Jeudi 4 février 2010 à 8:05

Biologie, santé.

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    J’ai eu le "malheur" dans un précédent article, d’écrire que le cerveau utilisait de l’énergie apportée par l’ATP : “l’adénosine triphosphate”. Alors évidemment on me demande quel est ce processus.
    Je vais essayer de vous l’expliquer simplement, presque sans faire de chimie.




    Que se passe-t-il quand on pense ?
    Des neurones s'activent et consomment de l'énergie.
    L’énergie consommée par le cerveau représente 20% de l’apport    calorique quotidien chez l'adulte, et 60% chez le nourrisson. Elle est dépensée là où les neurones “dialoguent” entre eux.
    On visualise l'activité cérébrale en repérant les zones les plus irriguées dans le cerveau, le sang véhiculant l’oxygène et le glucose, nécessaires à cette consommation d’énergie et le débit sanguin augmentant en fonction des besoins d’échanges entre neurones.

http://lancien.cowblog.fr/images/Photoscaricaturesimages1/Photoscaricaturesimages1/Photoscaricaturesimages1/Photoscaricaturesimages1/Cerveau1/ATP1.jpg    En fait les cellules des animaux (et de l’homme et pas seulement les neurones) utilisent un mécanisme chimique analogue assez complexe mais que je vais résumer fortement sans examiner le mécanisme détaillé intermédiaire.
    Elles utilisent ce fameux ATP dont la structure est donnée sur ce schéma et pour simplifier nous appelerons “adénosine” l’ensemble adénine + ribose. Celle ci est liée, soit à deux phosphates (P) par des liaisons fortes et il s’agit alors d’ADP (adénosine di-phosphate), soit à trois phosphate mais la troisième liaison est faible : c’est l’adénosine triphosphate ATP.

    Grâce à des enzymes spécifiques présentes dans les cellules, celles-ci transforment en permanence l’ADP en ATP en utilisant glucose et oxygène :
glucose (C6H12O6) + 6 oxygènes (O2) + 36 ADP + 36 phosphates donne 6 CO2 + 6 H2O + 36 ATP
    Le gaz carbonique et l’eau produits sont évacués par le sang. qui amène glucose et oxygène (fixé sur l’hémoglobine);
    Ce mécanisme s’appelle la “respiration cellulaire”

    A l’inverse l’ATP va ensuite se retransformer en ADP en libérant de l’énergie que la cellule va utiliser pour des réactions chimiques diverses, et notamment pour les neurones celles qui permettent de réguler les échanges d’ions qui créent l’influx nerveux, et de synthétiser les neurotransmetteurs.
    Ce processus est schématisé ci dessous.

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    Vous savez maintenant ce qu’est l’ATP, mais qui régule cette transformation, autrement dit, qui relie la pensée à la circulation sanguine ?

http://lancien.cowblog.fr/images/Photoscaricaturesimages1/Photoscaricaturesimages1/Photoscaricaturesimages1/Photoscaricaturesimages1/Cerveau1/250pxAstrozyt.jpg    Des cellules “étoilées” particulières, les “astrocytes”
, situées entre les neurones et les artères, en contact avec les capillaires sanguins grâce à leurs “pieds astrocytaires” transmettent les besoins des neurones.
    Les astrocytes sont des plaques tournantes des ect%anges métaboliques du système nerveux. Ils repknt les flux d'ions entre les neurones et le màëp-u ambiant, éliminent les surplus de messagers chamiques, interviennent dans les réactions immuni- taires. Ils sont notamment remplis de réserves de prostaglandines, hormones qui déclenchent la dilatation des artères.
    Sous l’effet de molécules messagères émises par les neurones que les astrocytes reconnaissent, de petits pores s'ouvrentdans leur membrane cellulaire et les astrocytes se rerplissent de calcium et relâchent alors l'hormone vasodilatatrice

    L'ATP ne peut être stockée à l'état brut (excepté au sein des vésicules synaptiques), seuls des intermédiaires de la chaîne de production de l'ATP peuvent être stockés.
    Sa synthèse est donc permanente dans nos cellules. Les stocks d'ATP de l'organisme ne dépassent pas quelques secondes de consommation.
En principe, l'ATP est produite en permanence, et tout processus qui bloque sa production (des poisons, comme le cyanure, qui bloque la chaîne respiratoire, ou l'arsenic qui remplace le phosphore et rend inutilisables les molécules phosphorées) provoque en conséquence une mort rapide de l'organisme contaminé.
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