Smadzeņu bojājuma mehānisma skaidrojums smadzeņu tūskas gadījumā ir balstīts uz tā saukto Monroe-Kellie doktrīnu.
Monroe-Kellie doktrīna nosaka, ka galvaskausa dobuma tilpums ir nemainīgs un tajā ir nesaspiežamas sastāvdaļas: cietā sastāvdaļa, ko veido smadzeņu viela (aptuveni 1400 ml), un šķidrā sastāvdaļa, ko veido asinis (aptuveni 150 ml) un cerebrospinālais šķidrums (aptuveni 150 ml).
Tā kā šīs sastāvdaļas ir cietas un nemainīga tilpuma, vienas no šīm sastāvdaļām tilpuma palielināšanās automātiski izraisa otras sastāvdaļas zudumu un saspiešanu tādā pašā apjomā.
Smadzeņu tūskas gadījumā smadzenes "uzbriest". Palielinās to relatīvais tilpums.
Šis palielinātais smadzeņu tilpums samazina asins plūsmu uz smadzenēm. Paaugstināts spiediens var izraisīt arī turpmākus strukturālus bojājumus gan tūskainajās, gan tūskainajās smadzeņu daļās.
Smadzeņu tūsku var izraisīt dažādi traucējumi.
Galvenie bojājumu veidi pēc cēloņa tiek iedalīti šādos:
- vazogēnā
- šūnu
- osmotisko
- intersticiālo
Pēc šiem mehānismiem smadzeņu tūska rodas tādu slimību gadījumā kā smadzeņu audzējs, trauma, hipoksija, t. i., smadzeņu neapskābināšana ar skābekli, infekcija, vielmaiņas traucējumi vai akūta hipertensija.
Neiroloģiski cēloņi var būt hepatīts (aknu iekaisums), Reja sindroms, saindēšanās ar oglekļa monoksīdu, saindēšanās ar svinu un smadzeņu tūska lielā augstumā. Reti sastopams smadzeņu tūskas cēlonis ir tā sauktais pseidotumour cerebri.
1. Vazogēna smadzeņu tūska
Šī ir visbiežāk sastopamā tūskas forma. Tā rodas asins-smadzeņu barjeras traucējumu dēļ.
Caur pārrautu hematoencefalisko barjeru joni un olbaltumvielas plūst brīvāk un nonāk telpā ārpus asinsvadiem. Tas izraisa šķidruma ieplūšanu smadzeņu audos.
Piemēram, smadzeņu audzēju gadījumā veidojas tādas ķīmiskas vielas kā asinsvadu endotēlija augšanas faktors (VEGF), glutamāts un leikotriēni, kas palielina šķidruma caurlaidību caur arteriālajiem asinsvadiem ap audzēju.
Tas izraisa šķidruma infiltrāciju smadzeņu audos, jo īpaši baltajā vielā. Šī tā sauktā peritumorālā tūska rada tipisku klīnisko ainu pacientiem ar smadzeņu audzējiem.
65 % pacientu ir domāšanas, runas un apziņas traucējumi.
2. Šūnu jeb citotoksiskā tūska
Rodas dažu minūšu laikā pēc smadzeņu traumas.
Tā skar smadzeņu šūnas. Izšķir trīs veidus:
- Gliālās šūnas - cits nosaukums neiroglijai, tās ir nervu šūnas, kas ir nervu šūnu balsts. Galvenokārt tām ir pašu nervu šūnu atbalsta, aizsardzības, barošanas un reģenerācijas funkcija.
- Neironi - nervu šūnas
- Endotēlija šūnas - Endotēlijs ir plāns šūnu slānis, kas veido asinsvadu iekšējo oderi.
Citotoksiskā tūska rodas jonu transporta traucējumu dēļ caur šūnu membrānām. Nātrijs brīvi iekļūst šūnā. Mehānisms, kas izslēdz tā pārpalikumu, nedarbojas.
Pēc tam šūnā sāk ieplūst citi anjoni, cenšoties atgriezt šūnas neitrālu stāvokli. Tas izraisa intracelulāro tūsku, t. i., pašas šūnas "uzbriešanu".
Šāda veida tūsku izraisa, piemēram, smadzeņu trauma vai pēkšņs insults.
3. Smadzeņu intersticiāla tūska
Intersticiālo smadzeņu tūsku izraisa cerebrospinālā šķidruma pārvietošanās no smadzeņu kambaru telpas uz smadzeņu audu telpu.
Paaugstināts intrakraniālais spiediens izspiež šķidrumu starp smadzeņu šūnām. Tādējādi šķidrums uzkrājas ekstracelulārajā telpā, t. i., ap šūnām, galvenokārt smadzeņu baltajā vielā.
Pacienti ar hidrocefāliju vai meningītu cieš no šāda veida pietūkuma.
4. Osmotiskā tūska
Parasti rodas osmolaritāti ietekmējošu traucējumu gadījumā, piemēram, hiponatriēmijas, diabētiskās ketoacidozes vai citu līdzīgu vielmaiņas slimību gadījumā.
Šādos gadījumos smadzeņu šūnas izņem ūdeni no plazmas, izraisot plašu tūsku.
Smadzeņu tūskas histopatoloģijā var būt redzama gan pamatpatoloģija (audzējs, infekcija, anoksiskas izmaiņas), gan difūzā tūska, kas veidojas vai nu no šūnu ķermeņiem citotoksiskā tūskas veidā, vai no intersticiālām telpām.