¿Por qué mueres si no puedes respirar?

Respuesta corta
Esta es una pregunta difícil de responder. Hasta donde yo sé, la asfixia produce excitotoxicidad , lo que provoca pérdida del conocimiento, daño cerebral y, finalmente, la muerte.

Antecedentes
La asfixia es una afección del cuerpo que se produce por un suministro de oxígeno muy inadecuado o por un exceso de dióxido de carbono en el cuerpo ( cursos de Primeros Auxilios y RCP ). El cerebro es el órgano más sensible a la hipoxia ( Medscape ). Las células nerviosas del cerebro pueden sobrevivir solo hasta cuatro minutos sin oxígeno ( cursos de Primeros Auxilios y RCP ). Se pierde el conocimiento a los tres minutos aproximadamente ( Patología Forense ). El daño cerebral permanente comienza después de aproximadamente 4 minutos sin oxígeno, y la muerte puede ocurrir tan pronto como 4 a 6 minutos más tarde ( Medline). Las muertes por asfixia típicamente implican un paro respiratorio con bradicardia / asistolia (frecuencia cardíaca baja/paro cardíaco) debido a la disfunción inducida por hipoxia de los centros respiratorios en el tronco encefálico ( patología forense ).

A pesar del pequeño tamaño del cerebro (2% del peso corporal), es, sin embargo, el mayor consumidor de oxígeno corporal total (20%) y glucosa (25%), que son entregados por el 15% del gasto cardíaco total ( Schur & Rigor, 1998) .

La falta de oxígeno puede dar como resultado la denominada encefalopatía hipóxica-isquémica (HIE), es decir, la muerte de las células neuronales debido a la hipoxia. Su fisiopatología está relacionada con la falta de energía porque disminuye la respiración celular. Inicialmente, esto hace que las neuronas dejen de activarse y, finalmente, se detengan las funciones celulares y se produzca la muerte celular. Incluso la HIE subletal puede poner en marcha una serie de reacciones tóxicas que matan las neuronas lesionadas e incluso las neuronas que no han sido dañadas durante el ataque inicial. Por lo tanto, después de una isquemia cerebral global , las neuronas no mueren repentinamente ni todas a la vez. En algunos de ellos, el daño se desarrolla horas o días después de la agresión. La mayoría de las neuronas sufren necrosis . En algunas neuronas, la EHI desencadena la apoptosis ( Neuropatología).

Específicamente, se cree que el agotamiento de la energía da como resultado una falla de la ATPasa de Na ⁺ , K ⁺ , lo que lleva a la despolarización de la membrana neuronal (Fig. 1). La función sináptica y la conductividad cesan en este punto. La despolarización hace que las neuronas liberen glutamato (Glu) en la hendidura sináptica. Glu es el neurotransmisor excitatorio más común. En pequeñas cantidades, es indispensable para la función neuronal. En cantidades excesivas, sin embargo, es neurotóxico. Algunos receptores Glu, como los receptores NMDA y AMPA, son canales iónicos permeables a cationes no selectivos. Inicialmente, la sobreactivación de estos canales provoca una entrada pasiva de Cl ^- (y Na ⁺) en las células causando edema osmótico (citotóxico) y muerte rápida ( neuropatología ).

Se desarrolla daño estructural adicional horas o incluso días después como resultado de la entrada de Ca ²⁺ en las neuronas a través de los receptores NMDA y AMPA (Fig. 1). Esta muerte celular retrasada es causada por una sobreactivación de los receptores NMDA y AMPA por la liberación excesiva de glutamato, lo que provoca una entrada masiva de Ca ²⁺ en las neuronas. Ca ²⁺activa las enzimas catabólicas (proteasas, fosfolipasas, endonucleasas), y también la NO sintasa. El NO es un radical libre y otros radicales libres se generan debido al deterioro de la fosforilación oxidativa. Los radicales libres y las enzimas catabólicas activadas destruyen proteínas estructurales, lípidos de membrana, ácidos nucleicos y otros contenidos celulares, lo que provoca necrosis neuronal. El daño en el ADN de las endonucleasas y la lesión mitocondrial de los radicales libres desencadenan la apoptosis ( Neuropatología ). En conjunto, estos efectos se conocen como excitotoxicidad (Choi, 1992) . Cuando mueren suficientes células cerebrales, la persona perece con ellas.

^{Fig. 1. Esquema que muestra los efectos excititóxicos del exceso de glutamato en el cerebro. Fuente: Neuropatología .}

<sub>Referencias
- Choi, J Neurobiol (1992); 23 (9): 1261-76
- Schur & Rigor, Dev Neurosci (1998); 20 : 348-357</sub>