A mechanisztikus fej- vagy agyi trauma megölheti az idegsejteket direkt úton, a membrán károsításával, vagy indirekt úton, az ischémiával együtt járó agyi duzzanat és a megemelkedett agyi nyomás révén (Frederickson et al., 2000). Azok a sérüléses agyi történések károsítják/zavarják meg az agyi struktúrát és funkciót, amelyek a „szélütés” (stroke) vagy az „agyrázkódás” következtében keletkeznek, vagy azok, amelyek az agyba történő behatolásnál jönnek létre. Az agyi trauma vagy az angol szakirodalomban a TBI kezdete csökkent agyi keringéssel, csökkent metabolizmussal jár, valamint csökkent nagy energiájú foszfáttermeléssel és csökkent oxigénfogyasztással. A TBI jellege függ a károsodás súlyosságától; lehet enyhe, mérsékelt és súlyos, az ultrastrukturális károsodástól a mechanikai destrukcióig, egészen a nagy agyi területeket érintő károsodásig. A nagymértékű károsodás forrása lehet a külső erő okozta mechanikai inzultus. Ilyen károsodások az axonális károsodások, amelyeket a vaszkuláris sérülések következtében létrejövő sebzések okoznak. Másodlagos sérülések kialakulhatnak perceken, de akár hónapokon belül is az elsődleges sérülések után; ezek metabolikus, sejtes vagy molekuláris jelenségek lehetnek, résztvevői a sejthalálnak, a szöveti károsodásnak és a „sorvadásnak”, az atrófiának. A másodlagos sérülés oxidatív stresszt indukálhat, amely azután olyan generáló és fenntartó károsodáshoz vezet, mint a glutamáttoxicitás, az apoptózis, a mitokondriális diszfunkció, az agyi ödéma vagy a gyulladás. Az ischémia, amely a TBI-vel együtt jár, glutamátkiáramlást indukál a preszinaptikus sejtekből a sérülés után, és excitotoxicitáshoz, a posztszinaptikus sejtek halálához vezet (24. ábra).

 

 

A TBI egyike azon történéseknek, ahol a Zn2+ jelentős szerepet játszik a folyamatokban (review: Choi et al., 2020).