Así funciona... el metabolismo cerebral

¿sabes qué tienes en la cabeza? Conoce un poco más como funciona nuestro cerebro
Infografía: Carlos Aguilera -
Así funciona... el metabolismo cerebral
Así funciona... el metabolismo cerebral

Energía y cerebro

Procesar información requiere energía. Nuestro cerebro consume aproximadamente 20 julios por segundo, lo mismo que un ordenador portátil. El 80% de este aporte energético se utiliza para la transmisión de señales. Una compleja cadena de reacciones químicas unidas a una serie de ciclos metabólicos se encargan de que la energía esté disponible para realizar tareas tan importantes como sentir, pensar y actuar.

  1. La glucosa pasa al astrocito. La glucosa es la principal fuente de energía del cerebro. A través de la sangre, el cerebro obtiene alrededor de 100 gramos diarios de glucosa a diario, lo que equivale a 400 kilocalorías. Para procesar esta cantidad de glucosa se necesitan unos 100 gramos de oxígeno. Durante este proceso se producen 140 gramos de dióxido de carbono, el equivalente a lo que expulsa un coche pequeño por kilómetro. Otras fuentes de energía apenas intervienen en las necesidades energéticas del cerebro.
  2. Primera vía metabólica. El ATP (adenosín trifosfato) es la fuente de energía que utiliza el cuerpo para permitir los procesos químicos de las céulas. Éstas lo fabrican al "recargar" ADP (adenosín difosfato) de baja energía, con el aporte energético de la glucosa. En esta primera etapa se produce también el lactato, una sal derivada del ácido láctico.
  3. Segunda vía metabólica. También las neuronas utilizan ATP como fuente de energía. Para este fin, el astrocito facilita la materia prima , el lactato. Este se quema en el interior de las mitocondrias (centrales energéticas de las células) mediante oxígeno, formando dióxido de carbono y agua. Este proceso produce más ATP que la glucólisis en el astrocito.
  4. Reciclado de neurotransmisores. Los astrocitos llevan a cabo funciones diversas del mantenimiento y soporte de las neuronas. Una de estas funciones es la de reciclar glutamato producido en la sinapsis durante la transmisión de información. Este neurotransmisor (con tres iones de sodio) llega a la célula, donde se transforma en aminoácido (glutamina) al unirse con ATP. Eliminar el sodio requiere energía, como resultado, cuanto más activa es la sinapsis, más ATP consume el astrocito y más rinde.
  5. ¿Dónde se consume la energía?. Los principales consumidores de energía son las bombas iónicas de las paredes de la neurona. Transportan iones de sodio de forma constante al exterior de la célula e introducen en ella iones de calcio consumiendo ATP. De esta forma mantienen el gradiente de concentración en los espacios intra y extracelular. El procesamiento de información entre neuronas sería imposible sin este proceso ya que las neuronas no podían activarse.
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Así funciona... el metabolismo cerebral

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Ejercicio físico y cerebro

  1. Cuando realizamos actividad física, nuestros músculos envían al cerebro una serie de señales.
  2. Éste lo interpreta como un momento de estrés y libera sustancias.
  3. Estas sustancias protegen a las células nerviosas de daños, las impulsan a crecer, multiplicarse, y fortalecen las conexiones entre neuronas y otras células nerviosas creando nuevas conexiones.
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¿Sabías que?

  • Tu cerebro, aunque no es un músculo, también se cansa. A ese nivel diferenciamos entre “agotamiento mental temporal”, por un esfuerzo intelectual concreto, y “fatiga crónica” más asociada a la privación de sueño continuada o a algún tipo de desorden de salud.
  • Para una persona con un metabolismo basal medio de 1300 Kcal por día, el cerebro consume 260 simplemente por mantener todo en funcionamiento. Es el órgano que más consume, con mucha diferencia en proporción a su peso y volumen.
  • Algunos experimentos realizados tanto con animales como con personas confirman que cuando las neuronas de una zona particular del cerebro se activan los capilares de dicha zona se dilatan para suministrar más glucosa y oxígeno. Es el fundamento de las resonancias magnéticas funcionales, que se basan en las propiedades magnéticas del flujo sanguíneo dirigiéndose hacia las neuronas.
  • Numerosos estudios demuestran que el ejercicio moderado mejora la capacidad de concentración y la facilidad para resolver problemas, al activar la circulación de todo el cuerpo incluyendo la del cerebro.
  • Parece existir un posible vínculo entre el metabolismo cerebral y el Alzheimer. En el cerebro aparecen depósitos ricos en proteínas, llamados placas amiloides, antes de que se inicie el declive y estas placas se acumulan en regiones del cerebro en las que, en personas sanas, se genera un proceso metabólico llamado glucólisis aeróbica.
  • Según los estudios de la Universidad Nacional de Singapur y de la de Duke, en Estados Unidos, cada hora de sueño que reducimos respecto de las ideales, una cifra particular para cada persona, disminuye el rendimiento cognitivo. En general dormir menos de 7 horas produce una reducción en el volumen cerebral y una disminución en las habilidades mentales, por un envejecimiento más rápido del sistema nervioso.
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