葡萄糖是人類腦組織能量的最主要來源,腦組織儲存糖元很少,在正常情況下85%到95%,腦組織能量有補糖氧化而來,僅5%到15%的葡萄糖通過無氧酵解轉化為乳酸,有氧代謝時每分子葡萄糖產能是無氧酵解時的十九倍,缺氧時由于腦組織無氧酵解增加,組織中乳酸堆積,能量產生急劇減少,最終因能量衰竭出現一系列損害進一步惡化而導致,腦細胞死亡的反映。
包括細胞膜上鈉鉀泵大泵功能不足,鈣通道開啟異常,當腦組織缺血時,ATP降解轉變為次黃嘌呤,以及能量持續衰竭時,興奮性氨基酸,尤其是谷氨酸在細胞外聚集產生毒性作用,誘發上述的生化反應。