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Particularidades anató micas, fisióló gicas y etóló gicas cón

repercusió n terape utica, en medicina aviar (I): ó rganós de lós sentidós, aparató respiratórió y urinarió

Casilda Rodríguez Fernández1 Samanta Waxman2 José Julio de Lucas Burneo1

RESUMEN

Dentro de los vertebrados, la Clase Aves recoge una gran variedad de especies que presentan numerosas peculiaridades fisiológicas, anatómicas y etológicas. Esto representa un reto para la terapéutica veterinaria, ya que las diferencias que presentan con mamíferos, grupo a partir del cual suelen extrapolarse en numerosas ocasiones los regímenes posológicos, pueden derivar en una diferente respuesta a los fármacos. Esta extrapolación ha estado implicada en el fracaso terapéutico de ciertos fármacos, en la aparición de reacciones adversas y/o la emergencia de resistencias. En esta primera parte, se revisan las particularidades relativas a los órganos de los sentidos (vista, oído, gusto), aparato respiratorio y sistema urinario.

I. INTRODUCCIÓN

Aunque estos últimos años se ha incrementado de forma muy marcada el conocimiento científico sobre la Clase Aves, debemos ser conscientes de que estos avances se han desarrollado principalmente a partir de aquellas especies que mantienen un contacto más directo con el hombre, como son las aves de producción. Pero el enfoque zootécnico es muy diferente y las diferencias existentes hacen que, en determinadas circunstancias, se haya utilizado información obtenida de pollos de engorde o ponedoras que no ha sido adecuada al ser aplicada a aves mascota como las psitacidas o passeriformes. Uno de los ejemplos más recientes, relacionado con el declive poblacional de buitres del género Gyps en el continente asiático, es la intolerancia que poseen ciertas especies de carroñeras al diclofenaco sódico frente a lo que se aprecia en gallináceas. La investigación está menos evolucionada en el ámbito de las aves exóticas, pero es especialmente escasa en aves salvajes. El gran reto al que nos enfrentamos al abordar la Medicina dirigida a aves de compañía y salvajes es el gran vacío terapéutico que existe, debido a la escasez de información para afrontar adecuadamente un uso clínico basado en evidencias científicas y de medicamentos aprobados para su uso en estas especies.

En el mundo, existen más de 10.000 especies de aves, con más de 20.000 subespecies. En España existen más de 600 especies de aves, estando amenazada la supervivencia de más de una veintena. La variedad que llega a tener contacto con la Medicina Veterinaria es mucho menor

1 Departamento de Toxicología y Farmacología. Facultad de Veterinaria (Universidad Complutense de Madrid). 2 Cátedra de Anestesiología y Algiología. Facultad de Ciencias Veterinarias (Universidad de Buenos Aires).

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(Tabla 1). La intervención clínica a esta población se suele realizar a través de Clínicas especializadas en Aves Exóticas, Núcleos Zoológicos o Centros de Recuperación. El objetivo de este artículo de revisión es abordar las diferencias observadas entre la clase Aves y la clase Mammalia. Además, como existen numerosas diferencias entre los distintos órdenes y familias de aves, haremos hincapié en aquellos aspectos diferenciales que posean repercusión clínica entre las diferentes especies aviares.

Tabla 1. Clasificación taxonómica de alguno de los órdenes pertenecientes a la clase Aves.

ORDEN FAMILIA NOMBRE COMÚN de algunas especies

ANSERIFORMES Anatidae Ansar, barnacla, cisnes, ánades, cercetas, ….

GALLIFORMES Phasianidae Codorniz, perdiz, urogallo,…:

PROCELLARIIFORMES Procellariidae Petrel , pardela

CICONIIFORMES* Ciconiidae Cigüeñas

PELECANIFORMES: Ardeidae Garza, garceta, garcilla, avetorillo

ACCIPITRIFORMES* Pandionidae Águila pescadora

Accipitridae Águilas, milano, buitre negro/leonado, ratonero, alimoche, ..

OTIDIFORMES Otididae Avutarda sisón

GRUIFORMES Rallidae Calamón, focha

Gruidae Grulla

CHARADRIIFORMES

Charadriidae Avefría, chorlito

Scolopacidae Andarríos, zarapitos correlimos, agachadiza

Alcidae Frailecillo, arao

Laridae Gaviotas, fumarel, charrán

COLUMBIFORMES Columbidae Palomas, tórtolas

STRIGIFORMES* Tytonidae Lechuzas

Strigidae Búhos, autillo, mochuelo, cárabo

CAPRIMULGIFORMES Caprimulgidae Chotacabras

APODIFORMES Apodidae Vencejo

BUCEROTIFORMES Upupidae Abubilla

CORACIIFORMES Alcedinidae Martín pescador

PICIFORMES Picidae Pico y pito (carpinteros)

FALCONIFORMES* Falconidae Cernícalos halcones alcotán esmerejón

PASSERIFORMES*

Laniidae Alcaudones

Oriolidae Oropéndola

Corvidae Arrendajo urraca chovas grajas cornejas cuervos

Alaudidae Alondra calandria

Hirundinidae Golondrina avión

Paridae Carbonero herrerillo

Sittidae Trepador azul

Certhiidae Agateador

Troglodytidae Chochín

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Phylloscopidae Mosquiteros

Acrocephalidae Zarceros carriceros

Sylviidae Currucas

Muscicapidae Papamoscas ruiseñor petirrojo colirrojos collalbas y tarabillas

Turdidae Zorzales y mirlo

Sturnidae Estornino, miná

Fringillidae Lavanderas y bisbitas

Motacillidae Pinzón jilguero verderón camachuelo picogordo

Passeridae Gorrión

Estrildidae Pico coral, bengalí rojo

PSITTACIFORMES* Psittacidae Cotorras, loros, amazonas, guacamayos

*Órdenes tratados más frecuentemente en Medicina Aviar.

II. MORFOLOGÍA, METABOLISMO Y TEMPERATURA

Si se las compara con los mamíferos o incluso con los reptiles, con los que comparten un origen evolutivo común, la morfología de las aves varía muy poco a lo largo de las especies, ya que tienen una marcada limitación en su forma anatómica debido a su necesidad de adaptación al vuelo. Esta forma corporal condiciona un cociente superficie/peso muy elevado, lo que facilita la pérdida de calor. En aves la hipotermia es un problema especialmente grave, por ello siempre se recomienda cuidar la temperatura ambiental, el uso de mantas eléctricas o bolsas termostáticas y atemperar los fluidos adecuadamente a la temperatura de la especie antes de su administración, especialmente si son grandes volúmenes. En el paciente quirúrgico, además, se debe evitar la pérdida innecesaria de plumas y está desaconsejado el uso de soluciones alcohólicas sobre grandes extensiones debido a la pérdida de temperatura que pueden llegar a ocasionar por vasodilatación periférica.

La temperatura corporal de las aves oscila entre 39-42oC aproximadamente, siendo las especies del orden Passeriforme las que poseen valores más elevados y las aves corredoras como las ratites las que presentan una temperatura que se encuentra dentro del rango fisiológico de los mamíferos (Tabla 2). Esta temperatura corporal es más elevada que la que posee un mamífero de igual peso corporal y su mantenimiento está en conexión con su alto metabolismo, su elevada superficie con relación al peso y con las necesidades energéticas para el vuelo. Dada la diversidad de especies y la falta de estudios farmacocinéticos, es una práctica común en aves no dirigidas a producción, el establecimiento de pautas terapéuticas a partir de la tasa metabólica. Mediante esta práctica un ave siempre recibiría una dosis mayor de cualquier fármaco que un mamífero del mismo tamaño. Este hecho parece que sí es apropiado para ciertas quinolonas en algunas especies de aves; sin embargo, puede llevar a un importante cuadro de toxicidad como sucede con los aminoglucosidos. Por tanto, debe ser una herramienta utilizada con una extremada precaución, aunque aparezca reflejada en numerosos manuales especializados.

El rango de tamaño de un ave oscila entre el peso del colibrí (2 g) y del avestruz (150 Kg), estando el peso máximo de las aves voladoras alrededor de 15 Kg como es el caso de la avutarda o del cóndor. El pequeño tamaño, que presentan la mayoría de las especies aviares que llegan a la clínica, hace que exista un gran vacío de especialidades farmacéuticas que tengan una concentración adecuada para dosificar con exactitud.

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La homotermia requiere un costo energético importante, por ello algunas especies de aves como el colibrí permiten que su temperatura corporal descienda de forma controlada mediante letargo diario; ya que necesitarían consumir una gran cantidad de comida para poder mantener esta temperatura tan elevada cuando desciende la temperatura ambiental. Aunque no existe ningún trabajo científico que lo corrobore, los cambios fisiológicos que van unidos a esta hipotermia lógicamente modificarían el comportamiento farmacocinético; ya que, esta influencia sí que está demostrada en reptiles y anfibios cuando se disminuye la temperatura ambiental.

Tabla 2. Algunas características fisiológicas de los grupos de aves de mayor representación en Veterinaria.

III. ESTRÉS

Las aves son animales fácilmente estresables. Hay que intentar reducir al máximo los tiempos de manejo en cualquier procedimiento clínico y se debe realizar la exploración sistemática y completa de forma rápida. Un manejo de 15 min puede llegar a incrementar la temperatura del ave en más de tres grados, incluso en aves mascotas acostumbradas al contacto con el ser humano. Por ello, la inmunodepresión derivada del estrés puede complicar el cuadro clínico del paciente, incrementando la susceptibilidad a infecciones. Las aves poseen una médula adrenal que no tiene diferenciada la zona cortical y medular. El glucocorticoide principal es la corticosterona, no el cortisol, y su secreción sigue un ritmo circadiano adaptado a los hábitos del ave siguiendo un ritmo pulsátil ultradiano, donde el pico se origina a primeras horas del día o del crepúsculo según sean diurnas o nocturnas. Es recomendable ajustarse a este comportamiento cuando se administra exógenamente el corticoide. Esta hormona posee un mayor efecto mineralocorticoide que la mamífera.

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Los glucocorticoides deben utilizarse en aves con mucha precaución. Se recomienda el uso de corticoides de acción ultracorta, utilizando una vía tópica siempre que sea posible con especialidades de baja absorción. Su uso frente a situaciones graves como el shock está en entredicho, y no es recomendable su administración en pacientes con cuadros hemorrágicos e hipovolemia.

Esta elevada sensibilidad, hace que las especies aviares sean de elección a la hora de establecer un modelo experimental para evaluar la actividad de un fármaco de este grupo farmacológico.

IV. PARTICULARIDADES QUE AFECTAN A LOS SENTIDOS

IV.1. VISTA

Las aves presentan una extremada agudeza visual, siendo capaces de visualizar la luz ultravioleta. Su retina es avascular, de forma que permite evitar sombras y la dispersión de la luz; pero se complementa con otra estructura conocida como pecten que posee una gran componente vascular. Las aves pueden ver colores producidos por la luz ultravioleta, lo que le permite la identificación sexual de algunas especies donde no existe dimorfismo sexual, identificar ciertos frutos y rastros de presas. Todos los músculos del ojo de las aves son estriados incluidos los que controlan el tamaño de la pupila. A diferencia de los mamíferos, el iris de la mayoría de las especies aviares se caracteriza porque el músculo del esfínter pupilar está formado por fibras estriadas en vez de lisas, lo que permite el control voluntario de la pupila (Figura 1). Por ello, los fármacos parasimpaticolíticos clásicos usado como midriáticos no son eficaces en aves. Para lograr producir midriasis mediante un tratamiento tópico en estas es necesario el uso de bloqueantes musculares competitivos como los curáricos.

Figura 1. Estructura anatómica del ojo aviar y esquema de las diferentes formas oculares. (Dibujos: C. Rodríguez)

Las aves presentan decusación del nervio óptico por lo que existe una anisocoria fisiológica, de manera que su presencia no tiene por qué estar relacionada con un problema neurológico (Figura 2). La iluminación del hábitat del ave con mecanismos basados en corriente alterna puede ocasionar un gran estrés en el animal, debido a que se puede originar un efecto estreboscópico (“efecto de parpadeo o destello”) debido a que la frecuencia de fusión de imágenes en un ave

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llega hasta 160 Hz (humano:15-80 Hz). Las aves presentan una membrana nictitante semitransparente que cubre y protege el ojo.

Figura 2. Anisocoria fisiológica (Fotografía cedida por GREFA)

IV.2. OIDO

El sentido del oído es especialmente relevante en las rapaces nocturnas, como los búhos y las lechuzas, donde está ampliamente desarrollado. No tiene pabellón auricular, su meato acústico es asimétrico lo que les permite captar de forma más exacta la procedencia del sonido y en el oído medio, el yunque, martillo y estribo ha sido sustituido por un único hueso, la columela. A nivel de oído interno el órgano de Corti ha sido sustituido por la papila basilar; pero la diferencia más llamativa con mamíferos es que las células de soporte de la cóclea son capaces de regenerarse en células ciliadas funcionales después de que se haya producido una lesión, tanto si ha sido inducida por ruido o por ototoxinas (Figura 3). Por ello, la pérdida de audición iatrogénica originada por aminoglucósidos u otros fármacos, puede ser irreversible y de gran relevancia en mamíferos, ya que son incapaces de regenerar el epitelio ciliado lesionado, en cambio en las aves se logra revertir el efecto tóxico al cabo de varias semanas.

Figura 3. Estructura anatómica del oído de las aves. (Fotografía cedida por GREFA)

En pollos, la gentamicina administrada por una vía sistémica alcanza concentraciones menores en la perilinfa que tras su aplicación tópica; originando un daño de 40% o bien ablación total de las células ciliadas a los 5 días post-administración, respectivamente. Tras la lesión, las células basales de la cóclea son capaces de sufrir una conversión fenotípica a células ciliadas mediante transdiferenciación directa. Esta regeneración varía con el agente inductor. Cuando el agente inductor es este aminoglucósidos, el tiempo de latencia para que dé inicio los procesos reparadores es de unas 15 h, observándose cambios marcados en los primeros días y

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consiguiéndose una regeneración total a los dos meses. La sordera neurosensorial, resultado de la perdida de células ciliadas de la cóclea, no es un factor limitante en el uso de los aminoglucósidos en aves, pero sí puede llegar a serlo la nefrotoxicidad.

Dado que la visión y el oído son los sentidos más destacados en aves, para reducir el estrés es muy importante mantenerlos en una zona oscura y silenciosa. Por ello también es muy práctico tapar la cabeza del ave bien con un paño de manejo o bien mediante una caperuza, como las que se utilizan en cetrería con el fin de reducir el estrés del animal durante el manejo médico, especialmente si son especies silvestres. Se debe cuidar la elección del tamaño de la caperuza con respecto al tamaño del cráneo del ave.

IV.3. GUSTO

Parece que las aves no tienen un buen desarrollo del sentido del gusto quizás debido al rápido tránsito de la comida por la boca, pero a pesar de ello sí que se han descrito problemas de rechazo a ciertas especialidades farmacéuticas administradas vía oral, especialmente frente a sabores amargos. Las papilas gustativas del ave se encuentran en el paladar, la base de la lengua y en la zona inferior de la orofarínge. El número de papilas gustativas es mucho menor que en mamíferos. Su gusto varía con las especies y está en relación con sus hábitos alimenticios, así las frugívoras y nectívoras aceptan fácilmente formulaciones medicamentosas orales dulces, en cambio no son adecuadas para especies granívoras y ciertas omnívoras por carencia de sucrasa. Las aves que presentan glándula salinas desarrolladas aceptan los sabores salados fácilmente (anátidas). Los sabores amargos suelen provocar rechazo, especialmente si existe la presencia de sustancias fenólicas o tanino. Se cree que es un mecanismo de defensa frente a xenobioticos tóxicos.

Frente a las sustancias picantes tienen una tolerancia mucho mayor que los mamíferos. Las aves no evitan irritantes muy típicos de mamíferos como el amonio, el gengibre, las hidroquinonas y el naftaleno. Otros irritantes de mamíferos como la piperina, el alil-isotiocianato y el ácido mercaptobenzoico, tienen efecto repelente en aves pero solo a concentraciones muy altas. El ejemplo más marcado es el de la capsaicina (picante del chile rojo, la guindilla), que es evitada de forma acusada por los mamíferos (100-1.000 ppm), en cambio las aves aceptan concentraciones de 20.000 ppm. La capsaicina actúa sobre canales iónicos de potencial transitorio, inicialmente denominados receptor vanilloide y actualmente TRPV1. Hoy están incluidos en un grupo de analgésicos que excitan y desensibilizan las neuronas sensitivas nociceptivas actuando sobre la superfamilia de canales TRP, estando relacionado su efecto analgésico con la depleción de transmisores pronociceptores, como la sustancia P. La capsaicina ha abierto nuevas vías de investigación analgésica, pero ¿podríamos encontrar una respuesta diferente en aves?

V. APARATO RESPIRATORIO

Las aves, dentro de los vertebrados, representan el grupo que ha tenido un mayor éxito en la conquista del medio aéreo. Las adaptaciones que ha sufrido el aparato respiratorio ha sido uno de los puntos clave para reinar sobre ese elemento. A continuación vamos a analizar estas particularidades siguiendo la estructura anatómica respiratoria (Figura 4).

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Figura 4. Esquema de la estructura anatómica del aparato respiratorio de las aves. (Dibujo: C. Rodríguez)

V.1. CORNETES Y SENOS

El aire entra en la cavidad nasal a partir de las narinas u orificios nasales que se encuentran en la base del pico de la mayoría de las aves. Algunas especies como los albatros carecen de estas narinas primarias. A veces presentan un opérculo que hace de filtro para evitar la entrada de objetos extraños, especialmente en aves con vuelo muy rápido como los halcones. Una vez en cavidad nasal, el aire pasa a través de las coanas hacia la orofaringe y alcanza la glotis. Los cornetes nasales están altamente vascularizados, presentando una importante red de vasos sanguíneos (rete mirabile) que va a estar implicada en la termorregulación y en la homeostasis del agua. Por ello, se puede favorecer la rehidratación del ave mediante nebulización. Se debe tener en cuenta que este mecanismo se ve reducido cuando el ave está intubada durante el procedimiento anestésico.

El seno infraorbital es un seno paranasal que está muy desarrollado en psitácidas, localizado en posición ventromedial superficial con la órbita, que además presenta numerosos divertículos en la zona premaxilar, alrededor del oído y el pico inferior. Además está comunicado con los cornetes y los sacos aéreos cervico-cefálicos (Figura 4). En algunas aves como las psitacidas, se comunican los senos derecho e izquierdo. La consecuencia terapéutica es que una patología como la sinusitis, de frecuente presentación en aves de compañía, ve facilitada la diseminación de la infección a otras zonas debido a estas características anatómicas. En estos casos además de la administración sistémica de antibioterapia, se suelen realizar irrigaciones nasales con antimicrobianos y solución salina. Es muy frecuente el uso de azólicos y combinaciones antisépticas (biguanida unida a amonio cuaternario en presencia de EDTA).

V.2. GLOTIS Y TRÁQUEA

Las aves carecen de epiglotis, por ello, la neumonía por aspiración es un problema que puede acontecer con facilidad, desaconsejando el uso de eméticos y aconsejando su intubación durante la anestesia, en aquellas especies que sea recomendable.

La tráquea de las aves presenta una serie de características que se deben conocer antes de realizar cualquier procedimiento anestésico inhalatorio. La tráquea es larga y está compuesta por anillos rígidos y completos, presentando formas muy diversas. El hecho de que esta estructura sea rígida hace aconsejable el uso de tubos endotraqueales sin manguito para evitar lesionar la tráquea por necrosis por presión. Las aves poseen una tráquea de mayor longitud y diámetro que los mamíferos de tamaño similar. Las aves han incrementado el diámetro de la tráquea para compensar su incremento en la longitud, de forma que la resistencia de la tráquea al flujo gaseoso

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es similar a los mamíferos. Además, existen estructuras traqueales muy diversas con formas complejas y contorneadas. Como ejemplos podríamos citar las tráqueas dobles de pingüinos y petreles, el divertículo que se abre en la tráquea cervical en aves corredoras como el emú, la formación bulbosa traqueal que presenta el macho de muchas anátidas y las conformaciones en espiral o bucle de grullas, espátulas o cisnes. Todo ello complica la intubación mediante sondas endotraqueales, por lo que en muchas de estas especies aviares es aconsejable el uso de mascarillas. Este tipo de tráquea forma un elevado espacio muerto, siendo 4,5 veces mayor que en mamíferos. Para compensar este hecho las aves presentan un mayor volumen tidal y una frecuencia respiratoria más lenta y profunda que los mamíferos de igual tamaño. Una paloma de 300 g presenta 26-29 respiraciones/min, en cambio una rata del mismo peso alcanza 85 respiraciones/min.

La siringe es el órgano fonador de las aves y está ampliamente desarrollado en algunas especies. Se caracteriza porque forma un estrechamiento localizado entre la tráquea y los bronquios, lo que facilita que sea una zona frecuente de obstrucción de cuerpos extraños.

V.3. SACOS AÉREOS

Los pulmones de las aves desde un punto de vista morfológico representan menos del 15% del aparato respiratorio y están unidos a los sacos aéreos. Estos sacos juegan un papel muy importante en la respiración, ya que llegan a representar el 80% del volumen respiratorio. Sin embargo, su implicación en el intercambio gaseoso es mínimo, ya que sólo aportan un 5% del mismo. Los sacos aéreos se extienden dentro de la cavidad de algunos huesos, denominados neumáticos, que varían con las especies. Así se conectan con los huesos de las alas, vértebras cervicales, algunas torácicas, esternón, húmero, pelvis o fémur (no en psitácidas, sí en rapaces). Una lesión que afecte a estos huesos neumáticos puede vehicular infecciones hacia los pulmones y los sacos aéreos.

Los sacos están formados por una fina pared avascular, lo que les hace de difícil acceso para los fármacos cuando se administran por vía sistémica. La infecciones son frecuentes y de difícil tratamiento.

Los sacos aéreos actúan como fuelles o como un sistema de bombeo que facilita el flujo continuo de aire sobre la superficie funcional no expansible del pulmón. Como se observa en la Figura 4, en la mayoría de aves morfológicamente encontramos 8 sacos; formados por 3 pares de sacos aéreos (torácicos craneales, torácicos caudales y abdominales) y dos unitarios (clavicular y cervical). Algunas aves tienen 9 sacos debido a que el cervical está pareado. Están conectados con un bronquio secundario a través del ostium. Dependiendo de su conexión con el bronquio se habla de los sacos craneales (cervical, clavicular y torácico craneal) y los caudales (torácico caudal y abdominal) que conectan con el bronquio ventral y primario, respectivamente. Los sacos aéreos también están implicados en la termorregulación (ya que reducen la cantidad de calor originado en el vuelo mediante la evaporación), la vocalización, el cortejo y la termorregulación de los testículos durante la espermatogénesis. Los sacos aéreos no acumulan o concentran los anestésicos como en alguna ocasión se ha sugerido.

Cuando existe una obstrucción de la vía aérea superior en aves existe una alternativa única que permite administrar fármacos anestésicos u oxígeno mediante canulación de un saco aéreo (Figura 5), normalmente caudal, en vez de la tradicional canulación endotraqueal. Esta técnica también se utiliza en cirugía facial, con fines diagnósticos y terapéuticos de procesos que afectan a los sacos aéreos. Las cánulas usadas para este fin suelen tener un diámetro semejante al tamaño de la tráquea de la especie y pueden ser específicas para este procedimiento o adaptadas de otros procedimientos (tubos endotraqueales, catéteres intravenosos, urinarios,…), pero siempre deben tener unos agujeros laterales para reducir el riesgo de obstrucción. Esta práctica no está exenta de riesgo ya que se debe tener en cuenta que la incrementa la posibilidad de infecciones,

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hipercapnia, hipotermia y deshidratación. Esta técnica no se debe usar cuando exista aerosaculitis o ascitis.

Figura 5. Canulación aereo-sacular (Fotografía cedida por la Dra. Pilar Lanzarot)

V.4. PULMONES

Los pulmones de las aves son más rígidos y por tanto no presentan los cambios volumétricos que se observan en los mamíferos. A pesar del poco volumen que representan dentro del aparato respiratorio, poseen una gran capacidad funcional. Esto se debe a una serie de peculiaridades que mencionaremos a continuación.

Los bronquios primarios atraviesan los pulmones en toda su longitud (mesobronquios), para desembocar en los sacos aéreos abdominales. En el pulmón, cada bronquio primario se divide en 4 bronquios secundarios y estos forman unos bronquios terciarios que se denominan parabronquios, zona donde tiene lugar el intercambio gaseoso gracias a una compleja red de capilares aéreos estrechamente ligados a capilares sanguíneos. Estos capilares aéreos son la unidad terminal donde se realiza el intercambio gaseoso. Son más pequeños (3-10 µm) que los alveolos de mamíferos (>35 µm) y forman una red tridimensional anastomosada de vías aéreas a través de la cuál fluye el aire en una sola dirección. Para regular el tamaño de la vía aérea existe la presencia de músculo liso en las paredes de la vía aérea superior y una sustancia surfactante trilaminar, única en aves, que cubre las vías respiratorias, evitando su colapso. El número de parabronquios terciarios varía con la especie, siendo más elevado cuanto más esté el ave especializada en el vuelo. Estos parabronquios forman un grupo de cientos de túbulos paralelos constituyendo lo que denomina paleo-pulmón, y en algunas especies existe también un parabronquio de menor presencia que posee una ramificación irregular denominado neo-pulmón. Algunas aves como el kiwi, emú y pingüino carecen de neo-pulmón, es mínimo en palomas (10-12%) y algo mayor en passeriformes y psitacidas (20-25%). El aire que fluye a través del paleo-pulmón va siempre en la misma dirección tanto en la inspiración como en la espiración, en cambio en el neo-pulmón va a ser bidireccional y dependerá de la fase respiratoria.

La mayor eficiencia de intercambio gaseoso que poseen las aves (hasta 10 veces) se debe a diferentes factores:

- Presencia de capilares aéreos en los parabronquios que permite un flujo de aire unidireccional, donde hay un intercambio constante de oxígeno en el paleo pulmón

- Flujo sanguíneo está en ángulo recto con el flujo gaseoso, lo que forma un sistema de intercambio contracorriente, que consigue una asimilación más eficiente de oxígeno sin tener que existir altos niveles de CO2.

- Pulmón con un mayor volumen de capilares sanguíneos por peso (un 20% más) que los mamíferos.

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- Barrera hemato-gaseosa muy fina. Esto es más acentuado cuanto más especializada en vuelo está el ave, siendo su tamaño en las aves corredoras muy cercano a los mamíferos.

- Respiración de doble ciclo: el aire inspirado en el primer ciclo no se elimina totalmente hasta que se llega a la espiración del segundo ciclo. Así, el 50% del aire inspirado en el primer ciclo pasa a través de los pulmones por el bronquio primario hasta los sacos aéreos caudales. El otro 50% pasa a los pulmones donde se produce el intercambio gaseoso y también acompaña al aire que pasa al paleo-pulmón desde los sacos aéreos posteriores en la espiración del primer ciclo. En la inspiración del segundo ciclo este aire penetra en los sacos aéreos craneales, eliminándose finalmente al exterior desde estos sacos en la espiración del segundo ciclo (Figura 6). Esto hace que el aire delos pulmones se renueve tanto en la inspiración como en la espiración de cada ciclo.

- Los pulmones son rígidos y no están implicados en el proceso mecánico de la ventilación, por lo que no tienen que expandirse ni contraerse requiriendo poco tejido intersticial para tener una mayor resistencia. Esto hace que su área de intercambio gaseoso sea un 20% mayor que en mamíferos.

Figura 6. Respiración de doble ciclo. (Dibujo: C. Rodríguez)

La consecuencia terapéutica de esta excelente eficiencia respiratoria es que al igual que el intercambio es muy rápido para el oxígeno, también lo es para cualquier xenobiótico. Por ello, son especies de referencia frente a la intoxicación por vía aérea y, además, presentan una velocidad en la absorción de anestésicos inhalatorios más elevada que los mamíferos, lo que va unido a cambios más rápidos en la concentración sanguínea de anestésicos y por tanto a una mayor velocidad de inducción y recuperación, alcanzando más rápidamente los planos anestésicos. Sin embargo, los valores de la CAM son semejantes a los observados en mamíferos.

Las nebulizaciones se utilizan con gran frecuencia en medicina aviar para el tratamiento de procesos respiratorios. Es frecuente la administración por esta vía de antibacterianos y antifúngicos principalmente y en menor medida mucolíticos y broncodilatadores. Los fármacos más usados suelen ser azoles, terbinafina y, en menor medida, anfotericina B. Esta técnica es especialmente interesante frente al tratamiento de la aspergilosis, ya que existen muchas cepas resistentes a muchos antifúngicos y los microorganismos proliferan en zonas donde el acceso de los antimicóticos es bastante difícil por su escasa perfusión, como es el caso de los sacos aéreos. Este método permite la llegada directa del fármaco al respiratorio, podría paliar potenciales efectos adversos (p.e., la nefrotoxicidad de la anfotericina B, aunque existen opiniones divergentes sobre ello en aves) y simultáneamente humidifica el aire de la cámara, con lo que fluidifica las secreciones. Un punto crítico en este sistema de administración es conseguir un

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tamaño de partícula adecuado para que logre acceder a la zona que llega el patógeno. Las esporas de Aspergillus oscilan entre 2-5µm, por lo que el tamaño de partícula debe ser menor o igual a 5µm. Las formulaciones que funcionan mejor tienen una base acuosa no oleosa. Cuando existe un bloqueo de las vías superiores, la nebulización no es de gran ayuda.

En aves, el riesgo de apnea es más elevado. Las aves buceadoras presentan una apnea fisiológica y sufren una vasoconstricción selectiva, bradicardia y reducción del gasto cardiaco. El flujo sanguíneo es desviado desde la piel, músculos y tracto digestivo hacia los órganos críticos como el cerebro y el corazón y órganos sensoriales, para protegerlos de la hipoxia. Esta apnea fisiológica podría bloquear la inducción anestésica. Las fracturas en huesos neumatizados también podrían causar problemas en la anestesia.

V.5. DIAFRAGMA Y MÚSCULOS RESPIRATORIOS

Las aves carecen de diafragma, por lo que su respiración se basa en los movimientos de los músculos intercostales, externos e internos, y los músculos abdominales. En la inspiración como en la espiración hay una participación activa muscular y el flujo del aire en el paleo-pulmón siempre va de caudal a craneal. Los anestésicos depresores de la actividad muscular pueden reducir el intercambio gaseoso. La ventilación es menos eficiente en al ave anestesiada.

Es difícil asfixiar a un ave mediante estrangulamiento debido a que la tráquea está formada por anillos rígidos y las carótidas protegidas por las vértebras cervicales, sin embargo esto puede suceder si se pone una excesiva presión en el esternón, se agarra el ave fuertemente por su caja torácica o se presiona a nivel abdominal. La ventilación puede verse afectada según la posición en la que se coloque el animal anestesiado. Es muy importante tener en cuenta que si un ave se coloca en decúbito dorsal, se puede reducir el volumen tidal más de un 50%, especialmente en cirugía abdominal donde se coloca la cabeza en un plano más bajo para reducir la presión en las vísceras abdominales. El problema es que estas presionan los sacos aéreos, y al estar anestesiado, la frecuencia respiratoria está disminuida. Una problemática similar, pero más acentuada, es la que se origina al colocar al ave en decúbito ventral, debido a la presión que ejerce el peso del ave sobre el esternón, ya que debe levantar su propio peso para poder respirar, restringiendo gravemente su movimiento. Por ello se recomienda el uso de ventilación mecánica con presión positiva intermitente. Esta depresión respiratoria es menor en decúbito lateral.

La PCO2 es más baja que en mamíferos debido a esa eficacia respiratoria. Los quimiorreceptores intrapulmonares en las aves son extremadamente sensibles al CO2. Las aves son muy sensibles a la hipercapnia por lo que la velocidad de flujo del gas fresco debe ser tres veces mayor que en mamíferos. El problema es que no siempre nos encontramos equipos anestésicos cuyo flujometro sea exacto para especies aviares de pequeño tamaño.

VI. SISTEMA URINARIO

Dentro de los órganos que están implicados en la eliminación de fármacos, el riñón es uno de los dos más activos. Las grandes diferencias que existen tanto a nivel anatómico como fisiológico entre el sistema urinario de aves y mamíferos sugieren que puede presentarse una gran diferencia en la eliminación de fármacos entre estas dos clases.

Los riñones de las aves están localizados en las fosas ventrales de los huesos sinsacro e ilion, dorsales a los sacos aéreos abdominales. Estos son lobulares, de forma independiente al tamaño a diferencia de los mamíferos, y carecen de límite preciso entre la corteza y la médula. Si se pondera por su peso corporal, los riñones aviares poseen un tamaño mayor que los mamíferos, siendo más marcada la diferencia de peso de riñón entre los diferentes tamaños del ave que la que se observa en mamíferos. Así, utilizando las ecuaciones alométricas que relacionan el peso renal frente al corporal para aves y para mamíferos podemos observar un diferente comportamiento entre ambos. Si comparamos uno de los mamíferos de menor tamaño con la

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tasa metabólica más alta dentro de esta clase, la musaraña o musgaño enano, con el ave de menor tamaño, el colibrí (Mellisugahelenae), ambos con un peso cercano a dos gramos, obtendríamos un peso renal de 37mg para el colibrí y 30mg para el musgaño. Si nos planteamos estimar el peso del riñón tomando como punto de referencia el peso delas aves voladoras de mayor tamaño, que puede alcanzar 15 kg, el tamaño renal en escala alométrica sería de 102g y 73g, para aves y mamíferos respectivamente. Este hecho también se observa en el gasto cardiaco (0.002 kg: 3.99 y 1.17 mL/min; 15 kg: 1885 y 1614 mL/min, para aves y mamíferos respectivamente). Este elevado gasto cardiaco podría estar relacionado con la eliminación más rápida que sufren algunos fármacos, como se ha demostrado para el butorfanol en ratoneros (Buteo buteo).

VI.1. NEFRONAS

Evolutivamente, las aves están emparentadas con los reptiles y mantienen diversas características comunes. Por ello, las aves presentan a nivel renal nefronas de tipo reptiliano, que son mayoritarias, y nefronas de tipo mamífero, que sólo representan entre un 10-30% del total de nefronas y están localizadas a nivel medular (Figura 7). Dependiendo el porcentaje de las mismas de las condiciones ambientales; así, cuando las aves pertenecen a un ambiente árido, presentan más nefronas medulares capaces de concentrar la orina. El cortex renal está compuesto nefronas de tipo reptiliano que están ordenadas de forma radial alrededor de una vena eferente central.

Figura 7. Esquema de la anatomía renal de las aves, los tipos de nefronas y la repercusión del sistema porta-renal.

Las nefronas reptilianas son de pequeño tamaño (28-35 µm) presentan un glomérulo extremadamente sencillo, no es una red marcada de capilares anastomosados, no poseen túbulos contorneados sino que son rectos y carecen de asa de Henle como tal. Las nefronas de las aves carentes de asa de Henle son similares a las nefronas de los reptiles, pero con una estructura todavía más simple ya que sólo poseen túbulo proximal y distal sin el segmento intermedio, pero su unión al tubo colector renal es en ángulo recto como sucede en las nefronas de los reptiles. Las nefronas que presentan asa en las aves son muy semejantes a las de los mamíferos, su mayor diferencia es que carecen de un segmento ascendente fino para el asa de la nefrona. Son nefronas

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bastante largas y presentan túbulos distales y proximales altamente contorneados. Al igual que las mamíferas, se unen al túbulo colector en paralelo.

VI.2. PH URINARIO y OSMOLARIDAD

La filtración glomerular es en general más baja en las aves que en los mamíferos, siendo esta intermitente frente a la producción constante de los mamíferos. El pH urinario en aves es variable, pero no es dependiente del tipo de alimentación como ocurre en mamíferos. Generalmente la orina en aves es ácida, presentando los machos un pH urinario medio de 6.4. Esto está relacionado con la baja eliminación de bicarbonato por orina, para tamponar la elevada producción de ácidos orgánicos y así mantener la homeostasis. Alguna excepción se encuentra en los avestruces, con un pH que oscila entre 6-9, siendo el valor medio de 7.6 y es frecuente en situaciones de hipoxia típicas de aves buceadoras como los patos encontrar valores más ácidos, con valores de pH por debajo de 5. Por tanto, no existiría la dependencia en el aclaramiento que existe de ciertos fármacos como ciertas sulfamidas que presentan una eliminación diferente para carnívoros o herbívoros dependiendo del pH urinario. Pero sí hay que tener en cuenta que las hembras pueden tener unas oscilaciones amplias dependiendo de la fase de puesta; así, puede alcanzar valores inferiores a 4.7 durante el depósito de calcio; sin embargo, tras la puesta del huevo o una vez que el depósito de calcio ha finalizado, el pH urinario se alcaliniza pudiendo llegar a valores de 8.Las hembras antes de la fase de puesta sufren poliuria debido a la excreción del excedente de fosfatos óseos liberados durante la formación del huevo.

Las aves tienen una escasa capacidad de concentrar la orina con una proporción de la osmolaridad orina:sangre cercana a dos. Esto está relacionado con que sólo una pequeña proporción de nefronas presentan asa de Henle (10-30%) y a diferencia de lo que sucede en las nefronas de los mamíferos, el segmento delgado comienza en el descendente y tiene las mismas características que el ascendente; no contribuyendo la urea significativamente en crear el ambiente osmótico medular como ocurre en mamíferos, esta función la realiza el ClNa.

VI.3. ÁCIDO ÚRICO Y GOTA

El uricotelismo es un mecanismo de adaptación para la conservación del agua del organismo, que permite a las aves la eliminación de los productos derivados del metabolismo de las proteínas ahorrando una gran cantidad de agua. La excreción de ácido úrico es vital en el desarrollo del embrión, ya que se almacena en el huevo en su forma anhidro, lo que le permite reciclar el agua y, al ser insoluble, no es tóxico para el huevo, como ocurriría si fuera urea o el amoniaco.

En aves, se excreta el 60% de los desechos nitrogenados como uratos y la urea sólo se forma como un subproducto de detoxicación renal o hepática. Las aves al ser uricotélicos fundamentalmente producen ácido úrico, por lo que fisiológicamente presentan niveles más elevados de ácido úrico en sangre; además, su elevada temperatura corporal permite un índice de solubilización más elevado. El ácido úrico se produce principalmente a nivel hepático y se excreta vía renal mediante secreción tubular (>90%) y en menor medida por filtración (10%). Este compuesto nitrogenado necesita un menor aporte de agua para su excreción, por lo que la orina de las aves no mezclada con las heces tiene un aspecto blanquecino o crema semisólido.

En aves la presentación de gota es un signo de hiperuricemia o fracaso renal. Para que se incrementen de forma marcada los niveles de ácido úrico en una insuficiencia renal es necesario que el fallo sea grave (70% afectación).La deshidratación en aves puede incrementar marcadamente los niveles de ácido úrico llegando a originar gota, por lo que es muy importante diagnosticarlo tempranamente e hidratar correctamente al animal. Se debe tener presente que en aves carnívoras se produce una hiperuricemia fisiológica post-prandial y para determinar adecuadamente los niveles de ácido úrico en animal debe estar en ayunas al menos 24h. Cuando en un tratamiento se sospecha de que este puede ser en cierta medida nefrotóxico, se debe instaurar fluidoterapia para prevenir esta reacción adversa.

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VI.4. SISTEMA PORTA-RENAL

La eliminación presistémica de fármacos puede originarse por fenómeno de primer paso hepático. En aves, además de este proceso pueden presentar un efecto de primer paso renal. Esta peculiaridad también se observa en reptiles, anfibios y ciertos peces y se debe a la presencia del sistema porta-renal (Figura 7). El riñón de las aves recibe tanto sangre arterial como venosa aferente (portal) y se drena gracias a un flujo eferente venoso. El flujo aferente se consigue mediante el sistema porta-renal, que recibe un aporte sanguíneo tanto de las venas isquiáticas como iliacas externas, y se encarga de perfundir los túbulos. Las venas porta-renales participan en la formación de un plexo capilar peritubular que rodea a los túbulos contorneados proximales. Los uratos son eliminados mediante secreción tubular en esa zona. Dos tercios de la sangre que perfunde el riñón, lo hace a partir del sistema venoso. Una válvula localizada entre la vena porta renal y la vena iliaca común, la válvula porta-renal, recibe una inervación tanto adrenérgica como colinérgica que regula el grado de apertura de la misma; de manera que cuando la válvula está abierta se produce el paso de la sangre que fluye por la iliaca externa hacia la vena cava; sin embargo cuando está cerrada se fuerza el paso de la sangre hacia las venas porta-renal caudal y craneal. Evidentemente, la posibilidad de que un fármaco pase directamente por riñón antes de llegar a nivel sistémico, podría originar una eliminación presistémica similar al efecto de primer paso hepático. El hecho de que se produzca o no esa eliminación está sujeto a múltiples factores, entre ellos el grado de estrés del ave (ya que el estrés puede inducir la apertura de la válvula) y de las características del fármaco, dado que este sistema influirá especialmente en fármacos hidrosolubles que no necesiten un metabolismo previo para eliminarse y que su excreción renal se

realiza mediante secreción tubular como podría ser el caso de algunos antimicrobianos -lactámicos. Estos hechos justificarían una creencia, no siempre con una base sólida científica, de que no es recomendable administrar cualquier tipo de fármaco por vía parenteral en las extremidades posteriores o en la zona inferior del tronco, como es el caso de los avestruces en las que se pueden administran fármacos en el músculo iliotrochanterici localizado en la zona dorsal inferior.

Otro hecho a tener en cuenta es la presencia de fármacos nefrotóxicos como pueden ser los aminoglucósidos que se excretan vida renal y, de esta manera, si se produce el cierre de la válvula podrían alcanzar concentraciones muy elevadas en el epitelio tubular renal incrementando la toxicidad de los mismos.

La aves carecen de vejiga urinaria y la orina semisólida producida en el riñones desemboca por medio delos uréteres en una porción de la cámara cloacal denominada urodeo. La aves son capaces de producir movimientos retroperistálticos que llevan la orina localizada en el urodeo hasta el coprodeo y de ahí al aparato digestivo. La modificación postrenal de la orina uretral es posible debido a su exposición a las membranas de la cloaca, colon y ciego (en aquellas especies donde está desarrollado). Aunque las membranas de la cloaca son impermeables al agua (no al Na+), las del colon no lo son, produciéndose una reabsorción activa del Na+ seguida de reabsorción de agua. En general, se reabsorbe entre 10-20% del agua y más del 70% del sodio con una secreción adicional de potasio (20%).

Fármacos como los antimicrobianos pertenecientes al grupo de las penicilinas que se excretan fundamentalmente por vía renal se eliminan con mayor velocidad en las especies aviares estudiadas que lo observado en mamíferos. Por ello las pautas recomendadas en medicina aviar se caracterizan por el uso de dosis más elevadas y/o menores intervalos de dosificación.

VI.5. OSMORREGULACIÓN Y GLÁNDULAS SALINAS

En aves existen distintos mecanismos implicados en la osmorregulación extrarrenal, que varían con las especies. Las aves obtienen agua del alimento y la bebida, existiendo grandes diferencias en la ingesta de líquidos dependiendo de ecosistema al que pertenezca esa especie; podemos

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decir que, en general, las aves xerófilicas (habitan espacios desérticos) son las que necesitan ingerir una menor cantidad de líquidos, frente a las aves nectívoras que por la composición de su alimento beben más en proporción a su peso. Este hecho debe ser tenido en consideración en la administración indirecta de fármacos en agua de bebida. Desaconsejándose este medio de tratamiento en las aves xerofílicas.

Como las aves tienen muy poca capacidad de concentrar la orina, en la regulación osmótica también participan unas glándulas localizadas en la cabeza, denominadas glándulas nasales o salinas. Estas están especialmente desarrolladas en las aves marinas, lo que les posibilita el poder beber agua salada y excretar el exceso de sal ingerido. Estas glándulas son muy importantes en la conservación del agua especialmente en las aves de climas desérticos, llegando incluso algunas especies a ser capaces de producir agua metabólica y producir una orina con un porcentaje de agua muy escaso (alrededor de un 55%). Hay que tener en cuenta antes de su liberación que cuando se está tratando un ave marina, esta glándula puede atrofiarse, porque no hayan ingerido durante su ingreso la cantidad de sal adecuada.

El riñón de las aves es extremadamente sensible a los efectos nefrotóxicos de los inhibidores de la COX. En especial, el diclofenaco ocasiona una importante lesión de las células tubulares causando un daño renal que termina originando una gota visceral aguda que deriva la muerte del ave. Este fármaco está relacionado con el declive poblacional de los buitres del género Gyps en el continente asiático y, actualmente ha creado controversia en España, a partir dela aprobación en 2013 de una especialidad farmacéutica dirigida a animales de producción en España. Está demostrado que este compuesto es altamente peligroso para esta carroñera, dado que las dosis terapéuticas aplicadas en mamíferos son mortales para estas aves. En el escenario asiático se aunaron una serie de condiciones que crearon un riesgo muy elevado que desencadeno este grave problema. Pero se debe ser consciente de que este riesgo también afecta a otros antiinflamatorios como el flunixin meglumine o el ketoprofeno. Hasta el momento el analgésico antiinflamatorio que se recomienda en la mayoría de las especies de aves es el meloxicam. Aunque en un estudio llevado a cabo en periquitos se ha observado que este fármaco también puede originar una pequeña alteración renal, esta es reversible y en ninguno de los animales tratados se observa la presencia de gota visceral.

La anfotericina B es un fármaco altamente nefrotóxico en mamíferos, pero algunos autores relevantes en medicina aviar como Carpenter (2006) indican que parece que este no es un problema tan marcado en aves. Se ha relacionado esta menor toxicidad de la anfotericina B con una eliminación más rápida del fármaco en aves, hecho que se ha demostrado en pavos, pero a pesar de ello, se debe extremar la precaución dado que existen muy pocos estudios científicos que hayan analizado este problema.

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