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Demanda metabólica cerebral
En contraste con la mayoría de los otros tejidos, que exhiben una flexibilidad considerable con respecto a la naturaleza de
los alimentos extraídos y consumidos de la sangre, el cerebro normal está restringido casi exclusivamente a la glucosa como sustrato para su metabolismo energético. A pesar de largos e intensos esfuerzos, la única consistente e incontrovertible diferencia arteriovenosa positiva demostrada para el cerebro humano bajo condiciones normales han sido para glucosa y oxígeno. El cerebro humano comprende solo el 2% del peso corporal, pero consume más del 20% de oxígeno y glucosa en reposo, con casi todo el trifosfato de adenosina en el cerebro siendo producido por el metabolismo oxidativo de la glucosa.
Normalmente, los sustratos son glucosa y oxígeno y los productos son Dióxido de Carbono y agua. En los libros de Fisiología, una generalización consistente aparece- El cerebro humano demanda altos contenidos de octano en forma de Oxígeno y glucosa.
Diferencias arteriovenosas negativas, significativamente diferentes de cero, han sido encontradas consistentemente únicamente para CO2, a pesar del agua, que nunca ha sido medida, también es producida. La producción de Piruvato y lactato ha sido observada ocasionalmente, en sujetos mayores con insuficiencia cerebro-vascular pero también de forma irregular en sujetos con oxigenación normal del cerebro.
En el estado normal in vivo, la glucosa es el único sustrato significativo para el metabolismo energético en el cerebro. En circunstancias normales, no se ha descubierto que se extraiga de la sangre ninguna otra sustancia potencialmente generadora de energía en cantidades más que triviales.
Algo de oxígeno se utiliza para la oxidación de sustancias no derivadas de la glucosa, por ejemplo, en la síntesis y degradación metabólica de neurotransmisores monoamínicos, como se mencionó anteriormente. La cantidad de O2 utilizada para estos procesos es, sin embargo, extremadamente pequeña y no detectable en presencia del enorme consumo de O2 utilizado para la oxidación de carbohidratos.
El cerebro normalmente obtiene casi toda su energía de la oxidación aeróbica de la glucosa, pero esto no distingue entre la utilización preferencial y obligatoria de glucosa. La mayoría de los tejidos son en gran parte facultativos en su elección de sustratos y pueden usarlos indistintamente más o menos en proporción a su disponibilidad. El cerebro, en la mayoría de las circunstancias normales, utilizará preferentemente el metabolismo aeróbico de la glucosa y nada más.
Se consumen aproximadamente 156 μmol de oxígeno (o aproximadamente 3,8 ml) por 100 g de tejido cerebral por minuto. Al mismo tiempo, esos 100 g de tejido cerebral requieren alrededor de 31 mmol por minuto de glucosa. El resultado es la producción de 156 μmol de dióxido de carbono, lo que supuestamente da una relación respiratoria de 1,0
Publicado: septiembre de 2021
Artículo gratuito de la Universidad de Minnesota.
Departamento de Neurología
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Ver documento en idioma inglés original ➤ The Cerebral metabolic requirements under normal conditions.
Autores:
Jhan Sebastián Saavedra-Torres, MD; Diego Fernando Alegría Portilla, MD; Wilmer Jair Díaz Córdoba, MD; Beatriz Andrea Rengifo Ordoñez, MD; Luisa Fernanda Zúñiga Cerón, MD; Tomas Omar Zamora Bastidas, MD.
Este artículo es traído a usted para el acceso libre y abierto por la Universidad de Minnesota. Ha sido aceptado para su inclusión en la colección de la Academia Nacional de Medicina Colombia por un administrador autorizado del Repositorio de Becas.
