Что такое патофизиология судорог?

Приступ возникает, когда часть мозга становится чрезмерно возбужденной или когда нервные процессы в мозге начинают работать ненормальным образом. Приступы могут возникать в областях мозга, которые искажены от врожденных дефектов или генетических нарушений или нарушены инфекцией, травмами, опухолями, инсультами или недостаточной оксигенацией. Патофизиология судорог возникает в результате резкого дисбаланса между силами, которые возбуждают и подавляют нервные клетки, так что возбуждающие силы имеют приоритет. Этот электрический сигнал затем распространяется на окружающие нормальные клетки мозга, которые начинают срабатывать вместе с аномальными клетками. При длительных или повторяющихся приступах в течение короткого периода риск возникновения таких приступов возрастает по мере гибели нервных клеток, образования рубцовой ткани и появления новых аксонов.

Нервные клетки между разрядами обычно имеют внутри отрицательный заряд из-за активной откачки положительно заряженных ионов натрия из клетки. Разряд или запуск нервной клетки включает в себя внезапное колебание отрицательного заряда к положительному заряду, когда ионные каналы попадают в открытую клетку, а положительные ионы, такие как натрий, калий и кальций, поступают в клетку. Как возбуждающие, так и ингибирующие механизмы контроля действуют для обеспечения надлежащего возбуждения и предотвращения неуместного возбуждения клетки. Патофизиология судорог может возникать из-за повышенного возбуждения нервной клетки, пониженного торможения нервной клетки или сочетания обоих воздействий.

Обычно после срабатывания нервной клетки ингибирующие воздействия предотвращают повторное включение нейрона до тех пор, пока внутренний заряд нейрона не вернется в состояние покоя. Гамма-амино-масляная кислота (ГАМК) является основным ингибирующим химическим веществом в мозге. ГАМК открывает каналы для попадания отрицательно заряженных ионов хлорида в возбужденный нейрон, что снижает внутренний заряд и предотвращает повторное срабатывание нервной клетки. Большинство противосудорожных препаратов уменьшают патофизиологию судорог, увеличивая частоту открытий хлоридных каналов или увеличивая продолжительность, в течение которой каналы открыты. Когда происходит нарушение в клетках, которые вырабатывают ГАМК или рецепторные сайты для ГАМК, происходит неспособность хлоридных каналов открывать и сдерживать возбудимость нервной клетки.

Не менее значимыми для патофизиологии судорог являются механизмы, которые приводят к усилению возбуждения нейронов. Глутамат является основным возбуждающим химическим медиатором в мозге, который связывается с рецепторами, которые открывают каналы для натрия, калия и кальция в клетку. Некоторые унаследованные формы судорог включают склонность к чрезмерно частой или длительной активации глутаматных рецепторов, повышая возбудимость мозга и перспективы судорожной активности. Кроме того, непрерывное распространение электрической активности вдоль слоистых частей мозга может происходить от клетки к клетке, нехимическая форма распространения, которая не подлежит регулированию с помощью тормозных механизмов.

Лечение патофизиологии судорог направлено не только на молекулярные аномалии, связанные с ионными каналами в нервных клетках, но и на нехимическое распространение возбуждения в мозге. Бензодиазепины, такие как валиум, и барбитураты, такие как фенобарбитал, действуют, чтобы открыть ингибирующие каналы хлорида. Фенитоин или Дилантин предотвращает повторное срабатывание нейронов, закрывая натриевые каналы в нервных клетках. В ситуациях с плохо управляемыми рецидивирующими приступами галотан может предотвратить нехимическую передачу нервных импульсов. Кроме того, инсулин и стероиды изменяют функцию рецепторов глутамата, подавляя возбудимость мозга.