La palabra se deriva del verbo francés «perfuser» que significa «verter sobre o atravesar». Todos los tejidos animales requieren un suministro adecuado de sangre para la salud y la vida.
Perfusión
La perfusión es el paso de fluido a través del sistema circulatorio o sistema linfático hacia un órgano o un tejido, que generalmente se refiere al suministro de sangre a un lecho capilar en el tejido.
La perfusión se mide como la velocidad a la que se administra la sangre al tejido, o el volumen de sangre por unidad de tiempo (flujo sanguíneo) por unidad de masa de tejido. El sistema internacional de unidad es m3/(s·kg), aunque para los órganos humanos la perfusión se informa generalmente en ml/min/g.
La perfusión deficiente (malperfusión), es decir, la isquemia, causa problemas de salud, como se ve en las enfermedades cardiovasculares, incluidas la enfermedad de las arterias coronarias, la enfermedad cerebrovascular, la enfermedad arterial periférica y muchas otras afecciones.
Las pruebas que verifican que existe una perfusión adecuada son parte del proceso de evaluación del paciente que realizan el personal médico o de emergencia. Los métodos más comunes incluyen evaluar el color de la piel del cuerpo, la temperatura, el estado (seco/suave/firme/hinchado/hundido/etc.) y el relleno capilar.
Durante la cirugía mayor, especialmente la cirugía cardiotorácica, la perfusión debe ser mantenida y manejada por los profesionales de la salud involucrados, en lugar de dejarla solo en la homeostasis del cuerpo.
Como los cirujanos principales a menudo están demasiado ocupados para manejar todo el control hemodinámico por sí mismos, los especialistas llamados perfusionistas manejan este aspecto. Hay más de cien mil procedimientos de perfusión al año.
Descubrimiento
En 1920, August Krogh fue galardonado con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por su descubrimiento del mecanismo de regulación de los capilares en el músculo esquelético.
Krogh fue el primero en describir la adaptación de la perfusión sanguínea en los músculos y otros órganos de acuerdo con las demandas a través de la apertura y el cierre de las arteriolas y los capilares.
Malperfusion
Malperfusion puede referirse a cualquier tipo de perfusión incorrecta, aunque generalmente se refiere a la hipoperfusión. El significado de los términos «hiperfusión» e «infusión insuficiente» es relativo al nivel promedio de perfusión que existe en todos los tejidos de un cuerpo individual. Los siguientes ejemplos:
Los tejidos del corazón se consideran sobreperfundidos porque normalmente reciben más sangre que el resto de los tejidos del organismo; necesitan esta sangre porque están trabajando constantemente. En el caso de las células de la piel, el flujo extra de sangre en ellas se usa para la termorregulación de un cuerpo.
Además de suministrar oxígeno, el flujo sanguíneo ayuda a disipar el calor en un cuerpo físico al redirigir la sangre caliente más cerca de su superficie donde puede ayudar a enfriar el cuerpo a través de la sudoración y la disipación térmica.
Muchos tipos de tumores, y especialmente ciertos tipos, se han descrito como «calientes y con sangre» debido a su hiperfusión en relación con el cuerpo en general.
El exceso de perfusión y la perfusión insuficiente no deben confundirse con la hipoperfusión y la hiperperfusión, que se relacionan con el nivel de perfusión en relación con la necesidad actual de un tejido para satisfacer sus necesidades metabólicas.
Por ejemplo, la hipoperfusión puede ser causada cuando una arteria o arteriola que suministra sangre a un volumen de tejido queda bloqueada por un émbolo, lo que provoca que no haya sangre o que al menos no llegue suficiente sangre al tejido.
La hiperperfusión puede ser causada por inflamación, produciendo hiperemia de una parte del cuerpo. Malperfusion, también llamada mala perfusión, es cualquier tipo de perfusión incorrecta.
No existe una línea divisoria oficial o formal entre la hipoperfusión y la isquemia; a veces, el último término se refiere a la perfusión cero, pero a menudo se refiere a cualquier hipoperfusión que sea lo suficientemente grave como para causar necrosis.
Medición
En ecuaciones, el símbolo Q a veces se usa para representar la perfusión cuando se refiere al gasto cardíaco.
Sin embargo, esta terminología puede ser una fuente de confusión ya que tanto el gasto cardíaco como el símbolo Q se refieren al flujo (volumen por unidad de tiempo, por ejemplo, L/min), mientras que la perfusión se mide como flujo por unidad de masa de tejido (ml/(min·gramo)).
Microesferas
Las microesferas que están marcadas con isótopos radiactivos se han utilizado ampliamente desde la década de 1960. Las partículas marcadas radiactivamente se inyectan en el sujeto de prueba y un detector de radiación mide la radioactividad en los tejidos de interés.
La aplicación de este proceso se utiliza para desarrollar la angiografía con radionúclidos, un método para diagnosticar problemas cardíacos.
En la década de 1990, los métodos para usar microesferas fluorescentes se convirtieron en un sustituto común de las partículas radiactivas.
Medicina nuclear
La perfusión de diversos tejidos se puede medir fácilmente in vivo con métodos de medicina nuclear que son principalmente tomografía por emisión de positrones (PET) y tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT). Varios radiofármacos dirigidos a órganos específicos también están disponibles, algunos de los más comunes son:
- 99mTc etiquetados hexamethylpropyleneamine oxima o HMPAO y etileno cisteína dímero para la perfusión cerebral (flujo sanguíneo cerebral regional) estudió con la tomografía computarizada de emisión de fotón único.
- 99mTc etiquetados Tetrofosmin y Sestamibi para la imagen de perfusión miocárdica con tomografía computarizada de emisión de fotón único.
- 133 Xe-gas para la cuantificación absoluta de la perfusión cerebral (flujo sanguíneo cerebral regional) con tomografía computarizada por emisión de fotón único.
- Agua marcada con 15O para la perfusión cerebral (flujo sanguíneo cerebral regional) con tomografía por emisión de positrones (la cuantificación absoluta es posible cuando se mide la concentración de radiactividad arterial).
- 82Rb-cloruro para medir la perfusión miocárdica con tomografía por emisión de positrones (es posible la cuantificación absoluta).
Imagen de resonancia magnética
Se pueden usar dos categorías principales de técnicas de imagen de resonancia magnética (MRI, por sus siglas en inglés) para medir la perfusión tisular in vivo.
El primero se basa en el uso de un agente de contraste inyectado que cambia la susceptibilidad magnética de la sangre y, por lo tanto, la señal de MR que se mide repetidamente durante el paso del bolo.
La otra categoría se basa en el etiquetado de spin arterial (ASL), donde la sangre arterial se marca magnéticamente antes de entrar en el tejido que se examina y la cantidad de marcaje que se mide y se compara con un registro de control obtenido sin rotulación.
Tomografía computarizada
La perfusión cerebral (tiempos de tránsito más correctos) se puede estimar con una tomografía computarizada con contraste.
Difusión térmica
La perfusión puede determinarse midiendo la difusión térmica total y luego separándola en conductividad térmica y componentes de perfusión. El flujo sanguíneo cerebral regional generalmente se mide continuamente en el tiempo. Es necesario detener la medición periódicamente para enfriar y volver a evaluar la conductividad térmica.
Fisiología de la perfusión tisular
La suficiente perfusión tisular y la oxigenación son vitales para todos los procesos metabólicos en las células y el principal factor que influye en la reparación de los tejidos y la resistencia a los organismos infecciosos.
El concepto de perfusión tisular se ha visto afectado por el flujo sanguíneo, el suministro de oxígeno o una combinación de flujo y suministro nutricional que incluye el oxígeno.
Un concepto que abarca tanto la administración de oxígeno, el transporte de oxígeno en el tejido y el consumo de oxígeno de las células podría denominarse perfusión de oxígeno tisular. Este concepto podría ser útil para los médicos que describen la perfusión tisular y la oxigenación del paciente.
La perfusión tisular debe evaluarse a nivel del tejido local. Un tejido único que represente la situación en todos los tejidos del cuerpo y esté fácilmente disponible para las mediciones, sería ideal.
Subcutis y mucosa del tracto gastrointestinal son tales tipos de tejido. Muchos sistemas de monitoreo están disponibles para medir la perfusión tisular y la oxigenación.
Sin embargo, solo la medición de la tensión de oxígeno tisular y el pH de la mucosa gastrointestinal cumplen los criterios de perfusión tisular de oxígeno. La evaluación futura de la perfusión tisular será de importancia fundamental para el resultado del tratamiento médico.
En la actualidad, las mediciones de la tensión de oxígeno en los tejidos y en las unidades de cuidados intensivos, también el pH de la mucosa gastrointestinal, parecen ser los mejores sistemas de monitorización clínicamente disponibles para este fin.
Optimización farmacológica de la perfusión tisular
La optimización de la perfusión tisular no significa simplemente mejorar la presión arterial, el gasto cardíaco o ambos, sino administrar oxígeno de los pulmones a las mitocondrias en cantidades adecuadas para mantener el metabolismo requerido.
Sin embargo, la amplia gama de opciones terapéuticas disponibles y puntos finales hemodinámicos, además de una escasez relativa de evidencia convincente en cuanto a la mejor práctica, genera un debate apasionado y una variedad de estratagemas de gestión.
Fuera del escenario de paro cardíaco/arritmia, la reanimación con fluidos es universalmente aceptada como el primer paso habitual de la optimización hemodinámica. Sin embargo, la elección del líquido sigue siendo altamente polémica.
La modalidad de monitoreo se relaciona con herramientas que pueden evaluar el bienestar celular. Este es el Santo Grial de la monitorización de la perfusión tisular, sin embargo, las respuestas en diferentes lechos de órganos sí varían.
Marcadores bioquímicos específicos se liberan en lesiones de órganos, como troponina o péptido natriurético de tipo B para el miocardio, y una variedad de biomarcadores para el riñón, que incluyen interleucina-18 urinaria, cistatina C plasmática y lipocalina asociada a gelatinasa de neutrófilos en plasma y orina.
En la actualidad, el lactato plasmático, el déficit de bases arteriales y la saturación venosa mixta de oxígeno son los únicos biomarcadores de la perfusión tisular de todo el cuerpo, y estos no son particularmente específicos ni, en algunas situaciones, sensibles.
Por ejemplo, la hiperlactatemia puede representar una glucólisis aeróbica exagerada con producción excesiva de piruvato estimulada por catecolaminas endógenas o exógenas.
Por lo tanto, un nivel alto de lactato no debe considerarse automáticamente como un indicador de una deuda de oxígeno tisular que exige un aumento en el transporte sistémico de oxígeno.
Regulación de la perfusión tisular por la microcirculación
Además de proporcionar la gran área de superficie necesaria para el intercambio de sangre-tejido, la microcirculación controla en gran medida la perfusión de los tejidos en respuesta a los requisitos metabólicos variables.
La microcirculación determina en gran medida la resistencia periférica local y general. Los elementos precapilares de la microcirculación también protegen los capilares frágiles de las presiones potencialmente dañinas que ocurren en las arterias más grandes.
Perfusión tisular en la hipertensión
Un aumento brusco de la presión produce una vasoconstricción rápida y reversible de pequeños vasos de resistencia debido a su tono miogénico inherente.
Las elevaciones prolongadas de la presión pueden causar una gama de cambios más duraderos en la microcirculación, 2 de los cuales, la remodelación de pequeñas arterias y arteriolas y la rarefacción de las arteriolas y los capilares.
En su forma más simple, se podría predecir que la remodelación microvascular y la rarefacción reducirían la perfusión tisular e impedirían el intercambio de tejido sanguíneo.
La rarefacción no solo reduce el área de superficie disponible para el intercambio, sino que también aumenta la distancia entre los capilares y las células objetivo a través de las cuales debe ocurrir la difusión.
Por lo tanto, uno podría esperar que estos procesos pudieran conducir a una perfusión inadecuada e hipoxia tisular en situaciones de alta demanda metabólica, y los estudios de modelado han confirmado esta posibilidad.
Existe evidencia experimental de que las anormalidades microvasculares relacionadas con la hipertensión pueden conducir a una oxigenación alterada en el músculo esquelético activo suficiente para reducir el rendimiento muscular.
Perfusión tisular en la diabetes mellitus
La reducción de la inflamación y la mejora en la perfusión tisular pueden convertirse en objetivos terapéuticos importantes en la prevención del avance de la enfermedad y las complicaciones en la diabetes.
Daño de órgano, complicaciones y pronóstico
La alteración de la perfusión tisular debido a la anormalidad del sistema microvascular es común entre los factores de riesgo cardiovascular convencionales, que incluyen hipertensión, diabetes, obesidad y dislipidemia.
Las anomalías microvasculares que conducen a la alteración de la perfusión tisular parecen representar una afección generalizada que afecta a múltiples tejidos y órganos.
Por ejemplo, en la hipertensión, la reserva de flujo coronario se correlaciona con los medios: la relación del lumen de las arterias pequeñas en las biopsias de la grasa subcutánea.
La dilatación de las vénulas en la retina predice de manera independiente la progresión de la enfermedad cerebral de vasos pequeños, y en la diabetes, la reducción de la reserva de flujo coronario predice la aparición de la retinopatía.
La alteración de la perfusión tisular puede estar relacionada con el daño orgánico y las complicaciones que involucran varios lechos vasculares.
Para la microcirculación coronaria, un ejemplo obvio asociado con la hipertensión y la diabetes es la aparición de isquemia y angina de miocardio en presencia de arterias coronarias epicárdicas angioscópicamente normales, también conocido como síndrome cardíaco X.
La perfusión miocárdica alterada también puede ser un factor importante en el desarrollo de la insuficiencia cardíaca hipertensiva y puede conducir a isquemia localizada y patrones perturbados de actividad eléctrica que constituyen un sustrato para arritmias graves.
En el caso de la enfermedad renal, se ha observado rarefacción capilar glomerular y peritubular en diferentes modelos animales y en la enfermedad renal progresiva humana, y precede al desarrollo de perfusión alterada e hipoxia crónica.
Se ha sugerido que la hipoxia puede ser el factor común que une muchas formas de enfermedad renal progresiva.
Terapia de combinación
La combinación cuyos efectos sobre la perfusión tisular se han estudiado más extensamente es una combinación de dosis baja del inhibidor de la enzima convertidora de la angiotensina (inhibidor de la ECA) perindopril y la indapamida diurética.
Los cambios en el estilo de vida también pueden mejorar la perfusión tisular. El ejercicio regular reduce los niveles de mediadores proinflamatorios, incluido TNF-α, 90 y aumenta la densidad capilar del músculo esquelético.
