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COMA EN PEDIATRÍA Diagnóstico y tratamiento JUAN CASADO FLORES ANA SERRANO COMA EN PEDIATRÍA Diagnóstico y tratamiento http://booksmedicos.org © Juan Casado Flores y Ana Serrano González, 1997 Reservados todos los derechos. «No está permitida la reproducción total o parcial de este libro, ni su tratamiento informático, ni la transmisión de ninguna forma o por cualquier medio, ya sea electrónico, mecánico, por fotocopia, por registro u otros métodos, sin el permiso previo y por escrito de los titulares del Copyright.» Ediciones Díaz de Santos, S. A. Juan Bravo, 3A. 28006 MADRID España ISBN: 978-84-7978-306-8 Depósito legal: M. 21.872-1997 Diseño de Cubierta: Román Redondo Fotocomposición: Fernández Ciudad, S. L. Impresión: Fernández Ciudad, S. L. Encuadernación: Felipe Méndez, S. L. A los médicos que en el mundo trabajan con los niños en coma; para que su arte se alumbre de aciertos. A las personas encargadas de sus cuida- dos; para que su afecto se llene de sabiduría. Índice de autores Álvarez Tejerina, Julián Jefe de Sección. Servicio de Neurología. Hospital Universitario «12 de Octubre». Madrid. Bonet Serra, Bartolomé Médico Adjunto. Servicio de Endocrinología. Hos- pital Universitario Niño Jesús. Madrid. Cabanas, Fernando Profesor Asociado. Departamento de Pediatría. Universidad Autónoma. Madrid. Médico Adjunto. Servicio de Neonatología. Hos- pital Universitario La Paz. Madrid. Calvo Macías, Custodio Profesor Asociado. Departamento de Pediatría. Universidad de Málaga. Jefe de Servicio. Unidad de Críticos y Urgencias. Hospital Materno-Infantil Carlos Haya. Málaga. Casado Flores, Juan Profesor Asociado. Departamento de Pediatría. Universidad Autónoma de Madrid. Jefe de Servicio. Cuidados Intensivos Pediátricos. Hospital Universitario Niño Jesús. Madrid. De la Mota Ybancos, José Luis Médico Adjunto. Unidad de Críticos y Urgencias Pediátricas. Hospital Materno-Infantil Carlos Haya. Málaga. Diez Lobato, Ramiro Profesor Titular de Neurocirugía. Universidad Complutense. Madrid. Jefe de Servicio de Neurocirugía. Hospital Uni- versitario «12 de Octubre». Madrid. Eiris, Jesús Médico Adjunto. Servicio de Neurología. Com- plejo Hospitalario Universitario Xeral de Santiago. Santiago de Compostela. Escalante Cobo, José Luis Coordinador de Trasplantes. Hospital Universita- rio Gregorio Marañón. Madrid. García Pérez, Jesús Médico Adjunto. Servicio de Cuidados Intensi- vos Pediátricos. Hospital Universitario Niño Jesús. Madrid. García Teresa, María Ángeles Médico Adjunto. Servicio de Cuidados Intensi- vos Pediátricos. Hospital Universitario Niño Jesús. Madrid. García García, Santos Profesor Asociado. Departamento de Pediatría. Universidad Autónoma. Madrid. Médico Adjunto. Servicio de Cuidados Intensivos Pediátricos. Hospital Universitario La Paz. Madrid. X ÍNDICE DE AUTORES García-Alix, Alfredo Médico Adjunto. Servicio de Neonatología. Hos- pital Universitario La Paz. Madrid. Ibarra de la Rosa, Ignacio Médico Adjunto. Unidad de Críticos y Urgencias Pediátricas. Hospital Materno-Infantil Carlos Haya. Málaga. Iglesias Berengué, Juan Jefe Clínico. Servicio de Cuidados Intensivos Pe- diátricos. Hospital Universitario Materno-Infantil Valí d'Hebron. Barcelona. Jiménez Ortiz, Carlos Jefe de Sección. Servicio de Neurología. Hospital Universitario Puerta de Hierro. Madrid. Lorente Acosta, Manuel Médico Residente. Unidad de Críticos y Urgencias Pediátricas. Hospital Universitario Materno-In- fantil Reina Sofía. Córdoba. Martínez de Azagra, Amelia Médico Adjunto. Servicio de Cuidados Intensivos Pe- diátricos. Hospital Universitario Niño Jesús. Madrid. Martínez-Pardo, Mercedes Médico Adjunto. Unidad de Enfermedades Meta- bólicas. Servicio de Pediatría. Hospital Universi- tario Ramón y Cajal. Madrid. Martino, Ricardo Médico Adjunto. Servicio de Pediatría. Hospital Universitario Príncipe de Asturias. Alcalá de He- nares. Madrid. Martinón Sánchez, José María Profesor Titular. Departamento de Pediatría. Uni- versidad de Santiago de Compostela. Jefe de la Unidad de Cuidados Intensivos Pediá- tricos. Complejo Hospitalario Universitario Xeral de Santiago. Santiago de Compostela. Martinón Torres, Federico Médico Residente. Servicio de Pediatría. Com- plejo Hospitalario Universitario Xeral de Santiago. Santiago de Compostela. Mateos Beato, Fernando Jefe de Neuropediatría. Hospital Universitario «12 de Octubre». Madrid. Monleón Luque, Manuel Médico Adjunto. Servicio de Cuidados Intensi- vos Pediátricos. Hospital Universitario Niño Jesús. Madrid. Navarro Izquierdo, Albino Coordinador de Trasplantes de Madrid. Comuni- dad de Madrid. Palomeque Rico, Antonio Jefe de Sección. Unidad de Cuidados Intensivos Pediátricos. Unidad Integrada de Pediatría. Hospital Universitario Clinic-Sant Joan de Déu. Barcelona. Pérez Higueras, Antonio Jefe de Servicio de Neurorradiología. Fundación Jiménez Díaz. Hospital Nuestra Señora de la Con- cepción. Madrid. Pérez Navero, Juan Luis Profesor Titular. Departamento de Pediatría. Uni- versidad de Córdoba. Jefe de Servicio. Unidad de Críticos y Urgencias Pediátricas. Hospital Universitario Materno-In- fantil Reina Sofía. Córdoba. Pfenninger, Jürg Profesor de Pediatría. Universidad de Berna. Suiza. Jefe de la Unidad de Cuidados Intensivos Pediátri- cos y Neonatales. Hospital Universitario de Berna (Inselspital). Suiza. Quero, José Catedrático de Pediatría. Universidad Autónoma. Madrid. Jefe del Servicio de Neonatología. Hospital Uni- versitario La Paz. Madrid. Reinoso Suárez, Fernando Catedrático Emérito de Neurobiología y Anato- mía. Universidad Autónoma. Madrid. Rodríguez Núñez, Antonio Médico Adjunto. Servicio de Cuidados Intensivos Pediátricos. Complejo Hospitalario Universitario Xeral de Santiago. Santiago de Compostela. Ruiz López, María Jesús Médico Adjunto. Servicio de Cuidados Intensi- vos Pediátricos. Hospital Universitario Niño Jesús. Madrid. ÍNDICE DE AUTORES XI Ruza, Francisco Profesor Titular. Departamento de Pediatría. Uni- versidad Autónoma. Madrid. Jefe de Servicio. Cuidados Intensivos Pediátricos. Hospital Universitario La Paz. Madrid. Sánchez Santos, Luis Médico Residente. Servicio de Cuidados Inten- sivos Pediátricos. Complejo Hospitalario Uni- versitario Xeral de Santiago. Santiago de Com- postela. Serrano, Ana Médico Adjunto. Servicio de Cuidados Intensivos Pe- diátricos. Hospital Universitario Niño Jesús. Madrid. Valdivielso Serna, Alberto Médico Adjunto. Servicio de Cuidados Intensi- vos Pediátricos. Coordinador de Trasplantes. Hos- pital Universitario Niño Jesús. Madrid. Villarejo, Francisco Jefe de Servicio de Neurocirugía. Hospital Uni- versitario Niño Jesús. Madrid. Contenido PRÓLOGO ............................................................................................................................................ XVII INTRODUCCIÓN................................................................................................................................. XIX 1. Coma. Concepto. Clasificación. Escalas de medida, por J. Casado Flores ............................. 1 2. Neurobiología de la vigilia, por F. Reinoso Suárez ................................................................... 9 3. Etiología del coma en las diferentes edades pediátricas, por J. M."Martinón, L. Sánchez Santos y J. Eiris ........................................................................................................................................ 17 4. Exploración clínica del coma, por F. Mateos Beato .................................................................. 21 5. Exploración eléctrica del SNC: EEG y EEG continuo, por A. Serrano, J. A. Tejerina y J. Casado Flores ..........................................................................................................................29 6. Exploración eléctrica del SNC: potenciales evocados, por M. J. Ruiz López y A. Serrano ... 45 7. Medidas de la oxigenación cerebral: saturación venosa yugular y espectrofotometría, por A. Rodríguez Núñez, F. Martinón Torres y J. M. Martinón Sánchez ....................................... 57 8. Doppler transcraneal (DTC) en el coma, por C. Jiménez Ortiz y A. Martínez de Azagra ....... 65 9. El diagnóstico por imagen del coma infantil, por A. Pérez Higueras........................................ 73 10. Presión intracraneal. Fisiopatología. Métodos de medida, por R. Diez Lobato ......................... 91 11. Enfoque inicial del niño en coma, por R. Martina y J. Pfenninger........................................... 99 12. Meningitis agudas en la infancia, por J. Casado Flores y M. A. García Teresa ..................... 105 13. Infecciones víricas del SNC: encefalitis, por M. A. García Teresa y J. Casado Flores ......... 117 14. Coma por traumatismo craneoencefálico en la infancia, por J. Casado Flores y A. Serrano ... 129 15. Coma producido por tumores y accidentes vasculares, por F. Villarejo .................................. 137 XIV CONTENIDO 16. Coma por errores congénitos del metabolismo, por M. Martínez-Pardo ................................ 143 17. Comas de etiología hipóxico-isquémica, por J. L. Pérez Navero, M. Lorente Acosta y I. Ibarra de la Rosa..................................................................................................................... 157 18. Coma en el recién nacido, por A. García-Alix, F. Cabañas y J. Quero .................................. 167 19. Coma por encefalopatía hipóxico-isquémica en el recién nacido a término, por A. García- Alix y F. Cabañas.......................................................................................................................... 177 20. Coma por drogas y tóxicos, por S. García y F. Ruza.................................................................. 185 21. Coma por alteraciones de la glucosa: hipo e hiperglucemia, por B. Bonet Serra .................... 199 22. Coma por trastornos electrolíticos y de la urea, por J. García Pérez, A. Serrano y J. Casado Flores ............................................................................................................................................ 205 23. Síndrome de Reye, por A. Palomeque ....................................................................................... 217 24. Coma convulsivo y postictal, por C. Calvo Macías y J. L. de la Mota Ybancos ................... 227 25. Fallo hepático fulminante en niños, por J. Iglesias Berengué, J. Ortega López y A. Moreno Galdó ............................................................................................................................................ 237 26. Estados relacionados con el coma o que lo simulan, por M. Monleón Luque ......................... 249 27. Tratamiento del TCE y la hipertensión intracraneal, por J. Casado Flores y A. Martínez de Azagra ..................................................................................................................................... 257 28. Hipertensión intracraneal. Medidas en controversia, por A. Martínez de Azagra y J. Casado Flores ........................................................................................................................................... 267 29. Muerte encefálica. Epidemiología. Criterios diagnósticos, por J. L. Escalante Cobo y A. Navarro Izquierdo ................................................................................................................... 277 30. Mantenimiento del donante de órganos pediátrico, por A. Valdivielso Serna ......................... 287 ÍNDICE DE MATERIAS ..................................................................................................................... 297 Abreviaturas 5HT Serotonina 99 Tc-HMPAO Hexametil-propilenamina oxima marcada con tecnecio 99 A A Aneurismas arteriales AAS Acido acetilsalicílico Ac Anticuerpos Ach Acetilcolina ADH Hormona antidiuretica Ag Antígeno ALD Arginin succinasa ASD Arginin sintetasa ATP Adenosin trifosfato BAEP Potenciales evocados de tronco BHE Barrera hematoencefálica CAD Cetoacidosis diabética CAT Superóxido catalasa CAVH Hemofiltración arterio- venosa continua CC Cuerpos cetónicos CEC Cirugía extracorporea CFAM Monitor de análisis de función cerebral CFM Monitor de función cerebral CID Coagulación intravascular diseminada CIM Concentración inhibitoria mínima CK-BB Creatin quinasa específica del cerebro Cl,Ca Cloruro calcico CMCO2 Consumo metabólico cerebral de oxígeno CMRO2 Consumo metabólico cerebral de oxígeno CMV Citomegalovirus CO Monóxido de carbono CPSD Carbamil fosfato sintetasa CPT Deficiencia de carnitin palmitoil transferasa CSAs Análisis espectral comprimido CVR Resistencia cerebral vascular DA Dopamina DAVO2 Diferencia arterio-venosa de oxígeno DHE Dihidroergotamina DP Diálisis peritoneal DTC Doppler transcraneal dV/dP Complianza EBV Virus Epstein Barr ECO Ecografía ECO2 Extracción cerebral de O2 EDTA Versenato disódico de calcio EEG Electroencefalograma EEN Enolasa específica de la neurona EGF Factor de crecimiento epidérmico EHI Encefalopatía hipóxico- isquémica EMG Electromiografía EP Encefalitis postinfecciosa ET Exanguinotransfusión EVHS Encefalitis por virus herpes simple EVP Estado vegetativo persistente FAP Factor de agregación plaquetaria XVI ABREVIATURAS FDPasa Fructosa 1,6 bifosfatasa FFA Ácidos grasos libres FHF Fallo hepático fulminante FSC Flujo sanguíneo cerebral GA Glutáricoaciduria GABA Acido gamma amino butírico GCS Escala de Glasgow Glu Glutamato HD Hemodiálisis HHH Hiperamonemia, hiperornitinemia, homocitrulinuria HIC Hipertensión intracraneal His Histamina HMGA 3 OH metil glutárico aciduria HSA Hemorragia subaracnoidea HVS Virus herpes simple IG Inmunoglobulina IL Interlatencia IL Interleucina IP índice de pulsatilidad IRDA Actividad delta rítmica intermitente IVA Acidemia isovalérica LCR Líquido cefalorraquídeo LOI índice lactato-oxígeno LT Leucotrienos MAV Malformación arterio-venosa MCD Deficiencia múltiple de carboxilasas ME Muerte encefálica MEO Músculos extraoculares MMA Acidemia metil malónica MSUD Jarabe de arce NA Noradrenalina NH3 Amoniaco NH4 Amonio NKH Hiperglicinemia no cetósica NMDA N metil D aspartato OTCD Ornitin transcarbamilasa PA Acidemia propiónica PAFG Proteína acida fibrilar glial PAM Presión arterial media PC Piruvato carboxilasa PCP Presión capilar pulmonar PCR Parada cardiorrespiratoria PCR Proteina C reactiva PDH Piruvato deshidrogenasa PE Potenciales evocados PEA Potenciales evocados auditivos PEAT Potenciales evocados auditivos troncoencefálicos PEEP Presión espiratoria final positiva PEG Polietilenglicol PEPCK Fosfoenolpiruvato carboxi kinasa PGE Prostaglandina PGI Prostaciclina PIC Presión intracraneal PMN Polimorfonucleares PPC Presión de perfusión cerebral PRISM Pediatric risk of mortality score PTH Parathormona PVC Presión venosa central RMN Resonancia nuclear magnética RN Recién nacido ROC Reflejos oculocefálicos ROT Reflejos osteotendinosos ROV Reflejos oculovestibulares SDRA Síndrome de distrés respiratorio del adulto SDTC Sonografía Doppler transcraneal SEP Potenciales evocados somatosensoriales S O2 Saturación venosa del bulbo de la yugular SMSL Muerte súbita del lactante SOD Superóxido dismutasa SR Síndrome de Reye SRL Síndrome de Reye like SSF Suero salino fisiológico TAC Tomografía axial computerizada TAS Tensión arterial sistólica TCC Tiempo de conducción central TCE Traumatismo craneoencefálico TGF-oc Factor alfa transformador del crecimiento TNF Factor de necrosis tumoral TxB TrombosanoB UCI Unidad de cuidados intensivos VEP Potenciales evocados visuales VHS Virus herpes simple VIH Virus de la inmunodefi- ciencia adquirida VM Ventilación mecánica VRS Virus sincitial respiratorio VSC Volumen sanguíneo cerebral VT Volumen tidal Prólogo La alteración de conciencia es una manifestación inespecífica de procesos patológicos muy dispares. Por esta razón, el coma es una situación en la que confluyen múltiples etiologías, unidas por un nexo fi- siopatológico común: la disfunción de las estructuras del sistema nervioso central responsables de mante- ner el sistema de alerta, que hace posible una ade- cuada relación con el ambiente. Cualquier intento de vincular el coma a una deter- minada especialidad médica es erróneo. Precisamen- te lo que define esta especial situación patológica es su multidisciplinariedad; cualquier camino: metabó- lico, infeccioso, tóxico o traumático puede conducir a él. Es más, una sola enfermedad como la diabetes puede conducir a un estado de coma a través de al- teraciones metabólicas distintas: hipoglucemia, ce- toacidosis, deshidratación-hipovolemia o hiperos- molaridad. Uno de los méritos de la obra de los doctores Casado Flores y Serrano es el esfuerzo que han he- cho para que refleje este carácter pluridisciplinar, que se aprecia ya al repasar los nombres de los au- tores. La incorporación de especialistas en ciencias básicas junto a clínicos, con una amplia experiencia en el diagnóstico, evaluación y tratamiento del niño en coma, evita la deformación que inevitablemente se produciría si en su redacción solamente hubieran participado intensivistas, neurólogos o neurociru- janos. Los otros dos aspectos que me gustaría destacar son: la amplitud que se da a las técnicas de explora- ción y la orientación estrictamente pediátrica, que se refleja en la extensión y detalle con que trata el coma en el recién nacido y el análisis de la variación etio- lógica a lo largo de las distintas etapas de la infancia. En resumen, se trata de una obra con una concep- ción y un diseño originales, escrita por especialistas de una experiencia acreditada, que pone al alcance de los pediatras y otros especialistas interesados en el tema una visión completa y actualizada de esta emer- gencia clínica. Estoy seguro de que el esfuerzo de los autores y de los directores, a los que felicito por su excelente trabajo, se verá recompensado por el éxito de la obra, que, sin duda, alcanzará una gran difusión. MANUEL HERNÁNDEZ Catedrático de Pediatría Introducción El coma es un síntoma importante que acompaña a múltiples patologías, tanto del sistema nervioso central como de otros órganos y sistemas, y repre- senta casi siempre una urgencia que requiere una ac- tuación inmediata. Niños con disminución aguda del estado de conciencia son vistos con frecuencia en los servicios de urgencia pediátrica, cuidados inten- sivos, unidades de neonatología, neurología, trau- matología y cirugía. La importancia del coma en pediatría contrasta con la escasa dedicación y espacio que ocupa en los libros pediátricos y de cuidados intensivos, en donde en unas páginas se resume un tema tan amplio y complejo; además la literatura existente es escasa y dispersa, lo que nos animó a aglutinar toda la infor- mación disponible en una monografía, que fue uno de los gérmenes de este libro; el otro fue el producto de largos años de trabajo e investigación con niños en coma y con la exploración del sistema nervioso central de los niños críticamente enfermos, que nos llevó a la realización de un curso, «Niños en coma: avances en el diagnóstico y tratamiento. Noviembre 1995», que nos permitió profundizar en el conoci- miento de los métodos de exploración, monitoriza- ción y tratamiento de estos pacientes. En los últimos años se ha producido además un gran avance en el conocimiento de las fisiopatolo- gías que conducen al coma, de los métodos diagnós- ticos y exploratorios del sistema nervioso central, tanto de imagen como electrofisiológicos, metabóli- cos, oxigenación y flujo sanguíneo cerebral y su tra- tamiento, lo que ha transformado el enfoque y ma- nejo de los niños en coma. Estos nuevos aspectos no están recogidos en el libro de Plum y Poster (The diagnosis of stupor and coma) publicado en 1980 y cuyo contenido dedicado a pacientes adultos no abor- da lógicamente las nuevas tecnologías diagnósticas ni tampoco los recientes conocimientos fisiopatoló- gicos, terapéuticos ni obviamente los aspectos pe- diátricos, ya que fue un libro sobre coma en adultos. No existen, que conozcamos, tratados más modernos sobre coma y ninguno específicamente pediátrico, por lo que este libro viene a llenar un hueco necesa- rio en la literatura pediátrica. El contenido del libro abarca todos los aspectos relacionados con la disminución aguda del estado de conciencia, desde los conceptos básicos de estos es- tados (coma, estado vegetativo persistente...), esca- las de medida de coma en neonatos, lactantes, niños y adolescentes, mecanismos neurobiológicos de la vigilia, fisiopatología del LCR e hipertensión intra- craneal, hasta la exploración clínica y eléctrica del SNC, medidas de la oxigenación cerebral y del flujo sanguíneo, técnicas de monitorización y diagnóstico (presión intracraneal, ECO, Doppler, RMN, TAC). El libro profundiza en las causas que conducen al coma, desarrollando en cada capítulo la clínica, el diagnóstico y tratamiento de las patologías que pro- ducen coma en la etapa neonatal y en edades poste- riores de la vida de los niños. Los últimos capítulos XX INTRODUCCIÓN están dedicados al manejo del traumatismo craneal y de la hipertensión intracraneal, finalizando con dos capítulos sobre muerte cerebral y sistemas de man- tenimiento de órganos para trasplante. Este libro conjuga la visión de clínicos (intensi- vistas pediátricos y de adultos, pediatras, neonató- logos, neurólogos) experimentados en la asistencia de niños en coma, con el punto de vista de otros es- pecialistas (neurobiólogos, neurofisiólogos, neuro- rradiólogos, neurocirujanos), lo que convierte su contenido en un enfoque completo diversificado e integral de las situaciones que cursan con disminu- ción aguda del estado de conciencia en el neonato, lactante y en niños. Cada capítulo escrito por verda- deros expertos en el tratamiento, monitorización y diagnóstico de los pacientes en coma, conjuga la experiencia personal de los autores con la biblio- grafía más actualizada. Tenemos la esperanza de que el contenido de este libro permita una mejor comprensión de estas pato- logías y pueda ayudar a pediatras, médicos intensi- vistas pediátricos y de adultos, neonatólogos, anes- tesistas, neurólogos, neurocirujanos y médicos dedicados a las urgencias y transporte de pacientes críticos, y en general a los facultativos que quieran profundizar en el conocimiento de la exploración, monitorización y tratamiento de los pacientes en coma. JUAN CASADO FLORES 1 Coma. Concepto. Clasificación. Escalas de medida J. CASADO FLORES INTRODUCCIÓN El coma es la alteración profunda del estado de conciencia de forma que el niño no puede ser des- pertado, no responde a estímulos verbales, sensoria- les ni físicos. La disminución de la conciencia de manera aguda es una de las situaciones más alar- mantes de la urgencia pediátrica, tan preocupante y común que obliga al análisis diagnóstico de las múl- tiples causas que lo pueden originar, y en ocasiones a actitudes terapéuticas rápidas, incluso antes de ini- ciado el proceso diagnóstico. Desde Hipócrates, la disminución del estado de conciencia, lo que ahora llamamos coma, ocupó el interés de los sanadores, en la idea de que era un síntoma guía de importancia vital que podría llevar a la muerte o a secuelas motoras o sensoriales perma- nentes. Actualmente sabemos que la disminución del estado de conciencia, el coma, es unsíntoma, no una enfermedad, común a muchos procesos que producen disfunción del SNC, trastornos unos primarios del SNC y otros secundarios, pero que se manifiestan a través de sintomatología del SNC. El coma es un síntoma guía, generalmente grave, frecuente en pe- diatría; representa la pérdida de la función de un ór- gano, el SNC, vital para la vida, cuyas disfunciones se manifiestan generalmente de manera muy eviden- te, esto es, con más síntomas de los que correspon- den a la lesión, quizás porque el cerebro no tiene reservas, tolera tiempos pequeños de hipoxia o hipo- glucemia, no tiene márgenes para la inflamación, ni espacios para el edema ni para lesiones ocupantes de espacio, al estar contenido en estructuras rígidas no distensibles. El coma es, en definitiva, un síntoma común de patologías del SNC o de otros sistemas, que alteran el funcionamiento de aquél. Es, además de grave, un síntoma frecuente en los servicios de ur- gencias pediátricas. Conceptos La disminución del estado de conciencia tiene di- ferentes gradaciones o niveles, que han sido defini- dos unas veces con escalas de profundidad del coma y otras con distintas nomenclaturas; por eso son ne- cesarias algunas definiciones. Conciencia. Es el estado en el que uno tiene conocimiento de sí mismo y del medio que le ro- dea; el individuo se da cuenta de quién es, dónde está y es capaz de responder, de acuerdo con su edad, a los estímulos visuales, auditivos, táctiles y dolorosos. Estupor. Es un estado menor de alteración de la conciencia en el que el paciente está dormido, pero puede ser despertado tras estímulos externos, que- dando nuevamente inmóvil cuando el estímulo desa- parece. Los pacientes estuporosos tienen una menor capacidad de atención, parecen recién despiertos o en 2 COMA EN PEDIATRÍA sueño ligero; los niños responden a órdenes aunque en ocasiones de manera confusa, desorientada y dis- traída. Como no hay consenso en los términos y defini- ciones de los estados de disminución de conciencia, en algunos textos ' se gradúan en letargía (dificultad para mantenerse despierto), obnubilación (respuesta a estímulos no dolorosos), estupor (respuesta sola- mente a estímulos dolorosos) y coma (ausencia de respuesta). Coma. Para unos, es el estado de alteración profunda de la conciencia donde el paciente no res- ponde a ningún estímulo externo. Para otros, coma es cualquier disminución del estado de conciencia, subdividiéndose en ligero o semicoma (ausencia de respuesta a estímulos verbales, pero no a los es- tímulos dolorosos, con reflejos corneales y pupila- res normales, respiración conservada, pudiendo existir movimientos espontáneos) y coma profundo (no respuesta a estímulos ni movimientos espontá- neos, los reflejos están ausentes y la respiración es patológica o está ausente). Existen diferentes nive- les de profundidad del coma, que más adelante se detallarán. Estado vegetativo. Es un estado de vigilia sin conciencia; la vigilia es sólo aparente, con ciclos de sueño-despertar, en la que el paciente permanece con los ojos abiertos, sin fijar la mirada, sin respuesta motora de localización, aunque mueva las extremi- dades y el tronco sin objetivo. No obedece órdenes, ni pronuncia palabras, no se relaciona con el medio, careciendo, por tanto, de cualquier función cognos- citiva. Síndrome de enclaustramiento. Situación in- frecuente y excepcional en niños, producida por el daño selectivo de fibras nerviosas, lo que conduce a parálisis pseudobulbar, cuadriplejía y mutismo. La conciencia, motilidad ocular y parpadeo están con- servados, movimientos que le permiten la única co- municación con el exterior. En definitiva, el indivi- duo puede recibir y procesar la información pero no puede contestar. Este raro síndrome es casi siempre secundario a isquemia-infarto del tronco cerebral por patología vascular cerebral o por traumatismo cra- neoencefálico. Muerte cerebral. Es la ausencia definitiva, irre- versible, de todas las funciones del cerebro, inclu- yendo las funciones del tronco. El EEG es isoeléc- trico, plano y los potenciales evocados de tronco y somatosensoriales son igualmente planos. No existe metabolismo cerebral y todos los tests de muerte ce- rebral son positivos. En la Tabla 1.1 se resumen las características del coma y de las demás situaciones antes definidas. Tabla 1.1. Características del coma, estado vegetativo persistente y otros cuadros afines Diagnóstico Condición Conciencia Ciclo de sueño- despertar Función motora Experiencia de sufrimiento Respiración Actividad EEG Metabolismo cerebral* Diagnóstico de recuperación neurológica Coma Ausente Ausente Movimientos variables intencionados o no No Depresión variable Polimorfismo delta o theta Reducido >50% dependiendo de la causa Recuperación frecuente. Muerte o EVP en 2-4 semanas Estado vegetativo persistente Ausente Intacto Movimientos no intencionados No Normal Polimorfismo delta o theta. A veces alfa lento Reducido >50% o más Depende de la causa Muerte cerebral Ausente Ausente Ninguna o únicamente movimientos de reflejo espinal No Ausente Ninguna. EEG plano Ausente Ninguna Síndrome de enclaus- tramiento Presente Intacto Cuadriplejía y parálisis pseudobulbar. Movimientos oculares preservados Sí Normal Normal o anormalidad mínima Normal o reducido mínimamente Recuperación improbable. Cuadriplejía persistente. Supervivencia prolongada *Metabolismo cerebral determinado por emisión de protones, TAC con emisión simple de fotones. Referencia2. EVP: Estado vegetativo persistente. COMA. CONCEPTO. CLASIFICACIÓN. ESCALAS DE MEDIDA 3 Tabla 1.2. Escala de coma de Glasgow Escala de Glasgow Escala de coma modificada para lactantes Actividad Mejor respuesta Actividad Mejor respuesta Apertura de ojos Espontánea Al hablarle Con dolor Ausencia 4 3 2 1 Apertura de ojos Espontánea Al hablarle Con dolor Ausencia 4 3 2 1 Verbal Orientado Confuso Palabras inadecuadas Sonidos inespecíficos Ausencia 5 4 3 2 1 Verbal Balbuceo Irritable Llanto con el dolor Quejidos con el dolor Ausencia 5 4 3 2 1 Motora Obedece órdenes Localiza dolor Retirada al dolor Flexión anormal Extensión anormal Ausencia 6 5 4 3 2 1 Motora Movimientos espontáneos Retirada al tocar Retirada al dolor Flexión anormal Extensión anormal Ausencia 6 5 4 3 2 1 Tomado de JennettB, Teasdale G. Lancet \917; 1:878, y James HE. Pediatr Ann 1986; 15:16. Puntuación mínima, 3; máxima, 15. COMA. ESCALAS DE MEDIDA La profundidad del coma puede medirse de dife- rentes formas, siendo universalmente aceptada la es- cala de coma de Glasgow, la cual, aunque fue creada para la valoración de pacientes adultos en coma de origen traumático, posteriormente se ha ampliado su uso para comas de causas no traumáticas (adultos o niños). Como la escala de Glasgow se basa en la respuesta verbal, motora y la apertura de ojos ante las órdenes verbales o estímulos dolorosos y los niños, especialmente los más pequeños, no obedecen a ór- denes verbales ni responden con palabras, se han ideado diferentes escalas pediátricas entre las que están la modificación de la escala de Glasgow para su uso en niños. Escala de coma de Glasgow. Descrita en 19742, fue modificada tres años más tarde3 para medir la profundidad del coma entre 3 (máximo) y 15 (nor- malidad). Hoy es una herramienta aceptada univer- salmente para la valoración del coma traumático, la comparación de resultados entre diferentes hospitales y la evaluación del daño neurológico (Tabla 1.2). La escala de Glasgow es la que se usa más frecuente- mente, tanto para la gradación de la profundidad del coma de cualquier etiología, como para la estimación del riesgo de secuelas y muerte 4,5. Además, la escala de coma de Glasgowforma parte de las escalas de riesgo de mortalidad global de los pacientes admiti- dos tanto en UCI de adultos (Physiologic Stability Index, Apache) como pediátricos (Pediatric Risk of mortality PRISM Store 6), contribuyendo en éstas con un peso importante. La escala de Glasgow ha sufrido diversas modifi- caciones para ser empleada en niños (Tabla 1.2), ya que su aplicabilidad en ellos es difícil, especialmen- te en los menores de 5 años; el Glasgow aporta por otra parte poca información del funcionamiento del tronco cerebral. En 1982, Simpson y Reilly7 describieron una mo- dificación pediátrica de la escala de Glasgow utiliza- da en el Adelaide Children's Hospital de South Aus- tralie (escala Adelaide), que modifica aquélla en la respuesta verbal, siendo igual la respuesta motora y la apertura de ojos. Los autores observaron que du- rante los primeros 6 meses de la vida la mejor res- puesta verbal es normalmente el llanto, por lo que la puntuación normal esperada en este grupo de edad es, por tanto, 2. Entre los 6 y 12 meses, la respuesta 4 COMA EN PEDIATRÍA Tabla 1.3. Escala de coma para niños (escala de Morray) Función cortical Puntuación Con propósito, movimientos espontáneos Con propósito, movimientos evocados por la voz Estímulo doloroso localizado Movimientos sin propósito/retirada global Postura de decorticación Postura de descerebración Flacidez Rango subtotal 6 5 4 3 2 1 0 0-6 Función del tronco encefálico Puntuación Reflejo luminoso pupilar Reflejo oculovestibular Reflejo corneal Respiración Normal Lento/asimétrico Ausente Normal Tónico conjugado Ausente Normal Lento/asimétrico Ausente Regular Irregular Apneica Rango subtotal Rango de puntuación total 2 1 0 2 1 0 2 1 0 2 1 0 0-8 0-14 Referencia10 verbal normal esperada es la emisión de ruidos y la puntuación normal sería 3. Después de los 12 meses los niños reconocen palabras y la respuesta normal es 4; la respuesta orientada (puntuación 5) sucede alre- dedor de los 5 años. La respuesta motora también varía, siendo antes de los 6 meses normal en flexión (puntuación 3), mientras que entre 6-24 meses nor- malmente localizan el dolor pero no obedecen ór- denes (puntuación 4). Por ello, la máxima puntua- ción normal esperada es diferente en las distintas edades pediátricas, tanto menor cuanto más peque- ños (< 6 meses, 9 puntos; 6-12 meses, 11 puntos; 1- 2 años, 12; 2-5 años, 13; > 5 años, 14 puntos). Escala de coma del I-IV. Conocida también como escala de Seshia I-IV 8, fue descrita inicial- mente para la valoración de la profundidad del coma no traumático. Se estratifica en cuatro niveles, siendo el nivel 0 el normal (dormido que puede despertarse ante estímulos y/o responder a preguntas). Coma I: El paciente está estuporoso, siendo raro que se des- pierte espontáneamente, aunque puede hacerlo tras estímulos; vuelve enseguida al estado de conciencia inicial cuando el estímulo desaparece; los reflejos de la tos y vómito están intactos. Coma II: No se despierta espontáneamente, haciéndolo sólo tras es- tímulos vigorosos; sus respuestas motoras son im- precisas; los reflejos de la tos y faríngeo están intac- tos. Coma III: Sólo presenta respuesta motora a los estímulos dolorosos; reflejos ausentes. Coma IV: No se despierta ni responde a ningún estímulo; reflejos ausentes8, 9. Escala de coma para niños (escala de Morray). Fue ideada en el Children's Orthopedia Hospital and Medical Center de Seatle para ser utilizada prospec- tiva y retrospectivamente en todas las edades pediá- tricas y ante una variedad de patologías del SNC, traumáticas o no. Valora no sólo las funciones corti- cales, como la escala de coma de Glasgow, sino tam- bién, aunque con menos peso, las funciones del tron- co cerebral, lo que incluye el reflejo pupilar a la luz, el reflejo corneal, oculovestibular, oculocefálico y la presencia o ausencia de respiración espontánea10 (Tabla 1.3). Esta escala de coma es capaz de predecir con fia- bilidad el pronóstico neurológico en el coma de ori- gen traumático o por encefalopatía hipóxico-isqué- COMA. CONCEPTO. CLASIFICACIÓN. ESCALAS DE MEDIDA 5 Tabla 1.4. Escala de coma para niños pequeños (escala de Raimondi) Respuestas Puntuación Ocular Busca. Sigue con la mirada MEO intactos. Pupilas reactivas MEO alterados. Pupilas fijas MEO paralizados. Pupilas fijas 4 3 2 1 Verbal Respuesta con llanto a palabras Respiración espontánea Apnea 3 2 1 Motora Extremidad en flexión o extensión Respuesta en retirada al dolor Hipertonía Flacidez 4 3 2 1 MEO: músculos extraoculares. Puntuación máxima, 11; mínima, 3. Referencia11. mica, siendo peor su valor predictivo de evolución neurológica en el coma por meningitis, encefalitis y síndrome de Reye. Escala de coma para niños pequeños (escala de Raimondi). Esta escala fue creada y aplicada espe- cíficamente en niños pequeños (1-36 meses) con traumatismo craneoencefálico11; es la suma de las respuestas a tres diferentes aspectos de la explora- ción neurológica, respuesta motora, ocular y verbal (Tabla 1.4). Se diferencia de la escala de Glasgow en que da más valor a las funciones corticales, subcor- ticales y del tronco cerebral y menos peso a las fun- ciones de integración cortical superior, funciones és- tas más propias y fáciles de interpretar en adultos que en niños (Tabla 1.5). La máxima puntuación en la escala de Glasgow es 15, mientras que en la de Raimondi es 11, ya que la respuesta verbal y mo- tora en los niños pequeños no puede ser tan valorada al necesitarse un grado de comprensión y madura- ción neurológica de la que estos fisiológicamente Tabla 1.5. Comparación de la escala de Glasgow con la de Raimondi Comparación Escala de Glasgow Escala de Raimondi Función Glasgow Raimondi Apertura de ojos 4. Espontánea 3. A la palabra 2. Al dolor 1. Ninguna Respuesta ocular 4. Respuesta de búsqueda 3. MEO intactos. Pupilas reactivas 2. MEO alterados. Pupilas fijas 1. Pupilas fijas. MEO paralizados Respuesta verbal 5. Orientada 4. Confusa 3. Palabras inapropiadas 2. Sonidos incomprensibles 1. Ninguna Respuesta verbal 3. Con llanto 2. Respiración espontánea 1. Apneico Respuestas motoras 6. Obedece órdenes 5. Localiza el dolor 4. Retirada 3. Flexión anormal 2. Respuesta en extensión 1. Ninguna Respuesta motora 4. En flexión o extensión 3. Retirada al dolor 2. Hipertonía 1. Flacidez Integración alta 12-15 0 Cortical 9-11 11 Subcortical 5-8 8-10 Tronco cerebral 3-4 3-7 Rangos de puntuación. Escala de Glasgow 3-15; escala de Raimondi 3-11. Obsérvese como ésta última infravalora las funciones de integración cortical superior, mientras que da más peso a las funciones subcorticales y del tronco cerebral. Referencia2. 6 COMA EN PEDIATRÍA Tabla 1.6. Escala de coma para neonatos Respuesta motora Puntuación Movimientos alternantes suaves Movimientos débiles y perezosos Retirada del miembro estimulado Movimientos estereotipados ante estímulos Actitud que mimetiza decorticación o descerebración Flácido 5 4 3 2 1 0 Respuesta ocular Focaliza y sigue el estímulo al menos 30° horizontalmente Apertura espontánea de los ojos Apertura de los ojos al dolor Respuesta oculocefálica intacta Respuesta oculocefálica alterada Respuesta oculocefálica ausente y pupilas fijas 5 4 3 2 1 0 Respiración y vocalización Llanto de tono normal Gemido o llanto débil Mueca Respiración espontánea Respiración periódica o atáxica Apnea 5 4 3 2 1 0 Puntuación mínima, 0; máxima, 15. Referencial2 . carecen. Las diferencias entre ambas escalas pue- den verse en la Tabla 1.5. Escala de coma para neonatos. GarcíaAlix et al.12 han desarrollado y validado una escala específi- ca para recién nacidos mayores de 35 semanas de edad gestacional, basada en la respuesta motriz, ocu- lar y respiratoria y de vocalización de los neonatos, que puntúa cada uno de estos tres exámenes neuroló- gicos (motor, ocular, respiratorio, vocalización) entre 0 y 5 puntos, siendo la puntuación global de la escala entre 0 y 15 (Tabla 1.6; ver Capítulo 18). Seguridad de las escalas. Para conocer si las escalas pediátricas de medida del coma son fiables, seguras y reproducibles, se han aplicado simultánea- mente a niños en coma de diversa etiología l3 ,14. El grado de acuerdo globalmente es elevado; el mayor grado de desacuerdo aparece en la valoración de la respuesta verbal entre las escalas de Raimondi y Glasgow y entre ambas con la escala de Morrayl3. El grado de concordancia en la interpretación por parte de distintos médicos de la escala I-IV es también muy alto, así como en la interpretación de los reflejos corneales, respuestas pupilares a la luz y respuestas motoras de niños en coma no paralizados ni venti- lados l4. ESTADO VEGETATIVO El término estado vegetativo fue propuesto por Jennett y Plum l5 para describir la condición subagu- da o crónica que en ocasiones sigue a una lesión ce- rebral grave y que comprende un retorno a la vigilia acompañado por falta total de la función cognosciti- va. El «estado vegetativo persistente o crónico» fue empleado para la situación anterior, cuando los pa- cientes que sobreviven a una lesión cerebral grave permanecen durante períodos prolongados, meses o años sin recuperar jamás alguna manifestación ex- terna de actividad mental superior. Después de diversas definiciones, hoy existe acuerdo en el significado de los conceptos «esta- do vegetativo» y «estado vegetativo persistente», consenso aceptado por la American Academy of Neurology, Child Neurology Society, American Neu- rological Association, American Association of Neurological Surgeons and American Academy of Pediatrics l6. Actualmente se aceptan, tanto para ni- ños, como para adultos, los siguientes conceptos: El estado vegetativo es una condición clínica de incapacidad completa, con desconexión e ignorancia del medio y de sí mismo, acompañada de ciclos de sueño-despertar con, al menos, la preservación par- cial o total del hipotálamo y de las funciones autó- nomas del tronco cerebral. Esta condición puede ser transitoria o permanente. El estado vegetativo puede ser diagnosticado de acuerdo con los siguientes cri- terios: 1) No evidencia de conexión con sí mismo ni con el medio e incapacidad para relacionarse con otras personas. 2) Inexistencia de respuesta conti- nuada, voluntaria, reproducible, a los estímulos vi- suales, auditivos, táctiles o dolorosos. 3) Ausencia de comprensión del lenguaje e incapacidad para la expresión. 4) Desconexión del medio intermitente manifestado por ciclos de sueño-despertar. 5) Pre- servación suficiente para la vida de las funciones hi- potalámicas (temperatura corporal, respiración y sis- tema cardiovascular) y autónomas del tronco cerebral, de forma que la vida sólo es posible mediante cuida- dos médicos y de enfermería. 6) Incontinencia intes- tinal y vesical. 7) Preservación variable de los reflejos de los nervios craneales (pupilar, oculocefálico, ocu- lovestibular y faríngeo) y de los reflejos espinales. COMA. CONCEPTO. CLASIFICACIÓN. ESCALAS DE MEDIDA 7 Los pacientes en estado vegetativo no están habi- tualmente inmóviles; pueden mover el tronco, las extremidades y las manos, y en ocasiones pueden sonreír y emitir ruidos. Algunos tienen movimientos mioclónicos. La preservación parcial de las funciones del tronco cerebral hace que las pupilas puedan re- accionar a la luz, pero son incapaces de fijar los ojos en un objeto. El pronóstico para la vida es peor si existen disturbios hipotalámicos, tales como fiebre de origen central, sudoración excesiva o alteración del control del metabolismo hidrosalino. El reconocimiento del estado vegetativo en niños pequeños es difícil, ya que habitualmente depende sólo de la capacidad del médico el discernir si la res- puesta del paciente es o no voluntaria. Los recién nacidos pretérmino no pueden ser etiquetados de es- tado vegetativo, ya que no colaboran, por su inma- durez neurológica y por la falta de ciclos reconoci- bles de sueño-vigilia17. Los recién nacidos a término y lactantes pequeños pueden ser diagnosticados de estado vegetativo, aunque este diagnóstico es difícil de hacer, excepto en los casos de anencefalia, ya que sus capacidades para mostrar sus funciones cognos- citivas superiores están limitadasl8,19. Los lactantes, a partir del primer mes de vida, pueden mirar y seguir los objetos, fijar la mirada, se excitan con un ruido y se calman con la música, lloran y pueden iniciar la emisión de ruidos guturales para manifestar emocio- nes; a partir del tercer mes de vida siguen y giran la cabeza para seguir un objeto, localizan bien el sonido y la voz humana, son capaces de dar gritos de alegría o furor y se relacionan perfectamente con el entor- no20. Sin embargo, durante estos primeros meses de la vida pueden tener reacciones muy tenues a los es- tímulos, no permanentes ni repetitivas, lo que obliga a ser muy precavido antes de diagnosticar estado ve- getativo, especialmente tras anoxia o infección del SNC 21. cerebral agudo, que es la causa más frecuente y que puede ser traumático (accidentes, malos tratos in- fantiles, traumatismo obstétrico) o no traumático (encefalopatía hipóxico-isquémica perinatal o de edades posteriores, por ahogamiento, estrangula- ción, asfixia por cuerpo extraño, parada cardíaca). Tras la agresión cerebral aguda los pacientes entran en coma profundo durante varios días o semanas; después muchos son capaces de respirar espontá- neamente, abren los ojos, inician movimientos ocu- lares y de extremidades, y comienzan a cumplir los requisitos diagnósticos de EVP. 2) Enfermedades degenerativas o metabólicas que progresan hacia EVP tales como acidurias orgánicas, encefalopatías mitocondriales, adrenoleucodistrofias, gangliosi- dosis. 3) Malformaciones graves (anencefalia e hi- droanencefalia, encefalocele, microcefalia severa, hidrocefalia congénita). El diagnóstico diferencial es necesario hacerlo con el coma, la muerte cerebral, el síndrome de en- claustramiento y el mutismo acinético. Las carac- terísticas clínicas, motoras, función respiratoria, ac- tividad EEG, metabolismo cerebral y pronóstico de los cuatro primeros procesos se resumen en la Tabla 1.1 16. El pronóstico del EVP depende de su etiología. Tanto en niños como en adultos el EVP postraumáti- co raramente recupera el estado de conciencia des- pués de 12 meses; tampoco suelen recuperase des- pués de 3 meses los EVP no traumáticos, ni los secundarios a enfermedades degenerativas o meta- bólicas 22. La perspectiva de vida de los niños con EVP es corta, aunque depende del tipo de cuidados; para la mayoría de pacientes es de 4-7 años (4 años para lactantes y 7 años para niños), siendo inusual la su- pervivencia a los 10 años23. ESTADO VEGETATIVO PERSISTENTE (EVP) Se define como el estado vegetativo presente un mes después de la lesión cerebral, sea traumática o no, o el estado vegetativo de al menos un mes de duración en pacientes con desórdenes metabólicos, degenerativos o con enfermedades malformativas. El término estado vegetativo «permanente» emplea- do inicialmente IS ha quedado relegado, por sus im- plicaciones pronosticas, por el de «persistente». Las causas que llevan al estado vegetativo persis- tente en la edad pediátrica son de tres tipos: 1) Daño BIBLIOGRAFÍA 1. Fenichel GM. Altered states of consciousness. En: Feni- chel GM (ed.), Clinical pediatric neurology. 2.a ed. Phi- ladelphia: W.B. Saunders Company, 1993; pp. 45-73. 2.Teasdale G, Jennet B. Assessment of coma and impaired consciousness. A practical scale. Lancet 1974; 2:81-4. 3. Jennet B, Teasdale G, Galbraith S et al. Severe head in- juries in three countries. J Neurol Neurosurg Psychiatry 1997; 40:291-8. 4. Baxt WG, Moody P. The differential survival of trauma patients. J Trauma 1987; 27:602-6. 5. Gibson RM, Stephenson GC. Aggresive management of severe closed head trauma: time for reappraisal. Lancet 1989:2:269-71. 8 COMA EN PEDIATRÍA 6. Pollack MM, Ruttiman VE, Getson PR. Pediatric risk of mortality (PRISM) Score. Crit Care Med 1988; 16: 1110-6. 7. Simpson D, Reilly P. Paediatric coma scale. Lancet 1982; 2:450. 8. Seshia SS, Seshia MMK, Sachdeva RK. 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Ann Neurol 1992; 32:570-6. 2 Neurobiología de la vigilia F. REINOSO SUAREZ Todos los mamíferos estamos sometidos a un rit- mo circadiano vigilia-sueño del que normalmente en el hombre corresponden a la vigilia dos tercios de las veinticuatro horas del día. El marcapasos de este ritmo parece ser el núcleo supraquiasmático, situado sobre el quiasma óptico en el hipotálamo anterior (Fig. 2.1). Influencias sociales y físicas modulan el ritmo de este núcleo adaptándolo a las veinticuatro horas del día. De las influencias físicas la mejor co- nocida es la luz, que actúa utilizando las conexiones Figura 2.1. Red neuronal extensa responsable del ciclo vigilia-sue- ño. En los recuadros punteados están representadas las estructuras esenciales para que se organicen las manifestaciones comportamen- tales y bioeléctricas de las diferentes fases de este ciclo, así como los neurotransmisores que parecen utilizar en sus conexiones. Abrevia- turas: Ach, acetilcolina; DA, dopamina; Glu, glutamato; His, hista- mina; NA, noradrenalina; 5HT, serotonina. de la retina con el núcleo supraquiasmático. El ciclo vigilia-sueño se puede dividir, con un criterio es- quemático, en cuatro fases: vigilia, sueño ligero, sueño de ondas lentas y sueño paradójico. En el comportamiento normal se sigue esta secuencia, pu- diéndose pasar desde cualquier fase del sueño a la vigilia. De cada una de las fases del ciclo vigilia-sueño es responsable una red neuronal formada por es- tructuras concretas del sistema nervioso central. El conjunto de ellas componen una extensa red en la que a veces en una misma estructura se solapan funciones diferentes. Esta extensa red obliga a que las estructuras esenciales para la ejecución de cada una de las fases del ciclo vigilia-sueño estén estre- chamente conectadas entre sí, como se ha repre- sentado en la Figura 2.1. Hoy conocemos cuáles son esas conexiones, al igual que los neurotrans- misores esenciales que usa cada una de estas es- tructuras de la red neuronal que organiza el ciclo vi- gilia-sueño. ¿Cuáles son las estructuras responsables de la vi- gilia? A partir de los estudios de Bremer en los años treinta, se conoce que la vigilia es mantenida por impulsos tónicos que ascienden desde niveles infe- riores del tronco del encéfalo por el mesencéfalo. Para llegar a esta conclusión, Bremer 1 estudió, en fase aguda, comportamental y electroencefalográfi- camente, dos preparaciones: el encéfalo aislado y el cerebro aislado. 10 COMA EN PEDIATRÍA RECUERDO HISTÓRICO En el encéfalo aislado se hace una sección del neuroeje por los primeros segmentos medulares cer- vicales, de forma que quede aislado todo el encéfalo. En esta preparación Bremer1 observó que el electro- encefalograma estaba habitualmente activado (on- das rápidas de pequeño voltaje) como corresponde al estado de vigilia. Este electroencefalograma activado era acompañado de otras manifestaciones de vigilia como, por ejemplo, las pupilas dilatadas. Si esta pre- paración se conserva algún tiempo, se puede obser- var una alternancia de los signos de vigilia con ma- nifestaciones de sueño: electroencefalograma sincronizado (ondas lentas de gran voltaje) acompa- ñado de miosis. En la preparación del cerebro aislado se hace una sección del neuroeje a nivel del mesencéfalo, entre los colículos superiores e inferiores, quedando aisla- do el prosencéfalo y la parte anterior del mesencéfa- lo, considerado como un bloque: el cerebro. En esta preparación Bremer observó que el electroencefalo- grama estaba permanentemente sincronizado y las pupilas en miosis. Esta ausencia de vigilia en el ce- rebro aislado fue atribuida por Bremer1 a una deafe- rentación del cerebro, pero a principio de los años cincuenta se demostró experimentalmente que era debida a la interrupción de los impulsos tónicos del sistema reticular ascendente de activación, descrito por Moruzzi y Magoun en 1949 2. Así pudo afirmar Magoun en el año 1954 3 que para que un individuo pudiese despertarse y mantenerse despierto y cons- ciente necesitaba de la integridad del sistema reticular ascendente de activación. La destrucción total de este sistema dejaba a los animales de experimentación, gatos y monos, sin vigilia, en un estado de coma per- manente. El mismo grupo de Magoun3 demostró que para que esto ocurriese las lesiones tenían que exten- derse a la formación reticular mesencefálica rostral y a las áreas hipotalámicas posterior y lateral, ya que el cerebro aislado podía despertarse por deter- minados estímulos sensitivos. A una conclusión se- mejante se llegó desde la experiencia clínica; sólo los casos con lesión de la formación reticular me- sencefálica que se extendían a hipotálamo posterior y lateral sufrían un coma irreversible4. Ello hacía pensar en un papel importante de estas estructuras, sobre todo el hipotálamo, en la vigilia, hecho que fue demostrado a finales de los años cincuenta, y de una forma incontrovertible por Villablanca a media- dos de los sesenta5, al describirse la alternancia de vi- gilia y sueño en la preparación del cerebro aislado. Nosotros pudimos precisar la extensión y organiza- ción de esta parte rostral del sistema reticular ascen- dente de activación en un estudiomultidisciplinar utilizando: 1) electrofisiología, para estudiar las mo- dificaciones del electroencefalograma y los poten- ciales evocados a estímulos visuales y auditivos des- pués de pequeñas lesiones en mesencéfalo rostral y diencéfalo; 2) el método de Nauta, para estudiar las conexiones de estas estructuras lesionadas, y 3) co- lecciones de embriones humanos, para hacer un es- tudio del desarrollo de estas estructuras, que permitió darle unidad ontogenética a todas ellas6-11. Efectiva- mente, los parámetros fisiológicos, conectivos y em- briológicos demostraban que las estructuras del hi- potálamo posterior y lateral, extendiéndose en el hipotálamo dorsal a la porción ventral de los núcleos intralaminares del tálamo, tienen un origen embrio- lógico común y, con un patrón conectivo específico, se encuentran en continuidad funcional con la parte rostral de la formación reticular mesencefálica. A finales de los años cincuenta se demuestra que la formación reticular responsable de la vigilia tiene un límite caudal en el tegmento pontino, en el que pueden encontrarse estructuras hipnogénicas 12. En 1964 con Camacho13 precisamos los límites caudales de la formación reticular activadora del electroence- falograma y, por tanto, responsable de la vigilia que corresponden al borde posterior del núcleo reticular oral del puente. Simultáneamente, demostramos que la formación reticular caudal del puente tiene un pa- pel hipnogénico 13, hecho que hemos confirmado re- cientemente utilizando estimulación química 14. En los años posteriores describimos dos patrones dife- rentes de conexiones diencefálicas y telencefálicas de los tegmentos pontinos rostral y caudal11. Me gustaría hacer una consideración: desde los años cincuenta se ha dicho que un electroencefa- lograma activado no quiere decir siempre vigilia15. Nosotros tenemos un ejemplo interesante. Como hemos señalado, describimos 13 que el tegmento pon- tino oral es responsable de la activación del electro- encefalograma. Recientemente hemos descrito que, al menos con estimulación química colinérgica, la estimulación de la parte ventral del tegmento ponti- no oral produce activación del electroencefalogra- ma, acompañada comportamentalmente de sueño paradójico, mientras que la estimulación colinérgica de la región dorsal del tegmento pontino oral pro- duce la activación del electroencefalograma de la vi- gilia6. Sin embargo, podemos afirmar desde los años sesenta que las estructuras responsables de la vigilia y, por tanto, de mantener al individuo en NEUROBIOLOGÍA DE LA VIGILIA 11 estado consciente son: el tegmento pontino oral, la formación reticular mesencefálica (incluyendo el área tegmental ventral y la sustancia negra) y las áreas hipotalámicas posterior, dorsal y laterall1, 15, 16. Estas estruturas reciben conexiones de las vías sen- sitivas ascendentes, de la corteza cerebral, ganglios básales, amígdala, prosencéfalo basal, hipotálamo anterior, cerebelo. Así se explica que un estímulo sensorial intenso pueda despertar a un individuo, al igual que pueda hacerlo una determinada actividad de la corteza cerebral15. Como señalábamos al prin- cipio (Fig. 2.1) estas estructuras vigilantígenas es- tarán recíprocamente conectadas con las estructuras implicadas en la organización de las otras fases del ciclo vigilia-sueño que permiten la alternancia entre las mismas. MECANISMOS BIOLÓGICOS DE LA VIGILIA Tradicionalmente se ha considerado que para pro- ducir vigilia la formación reticular actúa sobre de- terminados núcleos talámicos, que, a su vez, pro- yectan sobre amplias zonas de la corteza cerebral �sistema difuso de proyección talamocortical� originando la activación cortical que caracteriza al estado de vigilia. Para nosotros l7, desde principios de los años cincuenta, el principal camino del siste- ma vigilantígeno es a través de una vía subtalámica con posibles proyecciones directas desde la forma- ción reticular pontina, mesencefálica e hipotalámica a prosencéfalo basal y corteza cerebral. Estas pro- yecciones las demostramos en los años cincuenta y sesenta por métodos de degeneración anterógrada y retrógradal8 y en los años setenta y ochenta por mé- todos de transporte axonal19-23. El origen de las pro- yecciones corticales se encuentra en la formación reticular pontina oral dorsal, complejo del locus coe- ruleus, núcleos rostrales del rafe, formación reticular mesencefálica, área tegmental ventral de Tsai y el hipotálamo posterior y lateral (Fig. 2.2). Hoy nadie duda que el mayor número de neuronas del sistema de despertar proyecta axones directamente a la cor- teza cerebral24. A principios de los años setenta la teoría aminér- gica de Jouvet l6 dominó la investigación de los me- canismos implicados en la organización del ciclo vi- gilia-sueño. Según esta teoría, cada una de las aminas biógenas tendría un papel importante en la organiza- ción de las fases del ciclo vigilia-sueño: la serotonina sería responsable del sueño de ondas lentas y de la Figura 2.2. Esquema de las estructuras de la formación reticular pontina, mesencefálica e hipotalámica, origen de los impulsos tónicos ascendentes necesarios para mantener el cerebro en estado de vigilia. Entre paréntesis están consignados los posibles neurotransmisores que utiliza este sistema ascendente en sus conexiones con el tálamo, núcleo reticular del tálamo (n. ret. tal.), prosencéfalo basal y corteza cerebral. Abreviaturas: Ach, acetilcolina; DA, dopamina; Glu, gluta- mato; His, histamina; NA, noradrenalina; 5HT, serotonina. preparación del sueño paradójico, mientras que las neuronas noradrenérgicas de la parte caudal del locus coeruleus serían las ejecutoras del sueño paradójico. De despertar y mantener tónicamente la vigilia elec- troencefalográfica y comportamental se ocuparían las neuronas noradrenérgicas situadas en la parte ros- tral del locus coeruleus y los grupos dopaminérgicos mesencefálicos (área tegmental ventral y sustancia negra). Hoy día la teoría aminérgica ha perdido ac- tualidad, ya que son numerosos los hechos que la contradicen25. Quizás el más determinante haya sido la demostración de que las neuronas serotoninérgicas del rafe, las noradrenérgicas del locus coeruleus y las histaminérgicas del hipotálamo lateral disminuyen sus descargas durante el sueño de ondas lentas y se si- lencian en el sueño paradójico, aumentando la activi- dad de todas ellas durante la vigilia (para una revi- sión, véase referencia 26). También durante la vigilia aumentan sus descargas las células acetilcolinérgicas del núcleo tegmentopedunculopontino, situado en el istmo pontomesencefálico, y del núcleo magnocelular del prosencéfalo basal. Estas neuronas acetilcolinér- gicas aumentan también su actividad durante el sueño paradójico. Hay datos que demuestran una correla- ción de esta actividad unitaria con el proceso de libe- ración de neurotransmisores implicados en cada una de las fases del ciclo. 12 COMA EN PEDIATRÍA Mecanismos celulares a nivel del tálamo Tales hallazgos han llevado a estudiar la actuación de estos neurotransmisores sobre las células talámicas y corticales, pretendiendo de esta forma profundizar en los mecanismos íntimos de la organización del rit- mo vigilia-sueño. Antes de entrar en el resumen de los mecanismos propuestos para la vigilia, desearía hacer una consideración: además de las neuronas ca- racterizadas bioquímicamente en las estructuras que hemos considerado aquí como vigilantígenas, existe otro gran número de neuronas que proyectan sobre tá- lamo y corteza cerebral cuyo neurotransmisor no co- nocemos, aunque, posiblemente, la mayor parte de ellas usen glutamato u otro aminoácido excitatorio (Fig. 2.2). La ausencia de la liberación de monoaminas, ace- tilcolina e histamina durante el sueño ligero y en el de ondas lentas, tanto en las neuronas de proyección ta- lamocortical como en las del núcleo reticulardel tálamo, permiten la puesta en marcha de circuitos con oscilaciones intrínsecas que se pueden expresar en los husos u ondas lentas del sueño, que tienen un marcapasos cortical27, 28. Dichas oscilaciones lentas de las células talámicas pueden estar facilitadas por la colaboración de las interneuronas inhibidoras talámi- cas, que dejan de ser inhibidas por la acetilcolina26. El aumento de la liberación de monoaminas, acetilco- lina, histamina y posiblemente acido glutámico, al pasar a la fase de vigilia, hacen que las neuronas talamocorticales y del núcleo reticular dejen las oscilaciones lentas, debido a la inactivación de las corrientes de Ca2+ de bajo umbral, y descarguen de forma tónica con espigas simples. A ello contribuye la inhibición por la acetilcolina de las interneuronas inhibidoras talámicas junto a la actividad de las neu- ronas corticotalámicas29. En estas condiciones, en el despertar y la vigilia activa la información llega al tálamo y puede ser transmitida de forma precisa a corteza cerebral por la generación de potenciales de acción, potenciales que contribuyen a la activación electroencefalográfica cortical. La mayor parte de ex- perimentos en el tálamo, que han llevado a estas con- clusiones a nivel celular, están realizados en un nú- cleo de relevo de una vía sensitiva, principalmente el geniculado lateral de la rata, en preparaciones in vitro. En el tálamo de los primates la mayor parte del tála- mo está ocupado por núcleos que reciben sus pro- yecciones aferentes principalmente desde las cortezas asociativas, y a ellas envían todas sus proyecciones. A su vez, en el tálamo de primates no se ha demostrado hasta ahora con precisión la presencia de todos estos neurotransmisores, y en los casos que se ha hecho, és- tos tienen una distribución heterogénea y a veces sólo están presentes en núcleos muy concretos. Mecanismos celulares a nivel cortical A conclusiones parecidas se ha llegado en experi- mentos a nivel celular en la corteza cerebral; el au- mento de la liberación de monoaminas, histamina, acetilcolina y glutamato durante el despertar y la vi- gilia activa suprime la actividad lenta de las neuronas corticales que pasan a descargar tónicamente con es- pigas simples26. De esta forma la corteza cerebral queda preparada para procesar la abundante infor- mación que desde el tálamo y otras áreas corticales recibirá en la vigilia, como sustrato de la percepción y los complejos procesos cognitivos. Existen exten- sos estudios de la distribución de tales neurotrans- misores en la corteza cerebral de los primates30. En líneas generales, tendríamos que decir que cada neu- rotransmisor tiene una distribución específica en cada región cortical, que es diferente de la de los demás neurotransmisores, y para el mismo neurotransmi- sor diferente en cada región cortical. A veces la dis- tribución de dos neurotransmisores es complementa- ria, regional o tangencialmente; así, por ejemplo, mientras las fibras noradrenérgicas son abundantes en las cortezas visuales parietales y escasas en las temporales, las fibras serotoninérgicas son escasas en las áreas visuales parietales y abundantes en las temporales. Las fibras noradrenérgicas son abundan- tes en las capas profundas de la corteza visual, no en- contrándose en la capa IV, y por el contrario las se- rotoninérgicas son abundantes en esta capa IV donde parece que inervan esencialmente células estrelladas con espinas. Igualmente los distintos neurotransmi- sores del sistema reticular ascendente pueden activar diferentes receptores de neuronas de distintas capas corticales, produciendo en ellas efectos funcionales diversos31. También se han descrito diferencias entre los dos hemisferios cerebrales en la terminación de los neurotransmisores. Así, en el hombre, parece que las terminales noradrenérgicas son más abundantes en el hemisferio derecho, mientras que las dopami- nérgicas y acetilcolinérgicas lo son en el izquierdo32. NEUROTRANSMISORES Y VIGILIA La liberación de noradrenalina está aumentada en la corteza cerebral durante la vigilia en relación con NEUROBIOLOGIA DE LA VIGILIA 13 el sueño. Aumenta considerablemente en el despertar y durante los procesos atencionales. La activación del locus coeruleus por sí sola puede ser suficiente para inducir signos electroencefalográficos de acti- vación cortical33. La noradrenalina parece destacar la actividad provocada en relación con la espontánea. El locus coeruleus se activa en los estados de alerta y despertar, aumentando la noradrenalina la selectivi- dad y el vigor de la respuesta cortical a un estímulo. Para ello parece que actúa sobre los circuitos tala- mocorticales y corticocorticales, por medio de modi- ficaciones localizadas en el espacio y breves en el tiempo30. Las fibras dopaminérgicas, que son muy abundantes en la corteza cerebral de los primates, tienen su origen en las neuronas del área tegmental ventral mesencefálica. Inervan densamente la corteza motora, y son muy escasas en las cortezas sensitivas primarias y abundantes en las cortezas asociativas. La dopamina se libera abundantemente en la vigilia activa, siendo su liberación uniforme en las otras fa- ses del ciclo vigilia-sueño. Parece ser más efectiva en la modulación de los circuitos corticocorticales que en los talamocorticales y se cree que influye más en los procesos integrativos de alto nivel que en los as- pectos analíticos de los procesos sensitivos. La do- pamina también es necesaria para la organización de una respuesta motora adecuada30. Es de antiguo co- nocido que las sustancias que aumentan la libera- ción de catecolaminas, como sucede a la anfetamina, aumentan y prolongan la vigilia; mientras que las sustancias que suprimen la liberación de catecola- minas disminuyen la vigilia. En los primates es muy abundante la inervación serotoninérgica en el neocórtex. Durante el despertar aumenta intensamente la liberación de serotonina y se mantiene durante la vigilia. La serotonina tiene un efecto tónico sobre la actividad de las neuronas cor- ticales. Se le atribuye una acción moduladora sobre la actividad cortical, modificando la respuesta de las neuronas corticales en los cambios de fase en el ciclo sueño-despertar-vigilia o en el nivel de vigilia34. Las abundantes fibras acetilcolinérgicas que se encuentran en la corteza cerebral tienen su origen principal en el núcleo basal magnocelular, aunque no se puede descartar que existan fibras con origen directo en los grupos colinérgicos del istmo ponto- mesencefálico30. La inervación colinérgica cortical desde el núcleo basal está muy bien organizada to- pográficamente. Se ha demostrado en los primates que las neuronas colinérgicas del prosencéfalo basal presentan una gran fluctuación en la frecuencia de sus descargas en relación con tareas de conducta35. Para algunos autores, estas fibras aportan informa- ción de la relación entre el medio externo e interno, pero en lo que todos los autores están de acuerdo es en que la acetilcolina es necesaria para la activación cortical y para un correcto funcionamiento de la cor- teza cerebral, tanto en la vigilia como en el sueño pa- radójico. Es bien conocido que los agonistas coli- nérgicos producen activación cortical, mientras que los bloqueantes de los receptores colinérgicos, tanto muscarínicos como nicotínicos, producen una dis- minución de la activación cortical. Como hemos señalado, las neuronas histaminér- gicas hipotalámicas inervan la corteza cerebral. Igual lo hacen las neuronas reticulares e hipotalámicas glu- tamatérgicas o aquellas otras que utilizan como neu- rotransmisores otros aminoácidos excitatorios. Ago- nistas de todos estos neurotransmisores aumentan la vigilia y la activación cortical y los antagonistas como los antihistamínicos producen somnolencia. Se ha demostrado que neuronas histaminérgicas hi- potalámicas descargan tónica y específicamentedu- rante la vigilia36. Para algunos, las neuronas hista- minérgicas hipotalámicas son uno de los principales responsables de la activación cortical durante la vi- gilia 37. En consecuencia, para que se produzca la activa- ción cortical de la vigilia, con todos los matices plás- ticos que la caracterizan en las diferentes circuns- tancias conductuales que se dan en la misma, es necesaria la acción sinérgica de varios de los neuro- transmisores que hemos considerado. Sin embargo, conocemos hoy aún poco de la posible interacción entre estos neurotransmisores, aunque poseemos da- tos que permiten afirmar que cada sistema de neuro- transmisores de los que contribuyen a despertar y mantener el estado de vigilia modifica la actividad de los otros por acciones heteroceptivas24. CONCLUSIÓN Resumiendo podemos señalar, como se representa en la Figura 2.2, que la vigilia es mantenida por es- tructuras situadas en el tronco del encéfalo e hipotá- lamo, que van a actuar sobre el tálamo, neuronas acetilcolinérgicas del prosencéfalo basal y la propia corteza cerebral. Estas estructuras utilizan como neu- rotransmisores noradrenalina, dopamina, serotonina, acetilcolina, aminoácidos excitatorios e histamina, principalmente. La interrupción parcial de estos im- pulsos tónicos ascendentes disminuye el estado de vigilia, y la supresión de todos ellos suprime total- 14 COMA EN PEDIATRÍA mente el estado de vigilia, dejando al individuo en un estado de coma irreversible. BIBLIOGRAFÍA 1. Bremer F. L'activité cérébrale au cours du sommeil et de la narcose. Contribution á l'étude du mécanisme du sommeil. Bull Acad Roy Méd Belg 1937; 4:68-86. 2. Moruzzi G, Magoun HW. Brainstem reticular forma- tion and activation of the EEG. 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