1. Transporte activo:
* Bomba de sodio-potasio: Las neuronas mantienen un gradiente electroquímico específico en sus membranas. Esto se logra mediante la bomba de potasio de sodio, que transporta activamente iones de sodio fuera de la célula y los iones de potasio a la célula. Este proceso requiere una cantidad significativa de ATP.
* Bomba de calcio: Los iones de calcio son esenciales para la liberación de neurotransmisores. La bomba de calcio bombea activamente los iones de calcio fuera de la neurona, restaurando la concentración de calcio en reposo. Este proceso también requiere energía.
2. Transmisión sináptica:
* Síntesis de neurotransmisores y empaquetado: Las neuronas sintetizan y empaquetan neurotransmisores en vesículas para su liberación. Esto requiere energía para la síntesis de proteínas y la formación de vesículas.
* Liberación de neurotransmisores: Cuando llega un potencial de acción a la sinapsis, los neurotransmisores se liberan de las vesículas. Este proceso requiere energía para la fusión de vesículas y la exocitosis.
3. Generación y propagación potencial de acción:
* canales iónicos: La generación y propagación de potenciales de acción se basan en la apertura y el cierre de los canales de iones activados por voltaje. Estos canales requieren energía para operar.
* Actividad eléctrica: El flujo de iones a través de la membrana durante la generación y propagación del potencial de acción también consume energía.
4. Mantenimiento continuo del potencial de membrana en reposo:
* canales de fuga: Incluso en reposo, las neuronas tienen una pequeña pero constante fuga de iones en sus membranas. Esto requiere energía para mantener el potencial de reposo.
5. Alta tasa metabólica:
* Las neuronas tienen una alta densidad de mitocondrias: Estos orgánulos son responsables de la producción de ATP, que es esencial para todos los procesos mencionados anteriormente.
6. Actividad neuronal constante:
* El sistema nervioso está constantemente activo, incluso durante el sueño. Esta actividad continua requiere un suministro constante de energía.
Consecuencias de la privación de energía:
* Disfunción neurológica: El suministro de energía insuficiente al sistema nervioso puede conducir a varios trastornos neurológicos, incluidas las convulsiones, el coma y la muerte.
* Deterioro cognitivo: La privación de energía puede afectar la función cognitiva, incluida la memoria, la atención y la toma de decisiones.
En resumen, el alto consumo de energía del sistema nervioso es esencial para sus funciones complejas, incluido el mantenimiento de los gradientes electroquímicos, las señales de transmisión y el mantenimiento de la actividad neuronal. Esto subraya la importancia de proporcionar energía adecuada al sistema nervioso para la función y el bienestar adecuados.
