responsable de lesiones anatómicas isquémicas en la región del hipocampo, área límbica, amígdalas cerebelosas y región calcarina. Por otra parte, los conos de presión que generan enclavamiento cerebral pueden comprimir las arterias cerebrales creando o potenciando la isquemia cerebral. La isquemia, bien por aumento de la PIC y/o por descenso de la presión arterial media, se considera en la actualidad la lesión secundaria de origen intracraneal más grave , lo que ha llevado a autores como Rosner et al [10] a un replanteamiento de los objetivos terapéuticos, poniéndose más el acento en conseguir PPC >70 mmHg que en conseguir a toda costa controlar la PIC.

La incidencia y significado clínico real del vasoespasmo cerebral (VC), causado por la hemorragia subaracnoidea traumática (HST), era desconocido hasta fechas relativamente recientes, dada la enorme invasividad de su constatación mediante la panangiografia cerebral. La  disponibilidad de un método no cruento, fiable como el Doppler Transcraneal junto a diversos estudios clínicos dirigidos a conocer el impacto de la hemorragia subaracnoidea traumática y el vasoespasmo cerebral sobre el resultado final, han puesto de relieve varios hechos:  1) La incidencia de la HST es elevada (12%  al 53%), así como del VC (alrededor del 25%); 2) Se evidencia el VC, generalmente, a partir de las 48 horas postrauma, alcanzando su máxima intensidad al séptimo día; 3) El VC guarda relación, aunque  no tan estrecha, con la cantidad de sangre visible en la TAC; 4) La asociación del VC con PPC inferior a 70 mmHg puede provocar infarto cerebral; 5) Algunos estudios han demostrado un mejor pronóstico de la HST cuando se empleó la nimodipina [11, 12, 13].
  
Con una incidencia estimada, durante la fase aguda del TCE, de un 6% para adultos y un 8% para niños menores de 5 años, las convulsiones, generalizadas o focales, producen lesión secundaria aumentando considerablemente el flujo sanguíneo cerebral (FSC) y el consumo cerebral de oxígeno. El incremento del FSC, sobre todo en presencia de una distensibilidad cerebral disminuida, puede inducir aumento de la PIC que se evidencia en forma de elevación  sostenida o , como se ha descrito [14], en forma de ondas A de Lundberg contínuas. 
 
En los últimos años, la posibilidad de conocer indirectamente el metabolismo cerebral ha puesto de relieve la frecuencia de desacoplamiento entre FSC y consumo cerebral de oxígeno.  La traducción clínica de este fenómeno son los estados de hipoperfusión cerebral, principal causa de lesión secundaria, y de hiperemia cerebral menos difundido. La hiperemia cerebral se considera, hoy día,  un inductor, per se, de lesión secundaria, que además un juega un papel importante en la fisiopatología de la HEC, así como en la del “swelling” cerebral y edema maligno del niño [15]. Para algunos autores, la hiperemia no sería más que un mecanismo vasodilatador reactivo a descensos previos de la PC. Como se discutirá en el apartado de tratamiento, es muy importante conocer  el estado metabólico cerebral para individualizar la terapéutica.
 
Como respuesta inespecífica ante una gran variedad de insultos cerebrales, el edema cerebral está habitualmente presente, de forma focal o difusa, en la fase más aguda del TCE.  Prácticamente todos los tipos de edema cerebral descritos (Vasogénico, Citotóxico, Neurotóxico, Intersticial, Hidrostático, Osmótico) pueden estar presente en algún  periodo del TCE, si bien los más frecuente serán el cito y neurotóxico y el vasogénico. Se acepta, que en las primeras fases, coincidiendo con los periodos de isquemia cerebral y despolarización generalizada e intensa que ocasiona el impacto mecánico, son los edemas cito y neurotóxico los que acompañan a la lesión primaria, jugando, adquiriendo, posteriormente, mayor relevancia el edema vasógenico una vez que la barrera hematoencefálica (BHE) ha sido dañada [16].

Aunque la causa principal  por la que el edema origina alteraciones neurológicas es la HEC,  en el cerebro traumático el edema lesiona al cerebro por otros mecanismos que no tienen relación alguna con la génesis de HEC. En concreto,  en el edema vasogénico la permeabilidad alterada de la BHE permite el paso  de ciertos metabolitos que propician lesiones de las membranas celulares y crean un círculo vicioso, dada la alta capacidad edematógena de estas sustancias. Por otra parte, el edema cerebral  separa los capilares de las células cerebrales, perturbando el aporte de oxígeno y nutrientes  a las células encefálicas [17].

La disección carotídea, cuya incidencia  como causa de mecanismo lesional secundario no está bien establecida, es una complicación que debe temerse, sobre todo, cuando el TCE está acompañado de lesiones en la región cervical. Ya sea debido a  efectos hemodinámicos, ya a la generación de fenómenos embólicos, que algunos autores han estimado en cifras próximas al 60% [18], la disección carotídea es responsable de la aparición  de infartos cerebrales, no relacionados con contusiones en el TCE.

En  general, independientemente, del origen intracraneal o sistémico, los mecanismos lesiónales  secundarios operan  en un entorno que se ha hecho  más vulnerable a la agresión.  A pesar de que no se conozca con exactitud la causa última de las alteraciones vasculares y celulares que tornan al encéfalo más lábil ante injurias secundarias, existe cada vez mayor acuerdo sobre una vía común  que explique el daño cerebral retardado. Esta vía comprende una serie de procesos neuroquímicos complejos, que en el modelo traumático parece estar desencadenado por una liberación masiva, no controlada de aminoácidos excitatorios, tipo aspartato y glutamato,  inducida por la despolarización neuronal  que sigue al impacto.  La liberación presináptica de estos neurotransmisores estimula receptores postsinápticos tipo NMDA y AMPA, que permiten el acumulo intracelular de Ca++, Na+  , Cl -   y agua, siendo la muerte precoz, probablemente, producto tanto del impacto primario como de la severa hinchazón y lisis de las membranas celulares por cambios osmóticos bruscos [19].

La entrada celular masiva de calcio se considera la  causa fundamental de muerte neuronal  relacionada con la lesión secundaria. El aumento del Ca++  intracelular produce la activación de diferentes enzimas como fosfolipasas, proteasas, lipo y ciclooxigenasas que provocan la liberación de ácidos grasos desde las membranas celulares y la activación  de la cascada del ácido araquidónico con la generación de tromboxano, prostaglandina PG2, leucotrienos y prostaciclina, responsables últimos de fallo en la síntesis proteica, generación de radicales libres de oxígeno, disrupción de membranas y muerte celular neurotóxica [20].