Primární a sekundární poranění mozku jsou způsoby klasifikace procesů poranění, ke kterým dochází při poranění mozku. Při traumatickém poranění mozku (TBI) dochází k primárnímu poranění během počátečního inzulinu a je důsledkem posunu fyzických struktur mozku. Na druhé straně dochází k sekundárnímu poranění postupně a může zahrnovat řadu buněčných procesů. Sekundární poranění, které není způsobeno mechanickým poškozením, může být důsledkem primárního poranění nebo na něm být nezávislé. Skutečnost, že se stav lidí po poranění mozku někdy zhoršuje, byla původně chápána tak, že dochází k sekundárnímu poranění. Není dobře známo, jak velký podíl mají primární a sekundární poranění na klinických projevech TBI.
Primární a sekundární zranění se vyskytují i v jiných urážkách než TBI, jako je poranění míchy a mrtvice.
Primární poranění v TBI vznikají bezprostředně po počátečním traumatu. Primární poranění nastává v okamžiku poranění a zahrnuje pohmoždění, poškození krevních cév a sekční stříhání, při kterém jsou axony neuronů nataženy a roztrženy. Při primárním poranění může být poškozena hematoencefalická bariéra a mozkové pleny a neurony mohou zemřít. Buňky jsou při primárním poranění usmrceny nespecifickým způsobem. Tkáně mají práh deformace: pokud jsou deformovány za tímto prahem, jsou poraněny. Různé oblasti mozku mohou být citlivější na mechanické zatížení kvůli rozdílům ve vlastnostech, které vyplývají z rozdílů v jejich složení; například myelinizované tkáně mohou mít jiné vlastnosti než jiné tkáně. Některé tkáně tak mohou pociťovat větší sílu a být více poraněny při primárním poranění. Primární poranění vede k sekundárnímu poranění.
Sekundární poranění je nepřímým důsledkem úrazu. Vyplývá z procesů iniciovaných úrazem. Dochází k němu v hodinách a dnech následujících po primárním úrazu a hraje velkou roli v poškození mozku a smrti, která je důsledkem TBI. Na rozdíl od většiny forem úrazu velké procento lidí usmrcených úrazem mozku neumírá hned, ale spíše dny až týdny po události. Kromě toho, místo aby se stav po hospitalizaci zlepšil jako u většiny pacientů s jinými typy poranění, přibližně 40% lidí s TBI se zhoršuje. To je často důsledkem sekundárního poranění, které může poškodit i neurony, které byly při primárním úrazu nezraněny. Dochází k němu po různých mozkových urážkách včetně subarachnoidálního krvácení, mrtvice a traumatického poranění mozku a zahrnuje metabolické kaskády.
Sekundární poranění může být důsledkem komplikací poranění. Patří mezi ně ischemie (nedostatečný průtok krve), mozková hypoxie (nedostatek kyslíku v mozku), hypotenze (nízký krevní tlak), mozkový edém (otok mozku), změny v průtoku krve do mozku a zvýšený nitrolební tlak (tlak uvnitř lebky). Pokud se nitrolební tlak dostane příliš vysoko, může to vést ke smrtelné mozkové herniaci, při které jsou části mozku stlačeny přes struktury v lebce.
Mezi další sekundární urážky patří hyperkapnie (nadměrná hladina oxidu uhličitého v krvi), acidóza (nadměrně kyselá krev), meningitida a mozkový absces. Kromě toho mohou změny v uvolňování neurotransmiterů (chemikálií používaných mozkovými buňkami ke komunikaci) způsobit sekundární poranění. Nerovnováhy v některých neurotransmiterech mohou vést k excitotoxicitě, poškození mozkových buněk, které vyplývá z nadměrné aktivace biochemických receptorů pro excitační neurotransmitery (ty, které zvyšují pravděpodobnost, že neuron vzplane). Excitotoxicita může způsobit celou řadu negativních účinků, včetně poškození buněk volnými radikály, což může vést k neurodegeneraci. Dalším faktorem sekundárního poranění je ztráta mozkové autoregulace, schopnosti mozkových cév regulovat průtok krve mozkem. Dalšími faktory sekundárního poškození jsou rozpad hematoencefalické bariéry, edém, ischemie a hypoxie. Ischemie je jednou z hlavních příčin sekundárního poškození mozku po úrazu hlavy. Podobné mechanismy se podílejí na sekundárním poranění po ischemii, úrazu a úrazech, které vznikají, když člověk nedostává dostatek kyslíku. Po cévní mozkové příhodě probíhá ischemická kaskáda, soubor biochemických kaskád.
Vzhledem k tomu, že primární poranění nastává v okamžiku traumatu a končí tak rychle, lze pro jeho narušení udělat jen málo kromě prevence samotného traumatu. Vzhledem k tomu, že však sekundární poranění nastává v průběhu času, lze mu částečně předejít přijetím opatření, která zabrání komplikacím, jako je hypoxie. Sekundární poranění navíc představuje příležitost pro výzkumníky najít lékové terapie, které by poškození omezily nebo mu zabránily. Vzhledem k tomu, že při sekundárním poranění dochází k celé řadě procesů, jakákoli léčba, která je vyvinuta k jeho zastavení nebo zmírnění, bude muset řešit více než jeden z těchto mechanismů.
Proto se má za to, že úsilí o snížení invalidity a úmrtí z TBI je nejlépe zaměřeno na sekundární zranění, protože primární zranění je považováno za nevratné.