Как возникает эпилепсия?
Мозг — это орган, который управляет человеческим сознанием, мышлением, эмоциями, движением и восприятием различных ощущений. Физиологические функции мозга осуществляются благодаря биоэлектрической активности, а биоэлектрическое явление и возбудимость клеток — одна из основных функций клеток, и различные виды жизнедеятельности человека неотделимы от биоэлектричества.
Из предыдущего определения эпилепсии мы знаем, что эпилепсия вызвана чрезмерным синхронным аномальным разрядом нейронов в головном мозге. В нормальных условиях организм поддерживает относительный баланс возбуждения и торможения нейронов головного мозга с помощью собственных регуляторных механизмов, а частота срабатывания нервных клеток поддерживается в физиологическом диапазоне (1-20 Гц).
Когда нейроны в определенной части мозга подвергаются дегенерации, некрозу, отсутствию или структурным аномалиям, нейротрансмиттеры в нейронах изменяются (возбуждающие трансмиттеры увеличиваются или тормозящие трансмиттеры уменьшаются) и распределение ионов (в основном ионов калия и натрия) внутри и снаружи клеток изменяется, вызывая чрезмерно синхронный разряд большого количества нейронов в мозге с частотой от сотен до тысяч Гц, что вызывает клиническую эпилепсию. Это вызывает клинические припадки.
Патогенез эпилепсии — сложный вопрос, включающий в себя внутреннюю природу нервной системы, дисбаланс между возбуждающими и тормозными процессами, возникновение припадков (эпилептических очагов), а также генерацию, распространение и прекращение эпилептических волн. Хотя было сделано много открытий, точные механизмы до сих пор не выяснены.
1. Генерация эпилептиформной активности.
Локальные структурные изменения в мозге и дисбаланс в местной внутренней среде могут быть результатом действия повреждающих мозг факторов. Генетические факторы делают определенные участки мозга более восприимчивыми к повреждающим мозг факторам, таким как нестабильные мембранные потенциалы нейронов или пониженный судорожный порог. Сочетание обоих патогенных факторов приводит к аномальной локальной активности мембранного потенциала нейронов и дисбалансу между возбуждающей и тормозной активностью.
В настоящее время показано, что нейроны в области эпилептического очага обладают повышенной возбудимостью и находятся в постоянном состоянии частичной деполяризации и пароксизмального дрейфа деполяризации, и что эта аномалия мембранного потенциала может быть связана с трансмембранным движением ионов кальция.
Из-за измененной (повышенной) проницаемости клеточной мембраны для ионов нейроны склонны к активации и возбуждению в таких условиях, как легкое повышение температуры тела, гипогликемия, гипокальциемия, гипонатриемия и сенсорные стимулы (например, мигающий свет) и определенное время сна. Когда возбуждающая активность увеличивается, а тормозящая активность уменьшается до определенного порога (судорожного порога), нейроны еще больше деполяризуются и происходит взрывной разряд, в этот момент на ЭЭГ можно зарегистрировать эпилептические волны. Из-за активации тормозных путей обратной связи эпилептические волны ограничиваются эпилептическим очагом и не распространяются на периферию или на контралатеральную сторону, не оставляя клинических проявлений припадков.
В отсутствие клинических припадков эпилептиформная волновая активность ограничена периферией и/или контралатеральной стороной очага вследствие активации тормозных путей обратной связи, которые могут быть существенно усилены и/или значительно снижены или полностью устранены провоцирующим фактором (внутренние или внешние факторы окружающей среды). Точный механизм, регулирующий преобразование межприступной эпилептиформной активности в диффузную эпилептиформную активность во время припадков, до конца не изучен и может быть связан со спонтанной стрельбой или синхронными афферентными всплесками от центральной исходной точки нейрона.
Тонкие изменения в трансмембранном движении различных ионов и многочисленных нейротрансмиттерных систем происходят в генерации, распространении и прекращении мембранного потенциала и эпилептических разрядов в нейронах в эпилептическом очаге, такие как повышение внеклеточных ионов калия в области эпилептического очага, дефект вольтаж-чувствительных кальциевых каналов клеточной мембраны, значительное снижение тормозного нейротрансмиттера гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), 5 -ГАМК, 5-HT и глицин повышены, возбуждающие нейротрансмиттеры глутамат и ацетилхолин повышены или понижены, а нейромодулятор таурин повышен. Однако причинно-следственная связь между этими биохимическими изменениями и эпилептическими припадками является спорной.
2. Распространение эпилептической активности.
Распространение эпилептической активности связано с этиологией, расположением и количеством эпилептических очагов, а также с системой (схемой) нейронной сети и тормозными эффектами обратной связи, вызванными эпилептической активностью.
Когда эпилептиформная активность локально распространяется из эпилептического очага в соседние области мозга и больше не распространяется, клинической картиной является парциальный припадок. Помимо торможения боковых аксональных ветвей по обратной связи, механизм, препятствующий распространению эпилептических волн, связан с экстракортикальным (мозжечковым и другим экстрапирамидным) торможением, которое при недостаточности может распространяться на таламус и ретикулярную формацию среднего мозга, вызывая потерю сознания, а затем на всю кору головного мозга через таламическую проекционную систему, приводя к генерализованным тонико-клоническим припадкам. Иногда эпилептиформная активность действует в корковом синаптическом кольце в течение длительного времени (от нескольких часов до нескольких месяцев),’ и развивается парциальный эпилептический статус.
Клиническая картина парциальных припадков сложна и разнообразна, в зависимости от расположения эпилептического очага и пути и степени распространения эпилептической активности. Эпилептиформная активность, возникающая в среднем мозге и таламусе, распространяется двусторонне через таламическую проекционную систему и проявляется как первичный большой припадок. Считается, что отсутствие припадков связано с вовлечением глубоких структур средней линии (билатеральные паравентрикулярные ядра таламуса, ринальные ядра, внутренние платизматические ядра и латеральные жесткие ядра верхнего коленчатого тела), но связи между ядрами в этих местах и с корой головного мозга не выяснены. Инфантильные спазмы могут быть связаны с дисбалансом в регуляторных механизмах ствола мозга (pons).
3. прекращение эпилептиформной активности.
Прекращение эпилептических припадков зависит от различных уровней торможения и имеет мало общего с потреблением энергии нейронами, в том числе.
(1) роль тормозных нейронов (ГАМК-ергических нейронов) вокруг эпилептогенного очага.
(2) поглощение возбуждающих веществ глиальными клетками.
(3) Ингибирующие эффекты в substantia nigra, хвостатом ядре и мозжечке.
(4) Некоторые вещества, высвобождающиеся из мозга во время эпилептической активности, такие как бета-эндорфин, аденозин, гипоксантин, креатинин и холецистокинин, также играют определенную роль.