Hva er patofysiologien til anfall?

Et anfall oppstår når en del av hjernen blir for spent eller når nerver i hjernen begynner å skyte sammen på unormal måte. Anfallsaktivitet kan oppstå i områder i hjernen som er misdannet fra fødselsdefekter eller genetiske lidelser eller forstyrret fra infeksjon, skader, svulster, hjerneslag eller utilstrekkelig oksygenering. Patofysiologien til anfall er resultatet av en brå ubalanse mellom kreftene som begeistrer og hemmer nervecellene slik at de eksitatoriske kreftene får forrang. Dette elektriske signalet sprer seg deretter til de omkringliggende normale hjernecellene, som begynner å fyre i samsvar med de unormale cellene. Ved langvarige eller tilbakevendende anfall over en kort periode øker risikoen for fremtidige anfall etter hvert som nervecelledød, arrvevdannelse og spiring av nye aksoner oppstår.

Nerveceller mellom utslipp har normalt en negativ ladning internt på grunn av aktiv pumping av positivt ladede natriumioner ut av cellen. Utslipp eller avfyring av nervecellen innebærer en plutselig svingning av den negative ladningen til en positiv ladning når ioner kanaler inn i cellen som er åpne og positive ioner, som natrium, kalium og kalsium, strømmer inn i cellen. Både eksitatoriske og hemmende kontrollmekanismer virker for å tillate passende avfyring og forhindre upassende eksitasjon av cellen. Patofysiologien til anfall kan oppstå på grunn av økt eksitasjon av nervecellen, redusert hemming av nervecellen, eller en kombinasjon av begge påvirkningene.

Normalt etter at en nervecelle brann ut, forhindrer hemmende påvirkninger en ny avfyring av nevronet til den indre ladningen til nevronen kommer tilbake til hviletilstanden. Gamma-amino-smørsyre (GABA) er det viktigste hemmende kjemikaliet i hjernen. GABA åpner kanaler for negativt ladede kloridioner for å flomme inn i den eksiterte nevronen, noe som reduserer den indre ladningen og forhindrer en annen fyring av nervecellen. De fleste medisiner mot anfall reduserer patofysiologien til anfall ved å øke frekvensen av kloridkanalåpningene eller øke varigheten hvor kanalene er åpne. Når det er en forstyrrelse i cellene som utsteder GABA eller reseptorstedene for GABA, er det en svikt i kloridkanalene å åpne og temperere nervecellens eksitabilitet.

Mekanismer som fører til økt eksitasjon av nevroner er like viktige for patofysiologien til anfall. Glutamat er den viktigste eksitatoriske kjemiske mekleren i hjernen, som binder seg til reseptorer som åpner kanaler for natrium, kalium og kalsium i cellen. Noen arvelige former for anfall involverer en forhåndseleksjon for overdreven hyppig eller vedvarende aktivering av glutamatreseptorer, noe som øker hjernens eksitabilitet og utsiktene for anfallsaktivitet. Videre kan sammenhengende spredning av den elektriske aktiviteten langs lagdelte deler av hjernen skje fra celle til celle, en ikke-kjemisk form for forplantning som ikke er underlagt regulering av hemmende mekanismer.

Behandlinger for patofysiologi av anfall retter seg ikke bare mot molekylære avvik som involverer ionekanalene i nervecellene, men også den ikke-kjemiske spredningen av eksitasjon i hjernen. Benzodiazepiner, som Valium, og barbiturater, for eksempel Phenobarbital, virker for å åpne hemmende kloridkanaler. Fenytoin eller Dilantin forhindrer gjentatt avfyring av nevroner ved å slå av natriumkanaler i nervecellene. I situasjoner med dårlig administrerte tilbakevendende anfall, kan halotan forhindre ikke-kjemisk overføring av nerveimpulser. I tillegg endrer insulin og steroider funksjonen til glutamatreseptorer, undertrykker hjernens eksitabilitet.