Was ist die Pathophysiologie von Anfällen?
Ein Anfall tritt auf, wenn ein Teil des Gehirns übermäßig erregt ist oder wenn Nerven im Gehirn auf abnormale Weise zu feuern beginnen. Anfallsaktivität kann in Bereichen des Gehirns auftreten, die aufgrund von Geburtsfehlern oder genetischen Störungen oder aufgrund von Infektionen, Verletzungen, Tumoren, Schlaganfällen oder unzureichender Sauerstoffversorgung gestört sind. Die Pathophysiologie von Anfällen resultiert aus einem plötzlichen Ungleichgewicht zwischen den Kräften, die die Nervenzellen anregen und hemmen, so dass die Erregungskräfte Vorrang haben. Dieses elektrische Signal breitet sich dann auf die umgebenden normalen Gehirnzellen aus, die zusammen mit den abnormalen Zellen zu feuern beginnen. Bei längeren oder wiederholten Anfällen über einen kurzen Zeitraum steigt das Risiko zukünftiger Anfälle, da Nervenzelltod, Narbengewebe-Bildung und das Keimen neuer Axone auftreten.
Nervenzellen zwischen Entladungen sind normalerweise intern negativ geladen, da positiv geladene Natriumionen aktiv aus der Zelle gepumpt werden. Beim Entladen oder Brennen der Nervenzelle schwankt die negative Ladung plötzlich zu einer positiven Ladung, wenn Ionen in die Zelle gelangen und positive Ionen wie Natrium, Kalium und Kalzium in die Zelle fließen. Sowohl exzitatorische als auch inhibitorische Kontrollmechanismen ermöglichen ein angemessenes Brennen und verhindern eine unangemessene Erregung der Zelle. Die Pathophysiologie von Anfällen kann auf eine erhöhte Erregung der Nervenzellen, eine verminderte Hemmung der Nervenzellen oder eine Kombination beider Einflüsse zurückzuführen sein.
Normalerweise verhindern nach dem Brand einer Nervenzelle inhibitorische Einflüsse ein zweites Feuern des Neurons, bis die interne Ladung des Neurons in ihren Ruhezustand zurückkehrt. Gamma-Amino-Buttersäure (GABA) ist die hauptsächliche hemmende Chemikalie im Gehirn. GABA öffnet Kanäle für negativ geladene Chloridionen, die in das angeregte Neuron fließen, wodurch die interne Ladung verringert und ein zweites Abfeuern der Nervenzelle verhindert wird. Die meisten Mittel gegen Krampfanfälle verringern die Pathophysiologie von Krampfanfällen, indem sie die Häufigkeit der Chloridkanalöffnungen erhöhen oder die Öffnungsdauer der Kanäle verlängern. Wenn es zu einer Störung der Zellen kommt, die GABA oder die Rezeptorstellen für GABA ausgeben, können die Chloridkanäle die Erregbarkeit der Nervenzellen nicht öffnen und temperieren.
Genauso wichtig für die Pathophysiologie von Anfällen sind Mechanismen, die zu einer erhöhten Erregung von Neuronen führen. Glutamat ist der wichtigste anregende chemische Mediator im Gehirn, der an Rezeptoren bindet, die Kanäle für Natrium, Kalium und Kalzium in die Zelle öffnen. Einige ererbte Formen von Anfällen beinhalten eine Vorliebe für eine übermäßig häufige oder anhaltende Aktivierung von Glutamatrezeptoren, was die Erregbarkeit des Gehirns und die Aussicht auf Anfallsaktivität erhöht. Darüber hinaus kann es zu einer kontinuierlichen Ausbreitung der elektrischen Aktivität entlang geschichteter Teile des Gehirns von Zelle zu Zelle kommen, einer nicht-chemischen Form der Vermehrung, die nicht durch Hemmungsmechanismen reguliert wird.
Behandlungen für die Pathophysiologie von Anfällen zielen nicht nur auf die molekularen Anomalien ab, an denen die Ionenkanäle in den Nervenzellen beteiligt sind, sondern auch auf die nicht-chemische Ausbreitung der Erregung im Gehirn. Benzodiazepine wie Valium und Barbiturate wie Phenobarbital öffnen inhibitorische Chloridkanäle. Phenytoin oder Dilantin verhindern das wiederholte Abfeuern von Neuronen, indem Natriumkanäle in die Nervenzellen gesperrt werden. In Situationen mit schlecht behandelten wiederkehrenden Anfällen kann Halothan die nicht-chemische Übertragung von Nervenimpulsen verhindern. Zusätzlich verändern Insulin und Steroide die Funktion von Glutamatrezeptoren und unterdrücken die Erregbarkeit des Gehirns.