Pathofysiologie

een beroerte treedt op wanneer de bloedtoevoer naar een deel van de hersenen wordt onderbroken, wat resulteert in een zekere mate van permanente neurologische schade. De twee belangrijkste categorieën van beroerte zijn ischemische (gebrek aan bloed en dus zuurstof naar een gebied van de hersenen) en hemorragische (bloeden uit een barsten of lekkende bloedvat in de hersenen) beroerte.

pathofysiologie van ischemisch cerebrovasculair accident

de vaak voorkomende route van ischemisch cerebrovasculair accident is een gebrek aan voldoende bloedtoevoer om cerebraal weefsel te perfusieeren, als gevolg van vernauwde of geblokkeerde slagaders die naar of in de hersenen leiden.

ischemische beroertes kunnen grofweg worden onderverdeeld in trombotische en embolische beroertes.

vernauwing is meestal het gevolg van atherosclerose – het voorkomen van vette plaques in de bloedvaten. Aangezien de plaques in grootte groeien, wordt het bloedvat vernauwd en de bloedstroom naar het gebied voorbij wordt verminderd.

beschadigde gebieden van een atherosclerotische plaque kunnen een bloedstolsel veroorzaken, dat het bloedvat blokkeert – een trombotische beroerte.

bij een embolische beroerte reizen bloedstolsels of brokstukken van elders in het lichaam, meestal de hartkleppen, door de bloedsomloop en blokkeren smallere bloedvaten.

gebaseerd op de etiologie van ischemisch cerebrovasculair accident wordt in het algemeen een nauwkeurigere subclassificatie gebruikt:

• grote arteriële ziekte-atherosclerose van grote bloedvaten, waaronder de inwendige halsslagader, wervelsarterie, basilaire arterie en andere belangrijke takken van de cirkel van Willis.
• Small vessel disease-veranderingen als gevolg van chronische ziekten, zoals diabetes, hypertensie, hyperlipidemie en roken, die leiden tot verminderde compliance van de arteriële wanden en/of vernauwing en occlusie van het lumen van kleinere bloedvaten.
• embolische beroerte-de meest voorkomende oorzaak van een embolische beroerte is atriumfibrilleren.
• beroerte van bepaalde etiologie-zoals erfelijke ziekten, metabole stoornissen en coagulopathieën.
• Slag van onbekende etiologie-na uitsluiting van alle bovenstaande.

in het kerngebied van een beroerte wordt de bloedstroom zo drastisch verminderd dat de cellen meestal niet kunnen herstellen en vervolgens cellulaire dood kunnen ondergaan.

het weefsel in het gebied rond de infarctkern, bekend als de ischemische penumbra, is minder ernstig aangetast. Dit gebied wordt functioneel stil gemaakt door verminderde bloedstroom maar blijft metabolisch actief. Cellen in dit gebied zijn bedreigd, maar nog niet onherstelbaar beschadigd. Ze kunnen apoptose ondergaan na enkele uren of dagen, maar als de bloedstroom en zuurstoflevering kort na het begin van de beroerte wordt hersteld, zijn ze potentieel herstelbaar (figuur 1).

figuur 1: Ischemische penumbra-mogelijkheid tot omgekeerde neurologische stoornis bij post – beroerte therapie

de ischemische cascade

na seconden tot minuten van cerebrale ischemie wordt de ischemische cascade gestart. Dit is een reeks biochemische reacties in de hersenen en andere aërobe weefsels, die meestal duurt twee tot drie uur, maar kan dagen duren, zelfs na normale bloedstroom terugkeert.

Het doel van acute beroerte therapie is het normaliseren van de perfusie en het ingrijpen in de cascade van biochemische disfunctie om de penumbra zo veel en zo vroeg mogelijk te redden.

hoewel het een cascade wordt genoemd, zijn gebeurtenissen niet altijd lineair (figuur 2).

Figuur 2: de ischemische cascade

(bron:: http://neuro4students.wordpress.com/pathophysiology)

belangrijke stappen van de ischemische cascade

1. zonder adequate bloedtoevoer en dus gebrek aan zuurstof verliezen hersencellen hun vermogen om energie te produceren, met name adenosinetrifosfaat (ATP).
2. cellen in het getroffen gebied schakelen over op anaeroob metabolisme, wat leidt tot een lagere productie van ATP, maar een bijproduct afgeeft dat melkzuur wordt genoemd.
3. melkzuur is een irriterend middel dat cellen kan vernietigen door verstoring van de normale zuur-base-balans in de hersenen.
4. ATP-reliant ionentransportpompen falen, waardoor het celmembraan gedepolariseerd raakt, wat leidt tot een grote instroom van ionen, waaronder calcium (Ca++), en een efflux van kalium.
5. intracellulaire calciumspiegels worden te hoog en leiden tot de afgifte van de prikkelende aminozuurneurotransmitter glutamaat.
6. glutamaat stimuleert AMPA-receptoren en Ca++ – permeabele NMDA-receptoren, wat leidt tot nog meer calciuminvloed in cellen.
7. overmatige calciuminvoering overexciteert cellen en activeert proteasen( enzymen die celeiwitten verteren), lipasen (enzymen die celmembranen verteren) en vrije radicalen die ontstaan als gevolg van de ischemische cascade in een proces dat excitotoxiciteit wordt genoemd.
8. naarmate het membraan van de cel wordt afgebroken door fosfolipasen, wordt het doorlaatbaarder en komen er meer ionen en schadelijke chemicaliën in de cel terecht.
9. mitochondriën breken af, waardoor toxinen en apoptotische factoren in de cel vrijkomen.
10. cellen ervaren apoptose.
11. als de cel afsterft door necrose, geeft het glutamaat en giftige chemicaliën af in de omgeving eromheen. Gifstoffen vergiftigen nabijgelegen neuronen, en glutamaat kan ze overexcite.
12. het verlies van vasculaire structurele integriteit resulteert in een afbraak van de beschermende bloed-hersenbarrière en draagt bij tot cerebraal oedeem, wat secundaire progressie van het hersenletsel kan veroorzaken.

pathofysiologie van hemorragische beroerte

hemorragische beroertes zijn het gevolg van het scheuren van een bloedvaten, wat leidt tot compressie van hersenweefsel door een uitdijend hematoom. Dit kan Weefsel vervormen en verwonden. Bovendien kan de druk leiden tot een verlies van bloedtoevoer naar het aangetaste weefsel met als gevolg een infarct, en het bloed dat vrijkomt door hersenbloeding lijkt directe toxische effecten op hersenweefsel en vasculatuur te hebben.

• intracerebrale bloeding-veroorzaakt door breuk van een bloedvat en ophoping van bloed in de hersenen. Dit is gewoonlijk het resultaat van bloedvatschade van chronische hypertensie, vasculaire misvormingen, of de gebruiksmedicijnen verbonden aan verhoogde het aftappen tarieven, zoals anticoagulantia, trombolytics, en antiplatelet agenten.

• subarachnoïdale hemorragie is de geleidelijke bloedophoping in de subarachnoïdale ruimte van de hersenduur, meestal veroorzaakt door een trauma aan het hoofd of een breuk van een cerebraal aneurysma.