En kvinde med migræne med hovedet i hænderne og en menneskelig hjerne med grønne pile, der viser udviklingen med et migræneanfald.
Xenia Fiona Jensen

Hvad sker der i hjernen under et migræneanfald?

Det grundlæggende

Indtil det 20. århundrede var det et mysterium, hvad der forårsagede migræne, og hvad der skete i kroppen under et anfald. I de senere år har forskere imidlertid opdaget mange af de mekanismer, der er involveret, når migræneanfald starter og udvikler sig. Denne artikel beskriver de vigtigste af disse mekanismer.

 

Afbildning af et migræneanfald

Hjernen fungerer gennem mange ekstremt komplicerede biokemiske og elektriske mekanismer, hvoraf mange ikke engang forstås fuldstændigt af videnskaben – så det er ikke overraskende, at en beskrivelse af hvad der sker i hjernen under et migræneanfald er kompliceret.

Denne artikel vil forsøge at gøre processen så klar og forståelig som muligt, selvom du ikke ved meget om celler og kemi. For at starte, kan det være nyttigt at bruge et mentalt billede, der illustrerer, hvad der sker, når migræneanfald udløses. Forestil dig en stor gruppe af gymnaster, der udfører en danserutine til musik, på et glat trægulv. Danserne lytter til musikken efter deres signaler om, hvornår de skal gøre, hvilken bevægelse.

Forestil dig nu, at hver danser holder i sin venstre hånd en knytnæve fuld af små marmorkugler. Når hun danser, taber hun undertiden én af marmorkuglerne på gulvet ved et uheld, men samler den hurtigt op igen og lægger den tilbage igen sin venstre hånd sammen med de andre. Forestil dig nu, hvad der sker, hvis en danser bliver træt og ikke har energi til at hente marmorkuglerne så hurtigt, eller hun begynder at danse meget vildere, så flere marmorkugler falder på gulvet.

Efter et stykke tid her vil der være mange flere marmorkugler omkring hendes fødder end normalt, hvilket gør det sandsynligt, at hun pludselig glider på én af dem. Da hun falder på gulvet, taber hun alle marmorkuglerne ud på gulvet, hvor de ruller ud mellem fødderne på de andre danser.

Når det sker, er disse dansere nødt til at begynde at samle marmorkuglerne op i en meget hurtigere hastighed. Hvis ikke, de også vil falde og tabe deres egne marmorkugler, og dermed starte en kædereaktion, der spreder sig gennem danserne.

Denne bølge af faldende dansere er naturligvis en smule fjollet, men processen ligner den kædereaktion, der finder sted i hjernen, når et migræneanfald udløses, som vi vil se, når vi nu dykker ned i den faktiske biologi af et migræneanfald.

Hjernen før et migræneanfald

Figuren nedenfor illustrerer den normale hjerne og viser nerveceller omgivet af ekstracellulærvæske (ECV).

Figur 5: En illustration af den normale hjerne med nerveceller omgivet af den ekstracellulærevæske (ECV). Hjernen er omgivet af hjernemembranen, og ovenpå denne membran er arterierne, der forsyner hjernen med blod. Arterierne har smertereceptorer. Koncentrationen af K+ er høj inde i cellerne og lav udenfor i ECV. For Na+ er det omvendt.

Hele hjernen med alle dens neuroner og ECV er dækket af en membran, lidt som den plastik, der dækker et broccolihoved. På ydersiden af denne membran er arterierne, der forsyner hjernen med ilt og blodsukker. Nervecellerne i hjernen kan ikke føle smerter, men arterierne har smertefølende nerveender i dem, såkaldte smertereceptorer.

I det normale tilfælde, illustreret i figur 5, er koncentrationen af K+ meget stor inde i nervecellerne, men meget lav udenfor i ECV. For Na+ er det omvendt. K står for Kalium. Na står for Natrium.

Når en nervecelle sender et signal, også kendt som “affyring”, lækker nogle af K+ inde i cellen ud i ECV, og nogle af Na+ udvendigt lækker ind i cellen. I vores dansereksempel kan vi sammenligne det med, hvordan danseren fra tid til anden taber en marmorkugle på gulvet.

Som beskrevet i artiklen “Hvordan fungerer en nervecelle?” holdes de normale indvendige/udvendige koncentrationer stabile ved mikroskopiske Na+/K+ “pumper” i nervecellens vægge. Disse pumper pumper hele tiden K+ ud af ECV og ind i cellerne, og Na+ i den anden retning. I vores dansereksempel er disse pumper som en danser, der konstant henter marmorkuglerne, som hun taber.

Et migræneanfald udløses

Der er mange beviser for, at et migræneanfald udløses, når K+-koncentrationen i ECV bliver for høj. Dette svarer til den situation, hvor danseren har tabt mange af de marmorkugler hun havde, der nu ligger omkring hendes fødder, så hun ender med at glide på en af dem. Denne stigning i K+ i ECV kan ske af flere årsager.

1) Hvis Na+/K+-pumperne ikke forsynes med nok ilt og/eller blodsukker, kan K+ ikke pumpes hurtigt ud af ECV, og koncentrationen af K+ i ECV vil stige. Dette kan ske, hvis arterierne, der forsyner denne del af hjernen, er meget sammentrækkede, så der kommer for lidt blodstrøm igennem og sulter Na+/K+-pumperne af ilt og blodsukker, der normalt leveres i tilstrækkelige mængder af blodet. Hvis det er for længe, siden du har spist et måltid, kan dit blodsukker også være så lavt, at Na+/K+-pumperne ikke får den energi, de har brug for til at fjerne K+ fra ECV med en hurtig nok hastighed.
2) Hvis nervecellerne har affyret med en meget høj frekvens i meget lang tid, vil K+ i ECV stige (husk, at nogle K+ strømmer ud i ECV, hver gang nervecellen sender et signal). Dette kan ske, når du har været meget stresset i lang tid eller ikke har haft nok søvn.
3) Hvis der fjernes for lidt K+ ved blodstrømmen, der normalt hjælper med at “feje op” noget af det overskydende K+ i ECV. Dette sker, hvis blodstrømmen til den del af hjernen er utilstrækkelig.

Figur 6 viser situationen, hvor en masse K+ er lækket ud af en nervecelle, så koncentrationen af K+ i ECV omkring denne celle er blevet for høj.

Figur 6: For meget K+ er kommet ind i den ekstracellulærevæske omkring nervecellen til venstre.

Kædereaktionen starter

Når koncentrationen af K+ i ECV bliver meget høj, kan den udløse en kædereaktion kendt som Cortical Spreading Depression (CSD), lidt som bølgen af faldende dansere i eksemplet. CSD bevæger sig som en langsom bølge langs overfladen af hjernen med en hastighed på cirka tre millimeter pr. minut.

Figur 7: Cortical Spreading Depression bevæger sig som en langsom bølge over hjerneoverfladen.

Når CSD-bølgen ankommer til en nervecelle, nedbrydes dens normale Na+ og K+ koncentrationsforskelle, hvilket igen får CSD til at sprede sig yderligere.

Det næste trin i denne onde cyklus sker, som det ses i figur 8 nedenfor, når nok K+ er kommet ind i ECV omkring en nervecelle. Det overskydende K+ fungerer som en nøgle, der låser op for en bestemt type af kanal i nervecellens væg.

Figur 8: Overskydende K+ i den ekstracellulærevæske låser NMDA-kanaler op i venstre nervecellevæg.

Denne type kanal, kaldet NMDA-kanal, har sit “nøglehul” på ydersiden af cellen, så K+ kan ikke låse den op, når den er inde i cellen. Når NMDA-kanalen åbner, er en masse Na+ i stand til at komme ind i cellen fra ECV, som vist i figur 9.

Figur 9: En masse Na+ kommer ind i den venstre nervecelle gennem NMDA-kanalerne og depolariserer cellen.

Når dette store antal Na+-molekyler kommer ind i cellen, bliver den depolariseret, illustreret i figur 9 ved farveændring af nervecellen, hvilket betyder, at det mister sin normale “batteriopladning” og kan ikke fungere korrekt igen, før det er blevet genopladet af dets Na+/K+-pumper.

Vigtigt er det at vide, at åbningen af NMDA-kanalerne også giver endnu mere K+ mulighed for at flygte ind i ECV.
I dansereksemplet svarer dette til at danseren taber alle hendes marmorkugler på gulvet, når hun falder. Biologisk er det vist i figur 10.

Figur 10: På grund af åbningen af NMDA-kanalerne slipper endnu mere K+ nervecellen ind i den ekstracellulærevæske.

Indersiden af nervecellen er nu ekstremt lav i K+, angivet med den orange farve i figur 10, og ECV omkring cellen har en meget høj K+-koncentration. Dette overskydende K+ spreder sig gennem ECV til de nærliggende nerveceller, som marmorkuglerne, der ruller ud på gulvet, til hvor de nærliggende dansere står, hvilket udløser åbning af NMDA-kanaler i de nærliggende celler. Dette gentager processen, der skete i første nervecelle, og gør det muligt for K+ at strømme ud af cellen og Na+ at strømme ind i disse naboceller, hvor de depolariseres.

Figur 11: Stigningen i ekstracellulær K+ udløser åbning af NMDA-kanaler i de nærliggende nerveceller i en kædereaktion.

Denne kædereaktion spreder sig fra nervecelle til nervecelle, åbner NMDA-kanaler, depolariserer hver celle og omvælter de normale koncentrationer af Na+ og K+. Det er denne sene del af CSD-kædereaktionen, som hos nogle migrænepatienter opleves som en migræne “aura”, på grund af den måde, CSD forstyrrer cellernes normale funktion.

Hovedpinen begynder

Ved afslutningen af CSD-kædereaktionen kan alle nerveceller i den del af hjernen blive påvirket, dvs. alle danserne kan være faldet, som illustreret biologisk i figur 12.

Figur 12: Efter at Cortical Spreading Depression er overstået, er nervecellerne er depolariseret og Na+ og K+ koncentrationerne er meget forstyrret.

Da der ikke er nogen smertereceptorer på indersiden af hjernens membran, føler migrænepatienten normalt ikke smerter på dette tidspunkt af migræneanfaldet. Desværre frigiver CSD-processen en masse molekyler, der er i stand til at udløse smerter uden for hjernens membran, inklusive K+ såvel som andre stoffer. Efterhånden som anfaldet udvikler sig spredes disse molekyler over hjernemembranen i større og større antal og når smertereceptorerne i hjernens arterier, se figur 13. Ved hjælp af vores dansereksempel kan sammenligningen være, at musikken på dette tidspunkt begynder at blive druknet af lyden fra de faldne dansere, så de dansere, der stadig står, ikke længere kan følge musikken for at danse de rigtige trin!

Figur 13: K + og andre smertefremkaldende stoffer trænger ind i hjernemembranerne og når smertereceptorerne i arterierne.

Som illustreret i figur 13 reagerer smertereceptorerne på ankomsten af de smerteproducerende molekyler ved at sende smertesignaler. Disse signaler bevæger sig gennem nerverne ned til hjernestammen og tilbage op til den del af hjernen, der er ansvarlig for at registrere smerter. På hvilket tidspunkt hovedpinefasen i migræneanfaldet starter. På nogle af ”relæstationer” på denne bane med smertesignalet aktiveres andre nerveceller, der forårsager migrænesymptomer, som ikke er smertefulde, såsom kvalme og lys/lydfølsomhed.

Sensibilisering

Desværre er dette ikke altid slutningen på processen. Når smerteceptorerne aktiveres, begynder de at frigive betændelsesmolekyler, blandt dem stoffet kendt som CGRP.

CGRP forårsager betændelse, hvilket yderligere forværre og forlænger anfaldet. På dette tidspunkt kan der forekomme såkaldt sensibilisering, hvilket betyder, at smertereceptorerne og hjernen bliver endnu mere følsomme, hvilket gør smerterne og andre migrænesymptomer endnu værre.

Figur 14: Smertereceptorerne i nerveenderne frigiver molekyler, der forårsager betændelse.

Helingen starter

Efterhånden som anfaldet udvikler sig, arbejder hjernen på at normalisere sig selv ved at fjerne smertefremkaldende molekyler og forsøge at balancere Na+/K+-koncentrationerne. I vores dansereksempel kan vi forestille os, at danserne langsomt kommer op og begynder at samle alle marmorkugler, de tabte.

Dette normaliserende arbejde udføres mest effektivt, mens du sover, og derfor er søvn et af de bedste remedier mod et migræneanfald. Desværre kan det stadig tage lang tid før anfaldets kædereaktioner normalisere sig og for at kroppen kommer sig helt ovenpå anfaldet.

Opsummering

Migræneanfald udløses, når hjerneceller mister deres normale indvendige/udvendige balance mellem kalium og natrium, eksempelvis ved at sultes af ilt. Dette fører til en kædereaktion i hjernen kaldet Cortical Spreading Depression (CSD), der får endnu flere hjerneceller til at destabilisere og frigive smerteudløsende molekyler.

Når nok hjerneceller er blevet ramt af CSD-bølgen, bygger så mange af de smerteudløsende molekyler sig op, at de spreder sig ud gennem hjernens membraner, og efter et stykke tid når de til smerteceptorerne på hjernens yderside. Dette forårsager migrænehovedpine.

Fordi nedbrydningen i hjernens normale balance er så drastisk, og der frigøres så mange smerteudløsere, kan det tage dage at genoprette hjernen til sin normale tilstand.

Migræne

Virker akupunktur på migræne?

Akupunktur er en af de ældste og mest anvendte behandlinger i verden. Når det kommer til at bruge akupunktur til behandling af migræne, er man stadig i tvivl om dens virkning.

Læs Mere »
Vi bruger cookies til at give dig en god online oplevelse i forhold til vores tjenester. Ved at bruge rehaler.com accepterer du betingelserne for brug af cookies. Lær mere.

Login to your Rehaler account