Co je to patofyziologie záchvatů?
K záchvatu dochází, když je část mozku příliš vzrušená nebo když nervy v mozku začnou spolu střílet neobvyklým způsobem. K záchvatu může dojít v oblastech mozku, které jsou poškozeny vrozenými vadami nebo genetickými poruchami nebo narušeny infekcí, poraněními, nádory, mozkovými příhodami nebo nedostatečným okysličením. Patofyziologie záchvatů je výsledkem náhlé nerovnováhy mezi silami, které excitují a inhibují nervové buňky tak, že excitační síly mají přednost. Tento elektrický signál se pak šíří do okolních normálních mozkových buněk, které začnou střílet ve shodě s abnormálními buňkami. S dlouhodobými nebo opakovanými záchvaty během krátkého období se riziko budoucích záchvatů zvyšuje, protože dochází k smrti nervových buněk, tvorbě jizevních tkání a klíčení nových axonů.
Nervové buňky mezi výboji mají obvykle záporný náboj interně v důsledku aktivního čerpání pozitivně nabitých iontů sodíku z buňky. Vypouštění nebo odpálení nervové buňky zahrnuje náhlé kolísání záporného náboje na kladný náboj, protože iontové kanály do otevřené buňky a pozitivní ionty, jako je sodík, draslík a vápník, proudí do buňky. Jak excitační, tak inhibiční kontrolní mechanismy fungují tak, aby umožňovaly vhodné střílení a zabránily nevhodnému buzení buňky. Patofyziologie záchvatů může nastat v důsledku zvýšené excitace nervové buňky, snížené inhibice nervové buňky nebo kombinace obou vlivů.
Normálně po vypálení nervových buněk brání inhibiční vlivy druhému odpálení neuronu, dokud se vnitřní náboj neuronu nevrátí do klidového stavu. Kyselina gama-aminomaslová (GABA) je hlavní inhibiční chemikálií v mozku. GABA otevírá kanály pro záporně nabité chloridové ionty, které zaplavují vzrušený neuron, což snižuje vnitřní náboj a zabraňuje druhému odpálení nervové buňky. Většina léků proti záchvatům snižuje patofyziologii záchvatů zvýšením frekvence otevření chloridových kanálů nebo prodloužením doby, během které jsou kanály otevřené. Pokud dojde k narušení buněk, které vydávají GABA nebo receptorová místa pro GABA, dojde k selhání chloridových kanálů při otevírání a zmírňování excitability nervové buňky.
Pro patofyziologii záchvatů jsou stejně důležité mechanismy, které vedou ke zvýšené excitaci neuronů. Glutamát je hlavním excitačním chemickým mediátorem v mozku, který se váže na receptory, které otevírají kanály pro sodík, draslík a vápník do buňky. Některé zděděné formy záchvatů zahrnují predilekci pro příliš častou nebo trvalou aktivaci glutamátových receptorů, zvýšení excitability mozku a vyhlídky na záchvatovou aktivitu. Dále může docházet k souvislému šíření elektrické aktivity podél vrstevnatých částí mozku z buňky do buňky, což je nechemická forma propagace, která není předmětem regulace inhibičními mechanismy.
Léčby pro patofyziologii záchvatů se zaměřují nejen na molekulární abnormality zahrnující iontové kanály v nervových buňkách, ale také na nechemické šíření excitace v mozku. Benzodiazepiny, jako je Valium, a barbituráty, jako je fenobarbital, působí na otevřené inhibiční chloridové kanály. Fenytoin nebo dilantin brání opakovanému odpálení neuronů uzavřením sodíkových kanálů do nervových buněk. V situacích se špatně zvládnutými opakujícími se záchvaty může halothan zabránit nechemickému přenosu nervových impulsů. Inzulín a steroidy navíc mění funkci glutamátových receptorů a potlačují excitabilitu mozku.