Voici un exemple illustré dans les neurones:

L'ATP, bien sûr, est généré par la respiration aérobie. La réaction biochimique critique dans le cerveau qui est interrompue en raison d'un manque d'ATP (et donc d'O2) est la réaction de glutmaïne synthétase, qui est très importante pour le métabolisme et l'excrétion des déchets azotés:

Le corps utilise cette réaction pour déverser l'excès d'ammoniac (qui est un déchet métabolique) sur le glutamate pour fabriquer de la glutamine. La glutamine est ensuite transportée via le système circulatoire vers le rein, où le groupe amino terminal est hydrolysé par la glutaminase, et l'ion ammonium libre est excrété dans l'urine.

Par conséquent, comme vous vous en doutez, dans des conditions hypoxiques dans le cerveau, un excès d'ammoniac s'accumule, ce qui est très toxique pour les cellules. Les neurones sont également hautement métaboliquement actifs, ce qui signifie qu'ils génèrent plus de déchets. Une accumulation de déchets azotés dans la cellule (et dans la circulation sanguine) peut être potentiellement mortelle en raison de ses effets sur le pH (bousille les enzymes et toute une série de réactions biochimiques).

De plus, l'accumulation d'ammoniac entraînera la glutamate déshydrogénase à convertir l'ammoniac + aKG en glutamate, ce qui épuise le cerveau en alpha-cétoglutarate (intermédiaire clé dans le cycle TCA). Cela crée essentiellement un blocage dans le cycle métabolique central qui épuise davantage la cellule d'énergie.

Ce n'est qu'un exemple parmi tant d'autres. Bien sûr, il y a beaucoup, beaucoup d'autres critiques processus métaboliques qui nécessitent de l'ATP (c'est-à-dire la pompe Na + / K + ATPase qui régule le déclenchement neuronal et la pression osmotique), mais le métabolisme de l'azote est le premier qui m'est venu à l'esprit :)

La production d'énergie commence par la glycolyse, qui génère du NADH et du pyruvate. Le pyruvate se dirige vers les mitochondries pour produire plus de NADH (ou FADH2, qui est similaire au NADH) dans le cycle de Krebs. Le NADH est utilisé pour alimenter la chaîne de transport d'électrons, qui fournit l'essentiel de l'énergie utilisée par la cellule. La dernière étape de la chaîne de transport d'électrons consomme de l'oxygène (le complexe IV réduit l'oxygène en eau).

Si vous n'avez pas d'oxygène, la chaîne de transport d'électrons ne fonctionnera pas. Si cela ne fonctionne pas, le cycle de Krebs ralentit. Si cela ne consomme pas de pyruvate, la glycolyse ralentit. La cellule meurt par manque d'énergie. Cela a moins à voir avec l'accumulation d'acide due au lactate qu'avec l'accumulation de NADH et le ralentissement consécutif du métabolisme central.

Le problème est plus prononcé dans les organismes multicellulaires car il est beaucoup plus difficile pour apporter de l'oxygène à tous vos tissus, alors "pensez" que les tissus contiennent des cellules qui sont déjà proches de l'hypoxie.