En el tejido cerebral donde ocurre la isquemia resultado de la disminución del FSC, se distinguen dos zonas.
* A los 10 s de isquemia se aprecia pérdida de la actividad eléctrica neuronal por alteraciones en los potenciales de membrana notable en el EEG.
* A los 30 s. se observa fallo de la bomba sodio- potasio con alteraciones en el flujo iónico y desequilibrio osmótico con pérdida de la función neuronal y edema citotóxico.
* Al cabo de un minuto y por predominio de la glucólisis anaeróbica, aumenta a niveles letales la concentración de ácido láctico y los mediadores de la cascada isquémica.
* Después de 5 minutos se aprecian cambios irreversibles en las orgánelas intracelulares y muerte neuronal.
* Rodeando a éste núcleo isquémico evoluciona la llamada "penumbra isquémica" donde el efecto de la disminución en el flujo sanguíneo cerebral, el cual a descendido a niveles críticos alrededor de 15 a 20 ml/100g/min, no ha afectado la viabilidad celular. La extensión del área de penumbra depende del mejor o peor funcionamiento de la circulación colateral.
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