Patofisiologi mengacu pada perubahan proses biokimia, mekanik dan fisik normal tubuh. Patofisiologi penyakit Parkinson mengacu pada perubahan fisik dan biokimia di otak, yang pada gilirannya menghasilkan fungsi mekanis dan fisik abnormal yang terlihat di seluruh tubuh. Getaran khas yang terkait dengan penyakit Parkinson adalah contohnya. Meskipun faktor-faktor yang mempengaruhi dan berkontribusi mungkin berbeda antara onset dini, penyakit Parkinson juvenil dan standar, patofisiologi Parkinson sebagian besar sama.
Jauh di dalam otak terdapat sekelompok struktur yang dikenal sebagai ganglia basalis, yang diterjemahkan sebagai “struktur ruang bawah tanah” dan mencakup globus pallidum internus, putamen, dan nukleus kaudatus. Struktur ini sebagian bertanggung jawab untuk mengendalikan gerakan sukarela. Di sebelah ganglia basal terletak substantia nigra, area otak yang mengandung sel-sel saraf yang menghasilkan zat kimia dopamin. Dopamin adalah neurotransmitter yang menyampaikan pesan atau sinyal antar sel saraf.
Korpus striatum adalah pita abu-abu dan putih jaringan yang terletak di dalam nukleus kaudatus dan putamen dan terhubung ke substansia nigra. Dopamin yang diproduksi di substansia nigra ditransmisikan sepanjang jaringan penghubung dan dilepaskan ke dalam korpus striatum. Proses ini penting untuk gerakan otot yang halus, terkontrol, terkoordinasi dan sukarela.
Penyakit Parkinson adalah gangguan produksi dopamin, yang mengakibatkan neurotransmisi berkurang dan tidak efektif, atau transmisi pesan, antara sel-sel otak. Ini menyebabkan sel-sel saraf menyala tidak menentu dan tidak tepat, menghasilkan gerakan yang tidak terkendali dan tidak disengaja dan kekakuan otot. Patofisiologi Parkinson dimulai dengan kematian atau kerusakan sel penghasil dopamin di substansia nigra.
Patofisiologi Parkinson juga ditandai dengan adanya badan Lewy di otak, khususnya di substansia nigra. Badan Lewy adalah struktur protein abnormal yang ditemukan di otak. Mereka adalah ciri khas penyakit Parkinson dan mengandung protein asam amino a-Synuclein. Dalam keadaan normal pada kadar normal, fungsi protein ini adalah mengatur aktivitas transporter dopamin. Pada tingkat abnormal atau dalam kondisi bermutasi, seperti pada badan Lewy, itu akan berkontribusi pada kematian dan disfungsi sel.
Baik badan Lewy dan a-Synuclein penting untuk patofisiologi Parkinson ketika terjadi pada orang di bawah usia 40 tahun, dan dalam kasus keturunan. Dua mutasi a-Synuclein telah diidentifikasi pada kasus-kasus herediter Parkinson yang onset dini. Dalam kasus Parkinson dengan onset gejala melewati usia 60, patofisiologi termasuk kematian sel terkait. Diperkirakan hingga 13 persen neuron penghasil dopamin mati untuk setiap dekade kehidupan. Ini berarti bahwa lebih banyak kasus Parkinson yang berkaitan dengan usia akan terjadi ketika orang hidup lebih lama karena, pada usia 80, seseorang mungkin telah kehilangan dari 80 persen menjadi 90 persen sel penghasil dopaminnya. Tidak semua orang akan kehilangan sel sebanyak ini atau mengembangkan Parkinson.