Qual è la fisiopatologia delle convulsioni?

Un attacco si verifica quando una parte del cervello viene eccessivamente eccitata o quando i nervi nel cervello iniziano a sparare insieme in modo anormale.L'attività convulsiva può sorgere in aree del cervello che sono malformate da difetti alla nascita o disturbi genetici o interrotti da infezione, lesioni, tumori, ictus o ossigenazione inadeguata.La fisiopatologia delle convulsioni deriva da un brusco squilibrio tra le forze che eccitano e inibiscono le cellule nervose in modo tale che le forze eccitatorie abbiano la precedenza.Questo segnale elettrico si diffonde quindi alle normali cellule cerebrali circostanti, che iniziano a sparare in concerto con le cellule anormali.Con convulsioni prolungate o ricorrenti per un breve periodo, si verificano il rischio di convulsioni future all'aumentare della morte delle cellule nervose, della formazione di tessuto cicatriziale e della germinazione di nuovi assoni.

Le cellule nervose tra gli scarichi hanno normalmente una carica negativa internamente a causa del pompaggio attivo di ioni di sodio caricati positivamente dalla cellula.Lo scarico o il fuoco della cellula nervosa comporta un'improvvisa fluttuazione della carica negativa a una carica positiva mentre i canali di ioni nella cellula aperti e ioni positivi, come sodio, potassio e calcio, fluiscono nella cellula.Entrambi i meccanismi di controllo eccitatorio e inibitorio agiscono per consentire l'adeguata sparo e prevenire un'eccitazione inappropriata della cellula.La fisiopatologia delle convulsioni può verificarsi a causa della maggiore eccitazione della cellula nervosa, della ridotta inibizione della cellula nervosa o di una combinazione di entrambe le influenze.

Normalmente dopo che un incendio di cellule nervose, le influenze inibitorie impediscono un secondo fuoco del neurone fino a quando la carica interna del neurone torna allo stato di riposo.L'acido gamma-amino-butirrico (GABA) è la sostanza chimica di inibizione principale nel cervello.GABA apre canali per gli ioni cloruro caricati negativamente per allagarsi nel neurone eccitato, il che riduce la carica interna e impedisce un secondo fuoco della cellula nervosa.La maggior parte dei farmaci anti-sequestro riduce la patofisiologia delle convulsioni aumentando la frequenza delle aperture del canale del cloruro o aumentando la durata durante le quali i canali sono aperti.Quando c'è un'interruzione nelle cellule che emettono GABA o i siti dei recettori per GABA, si verifica un fallimento dei canali del cloruro per aprire e temperare l'eccitabilità della cellula nervosa.

Altrettanto significativa per la fisiopatologia delle convulsioni sono meccanismi che portano ad una maggiore eccitazione dei neuroni.Il glutammato è il principale mediatore chimico eccitatorio nel cervello, che si lega ai recettori che aprono canali per sodio, potassio e calcio nella cellula.Alcune forme ereditarie di convulsioni comportano una predilezione per l'attivazione eccessiva o sostenuta dei recettori del glutammato, aumentando l'eccitabilità del cervello e la prospettiva per l'attività delle crisi.Inoltre, la diffusione contigua dell'attività elettrica lungo parti stratificate del cervello può verificarsi da cellula a cellula, una forma non chimica di propagazione che non è soggetta alla regolazione da meccanismi inibitori.

I trattamenti per la fisiopatologia delle convulsioni prendono di mira non solo le anomalie molecolari che coinvolgono i canali ionici nelle cellule nervose, ma anche la diffusione non chimica dell'eccitazione nel cervello.Le benzodiazepine, come il valium, e i barbiturici, come il fenobarbitale, agiscono per aprire canali di cloruro inibitorio.La fenitoina o la dilantina impediscono l'accensione ripetitiva dei neuroni chiudendo i canali di sodio nelle cellule nervose.In situazioni con convulsioni ricorrenti scarsamente gestite, l'alotano può impedire la trasmissione non chimica degli impulsi nervosi.Inoltre, l'insulina e gli steroidi cambiano la funzione dei recettori del glutammato, sopprimendo l'eccitabilità del cervello.