Ένας νευρώνας είναι ένα νευρικό κύτταρο που αποτελείται από ένα σώμα ή σώμα. προβολές που ονομάζονται δενδρίτες. και μια νευρική ίνα που ονομάζεται άξονας. Οι άξονες κάθε κυττάρου συνδέονται με άλλα κύτταρα και χρησιμεύουν ως μονοπάτια σε διάφορα μέρη του εγκεφάλου. Μετά από έναν εγκεφαλικό τραυματισμό, η βλάβη του νευράξονα μπορεί να συμβεί απευθείας από τη δύναμη της πρόσκρουσης ή ως αποτέλεσμα ουσιών που απελευθερώνονται από τραυματισμένα ή νεκρά κύτταρα. Το πρήξιμο μπορεί επίσης να προκαλέσει την αποκόλληση των αξόνων από τα μητρικά τους κύτταρα, οδηγώντας σε μεγαλύτερη βλάβη. Ασθένειες όπως η σκλήρυνση κατά πλάκας μπορούν επίσης να προκαλέσουν εκφυλισμό των νευραξόνων.
Το νευρικό σύστημα βασίζεται στις συνδέσεις μεταξύ κάθε κυττάρου για να λειτουργεί σωστά. Η διάχυτη αξονική βλάβη είναι μια μορφή βλάβης του άξονα, στην οποία οι νευρικές ίνες αποσυνδέονται σωματικά. Αυτό συμβαίνει συχνά σε κρούσεις υψηλής ταχύτητας, όπως ένα τροχαίο ατύχημα. Ο ίδιος ο τραυματισμός μπορεί να διαταράξει την επικοινωνία μεταξύ διαφορετικών τμημάτων του εγκεφάλου, καθώς οι νευρώνες δεν μπορούν να αλληλεπιδράσουν. Αφού λάβει χώρα ένας τραυματισμός, το επακόλουθο οίδημα μπορεί να προκαλέσει τον διαχωρισμό του άξονα από τον νευρώνα.
Η βλάβη του νευράξονα εμφανίζεται μερικές φορές ως μέρος ενός διαδοχικού γεγονότος. Μόλις τα νευρικά κύτταρα καταστραφούν και οι άξονες αποσυνδεθούν, οι νευρώνες απελευθερώνουν υψηλό επίπεδο χημικών ουσιών που συσσωρεύονται σε τοξικά επίπεδα. Άλλα νευρικά κύτταρα πεθαίνουν μόλις οι χημικές ουσίες διεισδύσουν στο δεοξυριβονουκλεϊκό τους οξύ (DNA) και πυροδοτήσουν τον κυτταρικό θάνατο. Πάρα πολύ ασβέστιο μπορεί να εισέλθει και στους κατεστραμμένους νευρώνες και προκαλεί μια αντίδραση διόγκωσης που συχνά προκαλεί βλάβη στον άξονα. Ιατρικές μελέτες έχουν προτείνει ότι με τη μείωση του επιπέδου των ιόντων ασβεστίου μετά από έναν εγκεφαλικό τραυματισμό, μπορεί να μειωθεί ο κυτταρικός θάνατος.
Βλάβη στους νευρώνες συμβαίνει επίσης όταν οι άξονες τεντώνονται. Εάν τεντωθεί πολύ γρήγορα, ο κυτταροσκελετός του άξονα μπορεί να αποτύχει, οδηγώντας σε επιπλέον οίδημα και έγχυση ασβεστίου στο κύτταρο. Οι φλεγμονώδεις αντιδράσεις που σχετίζονται με τη σκλήρυνση κατά πλάκας οδηγούν σε βλάβη του άξονα και εκφυλισμό. Το προστατευτικό περίβλημα μυελίνης που περιβάλλει τους άξονες συχνά παραμένει άθικτο, επομένως η κατάσταση μπορεί να επιμείνει και να υποχωρήσει πολλές φορές.
Μετά από βλάβη του άξονα, οι νευρικές ίνες μπορούν να αναπτυχθούν για να αντικαταστήσουν τους άξονες, αλλά μερικές φορές συμβαίνουν διαταραχές σε αυτή τη λεπτή διαδικασία. Τα υψηλά επίπεδα νευροδιαβιβαστών, η έλλειψη οξυγόνου ή η ανεπαρκής ροή αίματος στην κατεστραμμένη περιοχή μπορεί να επηρεάσει αρνητικά την αναγέννηση των νευρικών κυττάρων. Οι ίνες μπορούν επίσης να κατευθυνθούν λάθος και να συνδεθούν σε λάθος περιοχές εάν η ηλεκτρική δραστηριότητα στον εγκέφαλο είναι αρκετά υψηλή. Μπορεί να προκύψουν σοβαρές μακροπρόθεσμες επιπτώσεις, όπως επιληπτικές κρίσεις, απώλεια μνήμης και χρόνιος πόνος.