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El funcionamiento electrico de la neurona (generacion y propagacion de potenciales de accion, bombeo ionico, transmision sinaptica) tiene un costo energetico sostenido por la produccion de ATP a traves de la glucolisis y la fosforilacion oxidativa mitocondrial, ambas modeladas con cinetica de tipo Michaelis-Menten en funcion de la disponibilidad de glucosa y oxigeno. La lanzadera astrocito-neurona de lactato (ANLS) describe un flujo neto de lactato producido en el astrocito hacia la neurona, un sustrato energetico complementario a la glucosa. La demanda de ATP escala con la actividad electrica, ya que el mantenimiento de los gradientes ionicos disipados durante los potenciales de accion (E2) es el principal consumidor de energia. El balance entre produccion y demanda de ATP determina si la celula mantiene un estado energetico estable, cuantificado mediante el indice de carga energetica de Atkinson, relevante para entender condiciones de estres metabolico o isquemia (enlazando con la serie A).

ID:('ky', 1532)

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$J_{ATP}=n_{glyc}J_{glyc}+n_{ox}J_{ox}$

Variables

$J_{glyc}$

Flujo glucolítico

$1/s$

$J_{ox}$

Flujo oxidativo

$1/s$

$J_{ATP}$

Producción total ATP

$1/s$

ID:('gm', 13583)

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$J_{glyc}=V_{max}^{glyc}\frac{Glc}{K_m^{glyc}+Glc}$

Variables

$Glc$

Glucosa disponible

$1$

$J_{glyc}$

Flujo glucolítico

$1/s$

ID:('gm', 13584)

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$J_{ox}=V_{max}^{ox}\frac{O_2}{K_m^{ox}+O_2}$

Variables

$O_2$

Oxígeno disponible

$1$

$J_{ox}$

Flujo oxidativo

$1/s$

ID:('gm', 13585)

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$\frac{dATP}{dt}=J_{ATP}-J_{demand}$

Variables

$ATP$

Nucleótidos energéticos ATP

$1$

$J_{demand}$

Demanda ATP

$1/s$

$J_{ATP}$

Producción total ATP

$1/s$

$t$

Tiempo

$s$

ID:('gm', 13586)

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$J_{lac}=k_{lac}(Lac_{astro}-Lac_{neuron})$

Variables

$Lac_{astro}$

Lactato astrocitario

$1$

$Lac_{neuron}$

Lactato neuronal

$1$

$J_{lac}$

Flujo lactato astrocito-neurona

$1/s$

ID:('gm', 13587)

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$J_{demand}=J_{demand}^{0}+c_{spike}r_{spike}$

Variables

$J_{demand}$

Demanda ATP

$1/s$

$r_{spike}$

Tasa de disparo

$Hz$

ID:('gm', 13588)

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$EC=\frac{ATP+0.5ADP}{ATP+ADP+AMP}$

Variables

$EC$

Carga energética de Atkinson

$1$

$ADP$

Nucleótidos energéticos ADP

$1$

$AMP$

Nucleótidos energéticos AMP

$1$

$ATP$

Nucleótidos energéticos ATP

$1$

ID:('gm', 13589)