Co to jest patofizjologia napadów?
Napad występuje, gdy część mózgu jest nadmiernie podekscytowana lub gdy nerwy w mózgu zaczynają strzelać razem w nienormalny sposób. Aktywność napadowa może wystąpić w obszarach mózgu, które są zdeformowane z powodu wad wrodzonych lub zaburzeń genetycznych lub zakłócone przez infekcję, urazy, guzy, udary mózgu lub nieodpowiednie dotlenienie. Patofizjologia napadów wynika z nagłej nierównowagi między siłami, które pobudzają i hamują komórki nerwowe, tak że siły pobudzające mają pierwszeństwo. Ten sygnał elektryczny rozprzestrzenia się następnie na otaczające normalne komórki mózgowe, które zaczynają strzelać razem z nieprawidłowymi komórkami. W przypadku przedłużających się lub nawracających napadów w krótkim okresie wzrasta ryzyko przyszłych napadów w miarę śmierci komórek nerwowych, tworzenia się blizn i wyrastania nowych aksonów.
Komórki nerwowe między wyładowaniami zwykle mają wewnętrznie ujemny ładunek z powodu aktywnego pompowania dodatnio naładowanych jonów sodu z komórki. Wyładowanie lub odpalenie komórki nerwowej wiąże się z nagłą fluktuacją ładunku ujemnego do ładunku dodatniego, gdy jony wprowadzają się do komórki, a jony dodatnie, takie jak sód, potas i wapń, wpływają do komórki. Zarówno pobudzające, jak i hamujące mechanizmy kontrolne działają, aby umożliwić odpowiednie odpalenie i zapobiec niewłaściwemu wzbudzeniu komórki. Patofizjologia napadów może wystąpić z powodu zwiększonego pobudzenia komórki nerwowej, zmniejszonego hamowania komórki nerwowej lub kombinacji obu wpływów.
Zwykle po wystrzeleniu komórki nerwowej wpływy hamujące zapobiegają ponownemu uruchomieniu neuronu, dopóki wewnętrzny ładunek neuronu nie powróci do stanu spoczynku. Kwas gamma-amino-masłowy (GABA) jest główną substancją hamującą w mózgu. GABA otwiera kanały dla ujemnie naładowanych jonów chlorkowych, aby napłynęły do wzbudzonego neuronu, co zmniejsza ładunek wewnętrzny i zapobiega ponownemu uruchomieniu komórki nerwowej. Większość leków przeciwdrgawkowych zmniejsza patofizjologię napadów przez zwiększenie częstotliwości otworów kanałów chlorkowych lub zwiększenie czasu, w którym kanały są otwarte. Kiedy dochodzi do zakłócenia w komórkach, które emitują GABA lub miejsca receptorowe dla GABA, następuje awaria kanałów chlorkowych, które otwierają się i hamują pobudliwość komórki nerwowej.
Równie istotne dla patofizjologii napadów są mechanizmy, które prowadzą do zwiększonego pobudzenia neuronów. Glutaminian jest głównym pobudzającym chemicznym mediatorem w mózgu, który wiąże się z receptorami, które otwierają kanały dla sodu, potasu i wapnia do komórki. Niektóre odziedziczone formy napadów obejmują skłonność do nadmiernie częstej lub przedłużonej aktywacji receptorów glutaminianowych, zwiększając pobudliwość mózgu i perspektywę aktywności napadowej. Ponadto, ciągłe rozprzestrzenianie się aktywności elektrycznej wzdłuż warstwowych części mózgu może wystąpić z komórki do komórki, niechemicznej formy propagacji, która nie podlega regulacji przez mechanizmy hamujące.
Leczenie patofizjologii napadów atakuje nie tylko nieprawidłowości molekularne obejmujące kanały jonowe w komórkach nerwowych, ale także niechemiczne rozprzestrzenianie się wzbudzenia w mózgu. Benzodiazepiny, takie jak Valium, i barbiturany, takie jak fenobarbital, działają na otwieranie hamujących kanałów chlorkowych. Fenytoina lub Dilantin zapobiega powtarzalnemu odpalaniu neuronów poprzez zamknięcie kanałów sodowych w komórkach nerwowych. W sytuacjach z źle zarządzanymi nawracającymi napadami halotan może zapobiegać niechemicznemu przekazywaniu impulsów nerwowych. Dodatkowo insulina i sterydy zmieniają funkcję receptorów glutaminianowych, tłumiąc pobudliwość mózgu.