El cerebro humano requiere una gran cantidad
de energía para su correcto funcionamiento
Energía
mental
La
energía mental se puede definir como la percepción de un estado de alerta mental – cognición –, un buen estado de ánimo y motivación, y los procesos metabólicos que sustentan al cerebro.
La cognición es una combinación de atención,
vigilancia y una alta capacidad para realizar tareas mentales.
El estado de ánimo está relacionado con
diferentes sentimientos de energía y fatiga.
La motivación es la determinación y el
entusiasmo para realizar tareas mentales.
Estas áreas de la energía mental se pueden medir mediante cuestionarios, pruebas mentales específicas y mediciones de la actividad cerebral.
Estas áreas de la energía mental se pueden medir mediante cuestionarios, pruebas mentales específicas y mediciones de la actividad cerebral.
En comparación con otros tejidos, el tejido
nervioso consume mucha energía. En recién nacidos, en los que el cerebro aún
está en desarrollo, consume un 60%. En adultos, el cerebro consume una quinta
parte de la energía que producida diariamente y, con ello, consume lo mismo que
toda la musculatura en estado de reposo. Es decir, 1,3 kilos de cerebro están
consumiendo lo mismo que 27 kilos de músculo (en un hombre de 65 kilos).
El cerebro necesita una décima parte de una
caloría por minuto, tan sólo para permanecer vivos. Comparando con la energía
usada por los músculos: caminar quema unas 4 calorías por minuto, boxear puede
gastar unas 10 por minuto y leer puede
necesitar 1.5 calorías por minuto.
Una caloría es una unidad de energía que aporta
un alimento y que el cuerpo utiliza para respirar, caminar, pensar y hasta
dormir. Llegan al sistema digestivo por medio de toda la comida. Esas
microscópicas partículas le permiten a cada músculo u órgano cumplir su
función.
El cerebro quema glucosa para transmitir
mensajes a través de la red neuronal, y también carbohidratos, que se digieren
hasta convertirse en glucosa.
Al igual que cualquier otro órgano, para
funcionar el cerebro necesita :
Oxígeno
Nutrientes
Como proveedor de energía le sirve al cerebro
únicamente la glucosa – por hora necesita un promedio de 4 gramos. Por esto es
muy importante que la sangre suministra al cerebro siempre con una cantidad
suficiente de glucosa. Si la concentración de la glucosa se reduce por debajo
de cierto punto, primero se siente hambre. En caso de que las reservas de
azúcar no se vuelvan a abastecer es posible que ocurra un desmayo.
Vitaminas
Elementos traza
Para que el cerebro pueda cumplir en su
totalidad con sus múltiples tareas, no pueden faltar los elementos traza, nutrimentos
esenciales que se requieren sólo en cantidades menores, es decir, en trazas. Los
elementos traza nutricionalmente importantes incluyen cobre, hierro, selenio y
cinc.
Minerales
Para los procesos eléctricos en la transmisión de señales entre las células nerviosas se requieren además minerales, como sodio, potasio, calcio y magnesio. Por esta razón, una oferta suficiente de estos minerales es vital para el funcionamiento del cerebro.
Agua
Debido a que en el cuerpo sólo se pueden transmitir sustancias disueltas, el agua desempeña un papel central como medio de transporte. No obstante, muchas personas de mayor edad no toman suficiente líquido. Esto no sólo perjudica la función de los riñones sino también la circulación y la capacidad de pensamiento. El cerebro necesita suficiente agua para poder cumplir con sus múltiples funciones, sin dificultades y de manera –literalmente – fluida.
La circulación es el alfa y omega
El cerebro recibe todas las sustancias mencionadas con la sangre. Por lo tanto, un suministro suficiente de sangre es el requisito básico para un cerebro que funciona apropiadamente. Trastornos menores del suministro de sangre pueden originar la falta de memoria y concentración. Impedimentos más masivos del flujo sanguíneo pueden producir molestias desde dolor de cabeza a vértigo y zumbido de oídos hasta desmayos. En el peor de los casos ocurre incluso un ataque de apoplejía.
El cerebro necesita
de un sistema circulatorio fluido, lo que se consigue con unas grasas de
calidad como las que
proporcionan los pescados azules, el aceite de oliva y las semillas.
Nutrición del cerebro del bebé
El cerebro gasta el 30% de la energía que usa
el cuerpo, además del 40% del oxígeno que se inhala con la respiración. Es la
parte más importante del cuerpo.
Proporcionar, mediante una dieta adecuada, la
correcta cantidad y distribución de los hidratos de carbono en la alimentación
del bebé y el niño, que tienen mayores exigencias que los adultos, les
permitirá que su cerebro realice las conexiones neuronales en las que usa,
principalmente, toda esa energía.
Carbohidratos
El hidrato
de carbono que usa inicialmente el cerebro del bebé es la lactosa, el
azúcar de la leche. La cantidad de lactosa de la leche de cada especie está
directamente relacionada con el tamaño de su cerebro porcentualmente a su peso
corporal; es decir: a mayor cerebro, más lactosa en la leche. En los seres
humanos el contenido energético de la leche materna proviene en un 40% de la
lactosa.
Por este motivo la leche debe ser el alimento
fundamental del bebé y si se le alimenta con leche de fórmula ésta debe ser
aconsejada directamente por el pediatra.
Hay que respetar los requerimientos de alimentación nocturna de los
bebés, que pueden pedir leche durante la noche, entendiendo que su necesidad de
alimento no cesa en el sueño. Especialmente en los lactantes las tomas
nocturnas tienen mucha importancia, tanto para mantener una correcta producción
de leche materna como para evitar bajadas de glucosa en la noche.
El organismo descompone los carbohidratos en glucosa y los usa
como fuente de energía. El cerebro, aunque necesita las grasas para otras
funciones, saca su energía de la glucosa.
Las fuentes
de hidratos de carbono básicas, además de la leche materna o de
fórmula, son los cereales, los tubérculos y legumbres (garbanzos, lentejas, judías y guisantes, además de la soya).
Los lactantes necesitan un aporte adecuado de
hidratos y los niños pequeños deberían tomar carbohidratos en todas las comidas
para mantener constante el nivel de glucosa en su sangre, no dejar más de tres
o cuatro horas entre cada ingesta y comenzar el día con una ración adecuada a
su peso corporal y apetito.
La infancia, un periodo extenso y de lento
crecimiento por el elevado consumo de energía del cerebro humano
Un nuevo estudio dirigido por antropólogos de
la Universidad Northwestern, en Evanston, Illinois, cuyos resultados se publican
en Proceedings of the National Academy of
Sciences en agosto 2014, muestra que la infancia en los seres humanos dura
mucho tiempo y en ella los niños crecen lentamente porque su cerebro utiliza el
doble de glucosa, la energía que lo alimenta, que el de un adulto maduro.
Los hallazgos sugieren que el cuerpo no puede
permitirse el lujo de crecer más rápido durante los años de la infancia porque
se requiere una enorme cantidad de recursos para alimentar el cerebro humano en
desarrollo. Como seres humanos, hay mucho que aprender y el aprendizaje
requiere de un cerebro complejo y hambriento de energía.
El estudio es el primero en poner en común
datos existentes de exploración cerebral mediante tomografía por emisión de
positrones (PET) y resonancia magnética, que miden la absorción de glucosa y el
volumen del cerebro, respectivamente, para demostrar que las edades en las que
el cerebro consume la mayor cantidad de recursos también son los años en los
que el crecimiento del cuerpo es más lento.
Consumo del 66% de los recursos del cuerpo. A los 4 años de edad, cuando esta actividad cerebral está en su apogeo y el crecimiento corporal disminuye al
mínimo, el cerebro quema los recursos a una tasa equivalente al 66 por ciento
de lo que utiliza todo el cuerpo en reposo metabólico. Los resultados apoyan la hipótesis
de que los niños crecen tan lentamente y durante tanto tiempo porque el cuerpo
humano necesita desviar una gran parte de sus recursos al cerebro durante la
infancia, dejando poco al crecimiento corporal.
Anteriormente, se creía que la carga más
elevada de los recursos del cerebro era superior en el nacimiento, cuando mayor
es el tamaño del cerebro en relación al cuerpo, pero estos expertos encontraron
que el cerebro agota su uso de la glucosa a los 5 años. A los 4 años, el
cerebro consume glucosa equivalente a más del 40 por ciento del gasto total de energía
del cuerpo.
En su mejor momento en la infancia, el
cerebro quema dos tercios de las calorías de todo el cuerpo en reposo, mucho
más que otras especies de primates. Para compensar estas grandes demandas de
energía de sus cerebros, los niños crecen más lentamente y son menos activos
físicamente durante este rango de edad. Estos hallazgos sugieren que los
humanos evolucionaron hacia un crecimiento lento en esta etapa para dejar
combustible para los cerebros.
El
cerebro se protege cuando le falta energía – Proteína AMPK
Investigadores británicos de las
universidades de Leeds, Edimburgo y Dundee han averiguado cómo se protege el cerebro del daño cuando se
encuentra bajo de energía. Sus resultados se publicaron en la revista Proceedings
of the National Academy of Sciences
en octubre 2011.
Normalmente, la sangre suministra suficiente
glucosa y oxígeno al cerebro para generar la gran cantidad de energía necesaria
para activar estos potenciales de acción. Sin embargo, si los vasos sanguíneos
que llevan estas sustancias al cerebro se estrechan o bloquean, el suministro
de nutrientes se detiene. El agotamiento de las neuronas amenaza no sólo con
generar estados de indolencia o desgana, sino con desencadenar la muerte de
células nerviosas, lo que podría provocar una crisis cerebrovascular.
El cerebro funciona veinticuatro horas y
necesita energía incluso durante el sueño o en momentos de descanso. Las
células cerebrales intercambian constantemente impulsos eléctricos, lo que hace
posible el funcionamiento de todos los sistemas del organismo humano.
Los nuevos hallazgos sugieren que si las
células del cerebro se quedan sin energía, comienzan a actuar más lentamente.
Es posible que este descubrimiento conduzca, a largo plazo, a desarrollar
nuevos tratamientos para los pacientes con problemas en la circulación
cerebral, que tienen un mayor riesgo de padecer enfermedades como el accidente
cerebrovascular.
Bostezo
El cerebro humano es muy sensible a las temperaturas y debe permanecer fresco para operar eficientemente.
El bostezo es un mecanismo de termo-regulación que permite al cerebro conservar su temperatura óptima con el fin de que pueda funcionar rápidamente. Si el cerebro se recalienta demasiado, inspirar una cantidad de aire frío permite enfriar la sangre que circula en él.
El movimiento del bostezo se descompone en tres etapas :
* Empieza con una inspiración larga y profunda.
* Esta inspiración se acompaña con una corta apnea de aproximadamente un segundo.
* Termina con una expiración muy rápida del aire inspirado que a veces estimula la actividad de las glándulas lacrimales.
En caso de fatiga la temperatura cerebral aumenta. La falta de sueño eleva la temperatura del cerebro. Y cuando esto sucede, la vigilia es menor. Se manifiesta cuando se está cansado, poco estimulado (aburrimiento), pero también cuando hace calor o que se está enfermo. El bostezo permite recuperar rápidamente el estado de vigilia.
Al bostezar se expanden y contraen las paredes del seno maxilar para bombear aire al cerebro, lo que hace disminuir su temperatura. El violento movimiento de la mandíbula hace que la sangre circule alrededor del cráneo, ayudando a eliminar el exceso de calor, mientras que la inhalación profunda trae aire fresco a las cavidades de los senos paranasales y alrededor de la arteria carótida para volver nuevamente al cerebro. La delgada pared posterior del seno maxilar puede flexionar durante el bostezo, que funciona como una bomba de fuelle, que ventila activamente el sistema de senos nasales, facilitando así el enfriamiento del cerebro.
El bostezo es un mecanismo de termo-regulación que permite al cerebro conservar su temperatura óptima con el fin de que pueda funcionar rápidamente. Si el cerebro se recalienta demasiado, inspirar una cantidad de aire frío permite enfriar la sangre que circula en él.
El movimiento del bostezo se descompone en tres etapas :
* Empieza con una inspiración larga y profunda.
* Esta inspiración se acompaña con una corta apnea de aproximadamente un segundo.
* Termina con una expiración muy rápida del aire inspirado que a veces estimula la actividad de las glándulas lacrimales.
En caso de fatiga la temperatura cerebral aumenta. La falta de sueño eleva la temperatura del cerebro. Y cuando esto sucede, la vigilia es menor. Se manifiesta cuando se está cansado, poco estimulado (aburrimiento), pero también cuando hace calor o que se está enfermo. El bostezo permite recuperar rápidamente el estado de vigilia.
Al bostezar se expanden y contraen las paredes del seno maxilar para bombear aire al cerebro, lo que hace disminuir su temperatura. El violento movimiento de la mandíbula hace que la sangre circule alrededor del cráneo, ayudando a eliminar el exceso de calor, mientras que la inhalación profunda trae aire fresco a las cavidades de los senos paranasales y alrededor de la arteria carótida para volver nuevamente al cerebro. La delgada pared posterior del seno maxilar puede flexionar durante el bostezo, que funciona como una bomba de fuelle, que ventila activamente el sistema de senos nasales, facilitando así el enfriamiento del cerebro.
Tipos de bostezos
Bostezo fisiológico. Emitido durante los períodos de transición al levantarse o acostarse, o durante las fases de vigilia, tendría una influencia sobre la circulación del líquido cefalorraquídeo y sobre los neurotransmisores, estimularía la vigilia, indicando mediante una señal de alerta que ya es hora de dormir, de comer, de levantarse. La temperatura corporal se eleva de forma natural antes y después de dormir.
Bostezo
cuando una persona está algo aburrida. Entonces siente el irresistible deseo de
bostezar. Esto tiene poco que ver con lo que la persona esté haciendo, tiene
que ver más con la falta de oxígeno en el ambiente. La monotonía y el
aburrimiento pueden tener un efecto adormecedor, ya que el cerebro humano no
detecta ninguna exigencia y éste disminuye su actividad, pero no se bosteza,
sino que la persona se adormece lentamente.
El cerebro es uno de los órganos más pequeños en nuestro organismo, pero paradójicamente es el que gobierna nuestro cuerpo y trabaja día y noche sin descanso, por eso, es también, el que más nutrientes y energía requiere para funcionar adecuadamente.
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