Ishemijska kaskada je niz događaja koji se događaju na staničnoj razini u mozgu kada je opskrba kisikom prekinuta. Počinje unutar nekoliko sekundi nakon ishemijskog događaja poput moždanog udara koji blokira protok krvi u područje mozga i može se nastaviti čak i nakon što se normalni protok krvi uspostavi. Budući da kaskada sadrži niz događaja koji se odvijaju određenim redoslijedom, istraživači su teoretizirali da bi intervencije mogle biti moguće tijekom ishemijskog događaja kako bi se zaustavila kaskada i ograničilo oštećenje neurona u mozgu.
Kada je opskrba kisikom prekinuta, stanice ne mogu proizvoditi ATP za energiju i prelaze na anaerobnu metodu metabolizma. To uzrokuje niz događaja kako se razina staničnog kalcija povećava, stanica oslobađa aminokiseline kako bi ih ispravila, razina kalcija nastavlja rasti, stanična stijenka se razbija i organele u stanici počinju umirati. To uzrokuje umiranje same stanice, a kada to učini, oslobađa toksine u okolno područje, oštećujući susjedne stanice, uključujući stanice s odgovarajućom opskrbom kisikom.
Kako se ishemijska kaskada nastavlja i neuroni umiru, pacijent može početi osjećati neurološke simptome jer mozak više ne može normalno funkcionirati. Osim toga, može se razviti oteklina u mozgu, koja vrši pritisak na mozak i stvara potencijal za daljnje medicinske komplikacije. Ako se pritisak ne ublaži, oštećenje se može proširiti na druga područja mozga, a ishemijska kaskada može imati dalekosežne posljedice.
Ishemijska kaskada razvija se kada ljudi imaju moždane udare, srčane udare, respiratorne zastoje i druge hitne medicinske situacije koje ograničavaju opskrbu mozga kisikom. Neurolozi su opsežno proučavali proces kako bi saznali kako se događa i što je uključeno u svaku fazu, s ciljem potencijalnog razvoja tretmana za zaustavljanje kaskade. Istraživači vjeruju da bi zaustavljanje niza uključenih kemijskih reakcija moglo izbaciti iz kolosijeka ishemijsku kaskadu, ograničavajući oštećenje neurona u mozgu i smanjujući rizik da će moždani udari i drugi događaji imati dugoročne posljedice.
Važan aspekt ishemijske kaskade je rizik da će se ona nastaviti događati čak i nakon što se opskrba kisikom obnovi. Mrtve i umiruće stanice u mozgu nastavit će otpuštati toksine kada dođu do točke s koje nema povratka. Bolesnici koji dožive ishemijske događaje moraju se pomno pratiti zbog znakova komplikacija koje upućuju na dodatno oštećenje mozga.