Vücudun en aktif organı olan beyin metabolik hızı nedeni ile yüksek kanakımına ve oksijen miktarına ihtiyaç duyar. Buna karşın enerji depolama kapasitesiçok düşüktür. Bu nedenle iskemik olaylardan en çok etkilenen organlardanbiridir. Beyin hücreleri iyonik homeostasisi sağlamak için sürekli enerjidesteğine ihtiyaç duyarlar. Birincil enerji kaynağı mitokondride yeterli oksijenvarlığında oksidatif fosforilasyon ile elde edilen adenozin trifosfat (ATP) dır. Enerji desteğinde en önemli kaynak glukozdur. Beyin kan akımı total olarakkesildiğinde glikojen ve glukoz 2 dakikada tamamen kullanılır. Beyin dokusundaki ATP deposu 1 dakikalık total iskemi sonrası % 90 oranında azalır. Beyin korteksi, serebellum ve bazal ganglion hipoksik iskemik olaylardan ençabuk etkilenen bölgelerdir.