Vad är patofysiologi för anfall?

Ett anfall inträffar när en del av hjärnan blir alltför upphetsad eller när nerverna i hjärnan börjar skjuta tillsammans på ett onormalt sätt. Krampaktivitet kan uppstå i områden i hjärnan som är missbildade från födelsedefekter eller genetiska störningar eller störs av infektion, skador, tumörer, stroke eller otillräcklig syresättning. Krampens patofysiologi är resultatet av en plötslig obalans mellan de krafter som väcker och hämmar nervcellerna så att de exciterande krafterna har företräde. Denna elektriska signal sprider sig sedan till de omgivande normala hjärncellerna, som börjar eldas i samarbete med de onormala cellerna. Vid långvariga eller återkommande anfall under en kort period ökar risken för framtida anfall när nervcelldöd, ärrvävnadsbildning och spirande av nya axoner uppstår.

Nervceller mellan utsläpp har normalt en negativ laddning internt på grund av den aktiva pumpningen av positivt laddade natriumjoner ur cellen. Utsläpp eller avfyrning av nervcellen involverar en plötslig fluktuering av den negativa laddningen till en positiv laddning när joner kanaler in i cellen öppnar och positiva joner, såsom natrium, kalium och kalcium, flödar in i cellen. Både exciterande och hämmande kontrollmekanismer verkar för att möjliggöra lämplig avfyrning och förhindra olämplig excitation av cellen. Patofysiologin för anfall kan uppstå på grund av ökad excitering av nervcellen, minskad hämning av nervcellen eller en kombination av båda påverkningarna.

Normalt efter en nervcellsbränning förhindrar hämmande påverkan en andra avfyrning av neuronet tills neuronens interna laddning återgår till sitt viloläge. Gamma-amino-smörsyra (GABA) är den huvudsakliga hämmande kemikalien i hjärnan. GABA öppnar kanaler för negativt laddade kloridjoner som flödar in i den upphetsade nervcellen, vilket minskar den interna laddningen och förhindrar en andra avfyrning av nervcellen. De flesta läkemedel mot anfall minskar patofysiologin för anfall genom att öka kloridkanalens öppningar eller öka varaktigheten under vilken kanalerna är öppna. När det finns en störning i cellerna som emitterar GABA eller receptorplatserna för GABA, finns det en kloridkanalens misslyckande med att öppna och temperera nervcells excitabilitet.

Lika betydelsefulla för patofysiologin för anfall är mekanismer som leder till ökad excitation av neuroner. Glutamat är den viktigaste excitatoriska kemiska medlaren i hjärnan, som binder till receptorer som öppnar kanaler för natrium, kalium och kalcium i cellen. Vissa ärvda former av anfall involverar en förutbestämning för alltför frekvent eller långvarig aktivering av glutamatreceptorer, vilket ökar hjärnans excitabilitet och utsikterna för anfallsaktivitet. Vidare kan en sammanhängande spridning av den elektriska aktiviteten längs skiktade delar av hjärnan ske från cell till cell, en icke-kemisk form av utbredning som inte är föremål för reglering av hämmande mekanismer.

Behandlingar av patofysiologi för anfall riktar sig inte bara till de molekylära avvikelser som involverar jonkanalerna i nervcellerna utan också den icke-kemiska spridningen av excitation i hjärnan. Bensodiazepiner, såsom Valium, och barbiturater, såsom Phenobarbital, verkar för att öppna hämmande kloridkanaler. Fenytoin eller Dilantin förhindrar repetitiv avfyrning av nervceller genom att stänga av natriumkanaler i nervcellerna. I situationer med dåligt hanterade återkommande anfall kan halotan förhindra icke-kemisk överföring av nervimpulser. Dessutom förändrar insulin och steroider funktionen hos glutamatreceptorer, vilket undertrycker hjärnans excitabilitet.