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El accidente cerebrovascular isquemico se origina en una caida regional del flujo sanguineo cerebral (extension directa de f_in en E11), que compromete la produccion de ATP (balance energetico de E12) y con ello el funcionamiento de la bomba Na+/K+-ATPasa (definida originalmente en E1). La falla energetica desencadena liberacion excesiva de glutamato extracelular y activacion sostenida de receptores NMDA (extension de la cinetica de E10), provocando una entrada masiva de Ca2+ intracelular (excitotoxicidad) que compromete la viabilidad celular. Segun la severidad de la caida de flujo se distingue un nucleo isquemico irrecuperable de una zona de penumbra potencialmente salvable si se restaura la perfusion a tiempo; sin intervencion, la penumbra se va reclutando progresivamente hacia el nucleo, aumentando el volumen final del infarto.

ID:('ky', 1549)

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$f_{in}(x,t)=f_{baseline}(1-\mathrm{occlusion}(x,t))$

Variables

$mathrm{occlusion}$

Fracción de oclusión

$1$

$f_{baseline}$

Flujo basal regional

$m/s$

$f_{in}$

Flujo sanguíneo regional

$m/s$

$x$

Posición cortical

$m$

$t$

Tiempo

$s$

ID:('gm', 13706)

Storyboard

$\frac{dATP}{dt}=J_{ATP}(f_{in})-J_{demand}$

Variables

$ATP$

ATP normalizado

$1$

$J_{demand}$

Demanda metabólica

$1/s$

$J_{ATP}$

Producción de ATP

$1/s$

$f_{in}$

Flujo sanguíneo regional

$m/s$

$t$

Tiempo

$s$

ID:('gm', 13707)

Storyboard

$I_{pump}=I_{pump}^{max}\frac{ATP}{ATP+K_{ATP}}$

Variables

$ATP$

ATP normalizado

$1$

$I_{pump}$

Corriente bomba Na/K normalizada

$1$

$I_{pump}^{max}$

Corriente máxima bomba Na/K

$1$

$K_{ATP}$

Semisaturación ATP

$1$

ID:('gm', 13708)

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$\frac{dGlu_{ext}}{dt}=Q_{leak}(1-\frac{ATP}{ATP_0})-k_{uptake}\frac{ATP}{ATP_0}Glu_{ext}$

Variables

$ATP_0$

ATP basal

$1$

$ATP$

ATP normalizado

$1$

$Glu_{ext}$

Glutamato extracelular

$1$

$k_{uptake}$

Captación de glutamato

$1/s$

$Q_{leak}$

Fuga/liberación de glutamato

$1/s$

$t$

Tiempo

$s$

ID:('gm', 13709)

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$\frac{dCa_i}{dt}=k_{NMDA}R_{NMDA}(Glu_{ext})(V_m-E_{Ca})-k_{Ca,clear}Ca_i$

Variables

$R_{NMDA}$

Activación receptor NMDA

$1$

$Ca_i$

Calcio intracelular

$1$

$Glu_{ext}$

Glutamato extracelular

$1$

$k_{NMDA}$

Ganancia de entrada NMDA

$1/s$

$k_{Ca,clear}$

Remoción de calcio

$1/s$

$E_{Ca}$

Potencial de equilibrio calcio

$V$

$V_m$

Potencial de membrana

$V$

$t$

Tiempo

$s$

ID:('gm', 13710)

Storyboard

$R_{NMDA}=\frac{Glu_{ext}}{K_{Glu}+Glu_{ext}}$

Variables

$R_{NMDA}$

Activación receptor NMDA

$1$

$Glu_{ext}$

Glutamato extracelular

$1$

ID:('gm', 13711)

Storyboard

$\mathrm{core}\iff f_{in}

Variables

$f_{in}$

Flujo sanguíneo regional

$m/s$

$f_{core}$

Umbral de núcleo isquémico

$m/s$

$f_{penumbra}$

Umbral de penumbra

$m/s$

$x$

Posición cortical

$m$

$t$

Tiempo

$s$

ID:('gm', 13712)

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$\frac{dV_{infarto}}{dt}=k_{growth}V_{penumbra}(1-\frac{ATP}{ATP_0})$

Variables

$ATP_0$

ATP basal

$1$

$ATP$

ATP normalizado

$1$

$k_{growth}$

Tasa de reclutamiento de penumbra

$1/s$

$V_{penumbra}$

Volumen de penumbra

$m³$

$V_{infarto}$

Volumen infartado

$m³$

$t$

Tiempo

$s$

ID:('gm', 13713)