El cerebro como convertidor de energia

El cerebro es un convertidor de energía: Sustratos: D-glucosa y oxígeno.
Permite mantener y controlar sus múltiples conexiones sinápticas. Los canales iónicos dependientes de voltaje y activados por agonistas.
Síntesis, transporte y almacenamiento de neurotransmisores
* El cerebro es también consumidor de energía. El SNC recibe el 15% del GC en reposo (750ml/min). Consume alrededor del20% (170µmol/100gr/min) del oxígeno necesario para el organismo en reposo.
* El peso del cerebro es del 2 al 3% del peso corporal total. Una cuarta parte (31µmol/100gr/min) de la glucosa consumida es utilizada por el cerebro.
* El cerebro es también un conservador de energía. El gasto de energía está controlado por la actividad de las células. El consumo de combustible esta relacionado conel trabajo realizado
CEREBRO COMO ORGANO CONVERTIDOR DE LA ENERGIA
* Las necesidades energéticas del cerebro son cuantiosas.
* Las reservas de sustratos de energía son escasas, con una tasa normal de producción de ATP los depósitos de glucógeno se agotarían en menos de 3 min.
El funcionamiento depende de un aporte continuo de sustratos energétios adecuados y eliminación de productos dedesecho
* Las necesidades de combustible metabólico del SNC se ve satisfecha al menos en condiciones fisiológicas por la Glucogenólisis del glucógeno y Oxidación completa de la glucosa. La gluconeogénesis no contribuye al aporte energético del cerebro.
* Durante el ayuno prolongado la gluconeogénesis es esencial para metabolizar cuerpos cetónicos (ya que estos dependen de glucosa).
* Siel ayuno se prolonga los cuerpos cetónicos como el acetoacetato y el betahidroxibutirato sustituyen a la glucosa. A pesar de esto el cerebro no puede tolerar la hipoglucemia, por lo que es necesario el aporte de glucosa
* La glucosa es transportada por difusión facilitada. En reposo el cerebro extrae el 10% de la glucosa.
Cuando se altera la barrera hematoencefálica sustancias del ciclo delácido cítrico y de los ácidos dicarbosílicos pueden atravesar ésta y ser metabolizados por diferentes mecanismos:
* Oxidación de la glucosa
* glucolisis
* Ciclo del ácido cítrico
* Cadena de transporte de electrones
* glucólisis
* Serie de 10 reacciones químicas en el citoplasma
* Convierte la molécula de glucosa de 6 átomos de carbono en 2moléculas de ácido pirúvico de 3 átomos de carbono
* Se necesitan 2 moléculas de ATP para iniciar
* Y se obtienen 4 moléculas de ATP por lo que se produce una ganancia neta de 2 moléculas de ATP
* Condiciones anaeróbicas el ácido pirúvico se reduce para dar lugar a ácido láctico.
* En presencia de O2 la oxidación completa de la glucosa se lleva a cabo en la mitocondria .* En donde el ácido pirúvico (A(CoA)) es oxidado para formar dióxido de carbono y agua
* Ciclo del ‘acido cítrico
* Serie de reacciones bioquímicas que libera energia apartir del ácido pirúvico.
* Transfieren la energia en forma de electrones.
* El resultado neto del ciclo es que por cada 2 moléculas de acetil CoA se liberan 4 moléculas de dióxido de carbono.* 6 dinucleótidos de nicotinamida
* Adenina reducido (NADH + 6H) ENERGIA ALMACENADA
* 2 Dinucleótidos de flavina
* Adenina reducida (FADH2) ENERGIA ALMACENADA
* 2 moléculas de guanosintrifosfato (GTP)
* Durante la tercera fase del metabolismo aerobio la energia almacenada se transfiere al adenosindifosfato (ADP) y al fosfato inorgánico (Pi) para formar ATP.TRANSPORTADORES DE LA CADENA DE TRANSPORTE DE OXIGENO
* Se encuentran en las crestas de la membrana interna de la mitocondrias. El complejo NADH, el complejo del citocromo b-c, la coenzima Q son los componentes del sistema que bombea hidrogeniones desde un lado al otro de la membrana y como resultado se establece:
* Un gradiente de hidrogeniones y un almacenamiento de energía potencial...