Рецептори за болка (ноцицептори)

Ноцицепторите са специфични рецептори, които при стимулиране причиняват болка. Това са свободни нервни окончания, които могат да бъдат разположени във всякакви органи и тъкани и са свързани с проводници на чувствителност към болка. Тези нервни окончания + проводници на чувствителност към болка = единица за сензорна болка. Повечето ноцицептори имат двоен механизъм на възбуждане, т.е. те могат да бъдат възбудени под въздействието на увреждащи и неувреждащи агенти.

Периферната част на анализатора е представена от рецептори за болка, които според предложението на Ч. Шерингтън се наричат ​​ноцицептори (от латински за унищожаване). Това са високопрагови рецептори, които реагират на разрушителни влияния.

Рецепторите за болка са свободните окончания на чувствителните миелинизирани и немиелинизирани нервни влакна, разположени в кожата, лигавиците, периоста, зъбите, мускулите, гръдния кош и коремна кухинаи други органи и тъкани. Броят на ноцирецепторите в човешката кожа е приблизително 100-200 на квадратен метър. виж повърхността на кожата. Общ бройТакива рецептори достигат 2-4 милиона.

Според механизма на възбуждане ноцицепторите се разделят на следните основни типове рецептори за болка:

• 1. Механоноцицептори: реагират на силни механични стимули, предават болка бързо и се адаптират бързо. Механоноцицепторите са разположени главно в кожата, фасциите, сухожилията, ставни капсулии лигавиците на храносмилателния тракт. Това са свободни нервни окончания от миелинизирани влакна тип А-делта със скорост на възбуждане 4 - 30 m/s. Те реагират на действието на агент, който причинява деформация и увреждане на рецепторната мембрана, когато тъканта се компресира или разтяга. Повечето от тези рецептори се характеризират с бърза адаптация.
• 2. Хемоноцицепторите също са разположени върху кожата и лигавиците, но преобладават във вътрешните органи, където са локализирани в стените на малките артерии. Те са представени от свободни нервни окончания от немиелинизирани влакна тип С със скорост на възбуждане 0,4 - 2 m/s. Специфични стимули за тези рецептори са химически вещества(алгогени), но само тези, които отнемат кислород от тъканите, нарушават окислителните процеси.

Има три вида алгогени, всеки от които има свой собствен механизъм за активиране на хемоноцицепторите.

Тъканните алгогени (серотонин, хистамин, ацетилхолин и др.) се образуват по време на разрушаването на мастоцитите на съединителната тъкан и, влизайки в интерстициалната течност, директно активират свободните нервни окончания.

Плазмените алгогени (брадикинин, калидин и простагландини), действащи като модулатори, повишават чувствителността на хемоноцицепторите към ноцигенни фактори.

Тахикинините се освобождават от нервните окончания при увреждащи влияния (субстанцията Р е полипептид), те действат локално върху мембранните рецептори на същото нервно окончание.

3. Термоноцептори: реагират на силни механични и термични (повече от 40 градуса) стимули, провеждат бърза механична и термична болка, бързо се адаптират.

В момента няма общоприето определение за болка. В тесен смисъл болка(от лат. dolor) – това неприятно усещане, което възниква под въздействието на свръхсилни дразнители, които предизвикват структурни и функционални изменения в организма. В този смисъл болката е крайния продуктактивност на сензорната система за болка (анализатор, според I.P. Pavlov). Има много опити за точно и кратко характеризиране на болката. Ето една формулировка, публикувана от международен комитет от експерти в списание Pain 6 (1976): „Болката е неприятно сетивно и емоционално преживяване, свързано с действително или потенциално увреждане на тъканите или описано от гледна точка на такова увреждане.“ Според това определение болката обикновено е повече от чисто усещане, тъй като обикновено е придружена от неприятно афективно преживяване. Дефиницията също така ясно посочва, че болката се усеща, когато силата на стимулация на телесната тъкан създава риск от разрушаване. Освен това, както е посочено в последната част на дефиницията, въпреки че всяка болка е свързана с разрушаване на тъканите или риск от такова, е напълно без значение за усещането за болка дали увреждането действително възниква.

Съществуват и други дефиниции на болката: „психофизиологично състояние“, „особено психическо състояние“, „неприятно сетивно или емоционално състояние“, „мотивационно-функционално състояние“ и др. Разликата в концепциите за болка вероятно се дължи на факта, че тя задейства няколко програми в централната нервна система за реакция на тялото към болка и следователно има няколко компонента.

Теории за болката

Към днешна дата няма единна теория за болката, която да обяснява различните й прояви. Следните са най-важни за разбирането на механизмите на формиране на усещане за болка: съвременни теорииболка. Предложена е теория на интензитета английски лекарЕ. Дарвин (1794), според който болката не е специфично чувство и няма свои специални рецептори, а възниква от действието на свръхсилни стимули върху рецепторите на петте известни сетивни органа. Конвергенцията и сумирането на импулси в гръбначния и главния мозък участват в образуването на болка.

Теорията на специфичността е формулирана от немския физик М. Фрей (1894). Според тази теория болката е специфично чувство (шесто чувство), което има собствен рецепторен апарат, аферентни пътища и мозъчни структури, които обработват информацията за болката. По-късно теорията на М. Фрей получи по-пълно експериментално и клинично потвърждение.

Теорията за контрол на вратата на Мелзак и Уол. Популярна теория за болката е теорията за "контрол на вратата", разработена през 1965 г. от Melzack и Wall. Според него в аферентната входна система в гръбначния мозък има механизъм за контролиране на преминаването на ноцицептивните импулси от периферията. Такъв контрол се осъществява от инхибиторни неврони на желатиновата субстанция, които се активират от импулси от периферията по дебелите влакна, както и от низходящи влияния от надгръбначните области, включително мозъчната кора. Този контрол е, образно казано, „врата“, която регулира потока от ноцицептивни импулси.

Патологичната болка, от гледна точка на тази теория, възниква, когато инхибиторните механизми на Т-невроните са недостатъчни, които, дезинхибирани и активирани от различни стимули от периферията и от други източници, изпращат интензивни импулси нагоре. Понастоящем хипотезата за системата за „контрол на вратата“ е допълнена с много подробности, като същността на идеята, съдържаща се в тази хипотеза, която е важна за клинициста, е запазена и широко приета. Въпреки това, теорията за „контрола на вратата“, както признават самите автори, не може да обясни патогенезата на болката от централен произход.

Теория на механизмите на генератора и системата G.N. Крижановски. Най-подходяща за разбиране на механизмите на централната болка е теорията за генераторните и системните механизми на болката, разработена от G.N. Крижановски (1976), който вярва, че силната ноцицептивна стимулация, идваща от периферията, причинява каскада от процеси в клетките на дорзалните рога на гръбначния мозък, които се задействат от възбуждащи аминокиселини (по-специално глутамин) и пептиди (по-специално, вещество Р). В допълнение, болковите синдроми могат да възникнат поради активността на нови патологични интеграции в системата за чувствителност към болка - съвкупност от хиперактивни неврони, която е генератор на патологично повишено възбуждане и патологична алгична система, която е нова структурна и функционална организация, състояща се на първично и вторично променени ноцицептивни неврони, и което е патогенетичната основа синдром на болка.

Теории, които разглеждат невронните и неврохимичните аспекти на формирането на болка. Всеки синдром на централна болка има своя собствена алгична система, чиято структура обикновено включва увреждане на три нива на централната нервна система: долния мозъчен ствол, диенцефалон (таламус, комбинирано увреждане на таламуса, базални ганглии и вътрешна капсула), кора и съседни бялото вещество на мозъка. Естеството на болковия синдром и неговите клинични характеристики се определят от структурната и функционална организация на патологичната алгична система, а ходът на болковия синдром и естеството на болковите атаки зависят от характеристиките на неговото активиране и активност. Образувана под въздействието на болкови импулси, самата тази система, без допълнителна специална стимулация, е в състояние да развие и засили своята активност, придобивайки устойчивост на влиянието на антиноцицептивната система и възприемането на общ интегративен контрол на централната нервна система.

Развитието и стабилизирането на патологичната алгична система, както и образуването на генератори, обясняват факта, че хирургичното елиминиране на първичния източник на болка не винаги е ефективно и понякога води само до краткотрайно намаляване на тежестта на болката. . В последния случай след известно време активността на патологичната алгична система се възстановява и настъпва рецидив на болковия синдром. Съществуващите патофизиологични и биохимични теории взаимно се допълват и създават пълна картина на централните патогенетични механизми на болката.

Видове болка

Соматична болка.Ако се появи в кожата, се нарича повърхностен; ако е в мускули, кости, стави или съединителна тъкан - дълбоко. По този начин, повърхностна и дълбока болка– това са два (под)вида соматична болка. Повърхностната болка, причинена от убождане на кожата с карфица, е „ярко“ по природа, лесно локализирано усещане, което бързо изчезва с прекратяване на стимулацията. Тази ранна болка често е последвана от по-късна болка с латентен период от 0,5-1,0 s. Късната болка има тъп (болящ) характер, по-трудно се локализира и избледнява по-бавно.

Дълбока болка.Болката в скелетните мускули, костите, ставите и съединителната тъкан се нарича дълбока. Неговите примери са остра, подостра и хронична ставна болка, една от най-често срещаните при хората. Дълбоката болка е тъпа, обикновено трудно се локализира и има тенденция да ирадиира в околните тъкани.

Висцерална болка. Висцералната болка може да бъде причинена например от бързо, силно разтягане на кухите органи на коремната кухина (да речем, Пикочен мехурили бъбречно легенче). Спазмите или силните контракции на вътрешните органи също са болезнени, особено когато са свързани с неправилно кръвообращение (исхемия).

Остра и хронична болка. В допълнение към мястото на възникване, важен момент при описанието на болката е нейната продължителност. Остра болка(например от изгаряне на кожата) обикновено се ограничава до увредената област; ние знаем точно откъде се е зародил и неговата сила зависи пряко от интензивността на стимулацията. Такава болка показва предстоящо или вече настъпило увреждане на тъканите и следователно има ясна сигнална и предупредителна функция. След като повредата бъде поправена, тя бързо изчезва. Острата болка се определя като болка с краткотрайно начало с лесно установима причина. Острата болка е предупреждение на тялото за текущата опасност от органично увреждане или заболяване. Често се придружава и от постоянна и остра болка болезнена болка. Острата болка обикновено се концентрира в определена област, преди по някакъв начин да се разпространи по-широко. Този тип болка обикновено е много лечима.

От друга страна, много видове болка продължават дълго време (например в гърба или при тумори) или се повтарят повече или по-малко редовно (например главоболие, наречено мигрена, сърдечна болка поради ангина пекторис). Нейните персистиращи и повтарящи се форми се наричат ​​общо хронична болка. Обикновено този термин се използва, ако болката продължава повече от шест месеца, но това е само конвенция. Често се лекува по-трудно от остра болка.

сърбежСърбежът е недостатъчно проучен тип кожно усещане. Най-малкото е свързано с болка и може да бъде нейна специална форма, която се появява при определени условия на стимулация. Наистина, редица сърбящи стимули с висока интензивност водят до болезнени усещания. Въпреки това, въз основа на други съображения, сърбежът е усещане, независимо от болката, може би със собствени рецептори. Например, тя може да бъде причинена само в най-горните слоеве на епидермиса, докато болката се появява и дълбоко в кожата. Някои автори смятат, че сърбежът е болка в миниатюра. Вече е установено, че сърбежът и болката са тясно свързани помежду си. При болки по кожата първото движение е свързано с опит за премахване, облекчаване, отърсване от болката, при сърбеж – разтриване, разчесване на сърбящата повърхност. „Има много данни“, казва изключителният английски физиолог Адриан, „показващи сходството на техните механизми. Сърбежът, разбира се, не е толкова болезнен, колкото болката. Въпреки това, в много случаи, особено при дълъг и упорит рефлекс на чесане, човек изпитва болезнено усещане, много подобно на болка.

Компоненти на болката

За разлика от други видове усещане, болката е нещо повече от просто усещане, тя има многокомпонентен характер. В различни ситуации компонентите на болката могат да имат различна тежест.

Сензорен компонент болката го характеризира като неприятно, болезнено усещане. Състои се във факта, че тялото може да установи локализацията на болката, времето на началото и края на болката, както и интензивността на усещането за болка.

Афективен (емоционален) компонент. Всяко сетивно усещане (топлина, гледка към небето и т.н.) може да бъде емоционално неутрално или да предизвиква удоволствие или неудоволствие. Болезненото усещане винаги е придружено от появата на емоции и винаги неприятни. Афектите или емоциите, породени от болката, са почти изключително неприятни; разваля благосъстоянието ни и пречи на живота ни.

Мотивационен компонентболката я характеризира като отрицателна биологична потребност и предизвиква поведение на тялото, насочено към възстановяване.

Двигателен компонентболката е представена от различни двигателни реакции: от безусловни флексионни рефлекси до двигателни програми на противоболково поведение. Проявява се във факта, че тялото се стреми да елиминира ефекта от болезнен стимул (рефлекс на избягване, защитен рефлекс). Двигателната реакция се развива дори преди осъзнаването на болката.

Вегетативен компонентхарактеризира дисфункцията на вътрешните органи и метаболизма при хронична болка (болката е болест). Проявява се в това, че е силен болезнено усещанепредизвиква редица вегетативни реакции (гадене, свиване/разширяване на кръвоносните съдове и др.) по механизма на автономния рефлекс.

Когнитивен компонентсвързана със самочувствието на болката, болката в този случай действа като страдание.

Обикновено всички компоненти на болката се появяват заедно, въпреки че различни степени. Централните им пътища обаче са напълно разделени на места и са свързани с различни части нервна система. Но по принцип компонентите на болката могат да се появят изолирано един от друг.

Рецептори за болка

Рецепторите за болка са ноцицептори. Въз основа на механизма на възбуждане ноцицепторите могат да бъдат разделени на два типа. Първият е механорецептори, тяхната деполяризация възниква в резултат на механично изместване на мембраната. Те включват следното:

1. Кожни ноцицептори с аференти на А-влакна.

2. Ноцицептори на епидермиса с аференти на С-влакна.

3. Мускулни ноцицептори с аференти на А-влакна.

4. Ноцицептори на ставите с аференти на А-влакна.

5. Термични ноцицептори с аференти на А-влакна, които се възбуждат от механична стимулация и нагряване 36 - 43 С и не реагират на охлаждане.

Вторият тип ноцицептори е хеморецептори. Деполяризацията на тяхната мембрана възниква, когато е изложена на химикали, които в голяма степен нарушават окислителните процеси в тъканите. Хемоноцицепторите включват следното:

1. Подкожни ноцицептори с аференти на С-влакна.

2. Кожни ноцицептори с аференти от С-влакна, активирани от механични стимули и силно нагряване от 41 до 53 C

3. Кожни ноцицептори с аференти от С-влакна, активирани от механични стимули и охлаждане до 15 C

4. Мускулни ноцицептори с аференти на С-влакна.

5. Ноцицептори на вътрешни паренхимни органи, вероятно локализирани главно в стените на артериолите.

Повечето механоноцицептори имат аференти на А-влакна и са разположени по такъв начин, че осигуряват контрол върху целостта на кожата на тялото, ставните капсули и мускулните повърхности. Хемоноцицепторите са разположени в по-дълбоките слоеве на кожата и предават импулси предимно чрез аферентите на С-влакната. Аферентните влакна предават ноцицептивна информация.

Предаването на ноцицептивна информация от ноцицепторите към централната нервна система се осъществява чрез системата от първични аференти по А- и С-влакната, според класификацията на Гасер: А-влакна - дебели миелинизирани влакна със скорост на импулса 4 - 30 m. /с; С влакната са немиелинизирани тънки влакна със скорост на провеждане на импулса 0,4 - 2 m/s. В ноцицептивната система има много повече С влакна, отколкото А-влакна.

Болковите импулси, преминаващи по А- и С-влакната през дорзалните корени, навлизат в гръбначния мозък и образуват два снопа: медиалния, който е част от задните възходящи колони на гръбначния мозък, и страничния, включващ невроните разположени в дорзалните рога на гръбначния мозък. В предаването на болкови импулси към гръбначномозъчните неврони участват NMDA рецепторите, чието активиране потенцира предаването на болкови импулси към гръбначния мозък, както и mGluR1/5 рецепторите, т.к. тяхното активиране играе роля в развитието на хипералгезия.

Пътища на чувствителност към болка

От рецепторите за болка на тялото, шията и крайниците, Aδ- и C-влакната на първите сетивни неврони (телата им са разположени в гръбначните ганглии) отиват като част от гръбначните нерви и навлизат през дорзалните коренчета в гръбначния мозък , където се разклоняват в дорзалните колони и образуват синаптични връзки директно или чрез интерневрони с втори сензорни неврони, чиито дълги аксони са част от спиноталамичните пътища. В същото време те възбуждат два вида неврони: някои неврони се активират само от болезнени стимули, други - конвергентни неврони - също се възбуждат от неболезнени стимули. Вторите неврони на чувствителност към болка са предимно част от страничните спиноталамични пътища, които провеждат повечето от болковите импулси. На нивото на гръбначния мозък аксоните на тези неврони се преместват в страната, противоположна на стимулацията; в мозъчния ствол те достигат до таламуса и образуват синапси върху невроните на неговите ядра. Част от болковите импулси на първите аферентни неврони се прехвърлят чрез интернейрони към двигателните неврони на мускулите флексори и участват във формирането на защитни болкови рефлекси. Основната част от болковия импулс (след превключване в задните колони) навлиза във възходящите пътища, сред които основните са страничните спиноталамични и спиноретикуларни.

Страничният спиноталамичен тракт се образува от проекционни неврони на пластини I, V, VII, VIII, чиито аксони преминават към противоположната страна на гръбначния мозък и са насочени към таламуса. Част от влакната на спиноталамичния тракт, който се нарича неспиноталамичен път(не се среща при нисшите животни), завършва главно в специфичните сензорни (вентрално задни) ядра на таламуса. Функцията на този път е да локализира и характеризира болезнените стимули. Друга част от влакната на спиноталамичния тракт, т.нар палеоспиноталамичен път(присъства и при нисши животни), завършва в неспецифичните (интраламинни и ретикуларни) ядра на таламуса, в ретикуларната формация на мозъчния ствол, хипоталамуса и централното сиво вещество. Чрез този път се осъществява „късната болка“, афективните и мотивационните аспекти на чувствителността към болка.

Спиноретикуларният тракт се формира от неврони, разположени в I, IV-VIII плочи на задните колони. Техните аксони завършват в ретикуларната формация на мозъчния ствол. Възходящи пътищаретикуларната формация следва неспецифичните ядра на таламуса (до новата кора), лимбичната кора и хипоталамуса. Този път участва във формирането на афективно-мотивационни, вегетативни и ендокринни реакции към болка.

Повърхностна и дълбока болкова чувствителност на лицето и устната кухина (зона тригеминален нерв) се предава през Aδ- и C-влакната на първите неврони на ганглия на V нерва, които преминават към вторите неврони, разположени главно в гръбначното ядро ​​(от кожни рецептори) и понтинното ядро ​​(от мускулни и ставни рецептори ) на V нерв. От тези ядра има болков импулс (подобно спиноталамични пътища) се провежда по булботаламусните пътища. По тези пътища част от болковата чувствителност от вътрешните органи по сетивните влакна на вагуса и глософарингеални нервив ядрото на солитарния тракт.

Рецепторите за болка (ноцицептори) реагират на стимули, които заплашват тялото с увреждане. Има два основни типа ноцицептори: Adelta механоноцицептори и полимодални C ноцицептори (има няколко други типа). Както подсказва името им, механоноцицепторите се инервират от тънки миелинизирани влакна, а полимодалните С-ноцицептори се инервират от немиелинизирани С-влакна. Делта-механоноцицепторите реагират на силни механично дразненекожа, например убождане с игла или прищипване с пинсети. Те обикновено не реагират на термични и химични болезнени стимули, освен ако преди това не са били сенсибилизирани. Обратно, полимодалните С-ноцицептори реагират на болезнени стимули различни видове: механични, температурни (фиг. 34.4) и химични.

В продължение на много години не беше ясно дали болката е резултат от активирането на специфични влакна или от свръхактивност на сензорни влакна, които обикновено имат други модалности. Последната възможност изглежда е по-съвместима с обичайния ни опит. С възможното изключение на обонянието, всеки сензорен стимул с прекомерна интензивност - заслепяваща светлина, пронизващ ушите звук, силен удар, топлина или студ извън нормалните граници - води до болка. Този поглед здрав разум е заявено от Еразъм Дарвин в края на 18 век и Уилям Джеймс в края на 19 век. Здравият разум обаче тук (както и навсякъде) оставя какво да се желае. Понастоящем няма съмнение, че в повечето случаи усещането за болка възниква в резултат на стимулиране на специализирани ноцицептивни влакна. Ноцицептивните влакна нямат специализирани окончания. Те присъстват под формата на свободни нервни окончания в дермата на кожата и на други места в тялото. Хистологично те са неразличими от С-механорецепторите (МЕХАНОСЕНЗИТИВНОСТ) и - и А-делта терморецепторите (глава ТЕРМИЧНА ЧУВСТВИТЕЛНОСТ). Те се различават от споменатите рецептори по това, че прагът на адекватните им стимули е по-висок от нормалния диапазон. Те могат да бъдат разделени на няколко различни типа въз основа на критерия коя сетивна модалност осигурява адекватен стимул за тях. Вредни термични и механични стимули се откриват от миелинизирани влакна с малък диаметър, Таблица 2.2 показва, че те са класифицирани като делта влакна от категория А. Полимодалните влакна, които реагират на голямо разнообразие от интензитети на стимули с различни модалности, също са с малък диаметър, но не са миелинизирани. Таблица 2.2 показва, че тези влакна са клас C. Делта влакната провеждат импулси с честота 5-30 m / s и са отговорни за "бърза" болка, остро усещане за пробождане; С-влакната провеждат по-бавно - 0,5 - 2 m/s и сигнализират за "бавна" болка, често продължителна и често преминаваща в тъпа болка. AMT (механо-термо-ноцицептори с A делта влакна) се разделят на два типа. AMT тип 1 се среща главно в неокосмената кожа. AMT тип 2 се намират главно в окосмената кожа.Накрая, ноцицепторите на С-влакна (CMT влакна) имат праг в диапазона от 38°C - 50°C и реагират с постоянна активност, която зависи от интензивността на стимула (фиг. 21.1а). AMT и CMT рецепторите, както показват имената им, реагират както на термични, така и на механични стимули. Физиологичната ситуация обаче далеч не е проста. Механизмът на предаване на тези два модалности е различен. Прилагането на капсаицин не повлиява чувствителността към механични стимули, но инхибира реакцията към термични. Освен това, докато капсаицинът има аналгетичен ефект върху термичната и химическа чувствителност на мултимодални С-влакна в роговицата, той не засяга механочувствителността. И накрая, доказано е, че механичните стимули, които генерират същото ниво на активност в SMT влакната като термичните, въпреки това причиняват по-малко болка. Може би неизбежно по-широката повърхностна площ, покрита от термичен стимул, включва активността на повече CMT влакна, отколкото би бил случаят с механичен стимул.

Сенсибилизацията на ноцицепторите (повишена чувствителност на аферентните рецепторни влакна) възниква след отговора им на вредно дразнене. Сенсибилизираните ноцицептори реагират по-интензивно на повтарящ се стимул, тъй като техният праг е понижен (фиг. 34.4). В този случай се наблюдава хипералгезия - повече силна болкав отговор на стимул със същата интензивност, както и намаляване на прага на болката. Понякога ноцицепторите генерират фонов разряд, който причинява спонтанна болка.

Сенсибилизация възниква, когато химични фактори като K+ йони, брадикинин, серотонин, хистамин, ейкозаноиди (простагландини и левкотриени) се отделят близо до ноцицептивните нервни окончания в резултат на тъканно увреждане или възпаление. Да кажем, че вреден стимул удря кожата и унищожава клетките на тъканната област близо до ноцицептора (фиг. 34.5, а). K+ йони излизат от умиращите клетки, които деполяризират ноцицептора. Освен това се освобождават протеолитични ензими; когато взаимодействат с глобулините на кръвната плазма, се образува брадикинин. Той се свързва с рецепторните молекули на ноцицепторната мембрана и активира втората система за съобщения, която сенсибилизира нервното окончание. Други освободени химикали, като тромбоцитен серотонин, мастоцитен хистамин и ейкозаноиди на различни клетъчни елементи, допринасят за сенсибилизация чрез отваряне на йонни канали или активиране на вторични системи за съобщения. Много от тях също засягат кръвоносните съдове, клетките на имунната система, тромбоцитите и други ефектори, участващи във възпалението.

В допълнение, активирането на ноцицепторния терминал може да освободи регулаторни пептиди като субстанция P (SP) и калцитонин ген-кодиран пептид (CGRP) от други терминали на същия ноцицептор чрез аксоновия рефлекс (фиг. 34.5b). Нервен импулс, възникващ в един от клоновете на ноцицептора, се насочва по майчиния аксон към центъра. В същото време се разпространява антидромно периферни клоновеаксон на същия ноцицептор, което води до освобождаване на вещество Р и CGRP в кожата (фиг. 34.5, b). Тези пептиди причиняват

Могат да възникнат болезнени раздразнения в кожата, дълбоките тъкани и вътрешните органи. Тези стимули се възприемат от ноцицептори, разположени в цялото тяло, с изключение на мозъка. Техниката на микроневрографията направи възможно да се твърди, че хората имат същите два вида рецептори за болка (ноцицептори), както другите бозайници. Анатомично първият тип ноцицептори е представен от свободни нервни окончания, разклонени под формата на дърво (миелинови влакна). Те са бързи А-делта влакна, които провеждат стимулация със скорост от 6 - 30 ms. Тези влакна се възбуждат от високоинтензивно механично (убождане) и понякога термично дразнене на кожата. А-делта ноцицепторите са разположени предимно в кожата, включително двата края на храносмилателния тракт. Те се намират и в ставите. Предавателят на A-делта влакна остава неизвестен.

Друг тип ноцицептори са представени от плътни, некапсулирани гломерулни тела (немиелинизирани С влакна, които провеждат стимулация със скорост от 0,5 - 2 ms). Тези аферентни влакна при хора и други примати са представени от полимодални ноцицептори и следователно реагират както на механична, температурна, така и на химична стимулация. Те се активират от химикали, които възникват по време на увреждане на тъканите, като в същото време са хеморецептори и, със своята еволюционна примитивност, се считат за оптимални рецептори за увреждане на тъканите. С - влакната са разпределени във всички тъкани с изключение на централната нервна система. Те обаче присъстват в периферни нерви, като nervi nervorum. Влакната, които имат рецептори, които усещат увреждане на тъканите, съдържат вещество P, което действа като предавател. Този тип ноцицептори също съдържат пептид, свързан с гена на калцитонина, и влакна от вътрешните органи - вазоактивен интестинален пептид (Nicholls et al, 1992).

Задни рога на гръбначния мозък

Повечето болкови влакна достигат до гръбначния мозък гръбначномозъчни нерви(ако се простират от шията, торса и крайниците) или навлизат в продълговатия мозък като част от тригеминалния нерв. Проксимално на дорзалния ганглий преди навлизане в гръбначния мозък дорзален корене разделена на медиална част, съдържаща дебели миелинови влакна, и латерална част, която включва тънки миелинови (А - делта) и немиелинови (С) влакна (Sindou, et al., 1975), което позволява на хирурга, използвайки операционен микроскоп, за да се получи тяхното функционално разделяне. Известно е обаче, че проксималните аксони на приблизително 30% от С влакната, след като напуснат гръбначния ганглий, се връщат обратно към съвместния ход на сетивните и двигателните коренчета (кабел) и навлизат в гръбначния мозък през предните коренчета (Coggeshall et al, 1975). Това явление вероятно обяснява неуспеха на опитите за дорзална ризотомия за облекчаване на болката (Blumenkopf, 1994). Но въпреки това, тъй като всички С влакна поставят своите неврони в дорзалния ганглий, целта може да бъде постигната чрез ганглиолиза (Nash, 19986). Когато ноцицептивните влакна навлязат в гръбначния мозък, те се разделят на възходящи и низходящи клонове. Преди края си в сивото вещество задни рогатези влакна могат да бъдат насочени към няколко сегмента на гръбначния мозък. Разклонявайки се, те образуват връзки с много други нервни клетки. По този начин терминът "постхорнов комплекс" се използва за обозначаване на тази невроанатомична структура. Два основни класа постхорнови релейни клетки се активират пряко или косвено от ноцицептивна информация: „ноцицептивни специфични“ неврони, активирани само от ноцицептивни стимули, и „широк динамичен диапазон“ или „конвергентни“ неврони, също активирани от неноцицептивни стимули. На нивото на дорзалния рог на гръбначния мозък голям брой първични аферентни стимули се предават чрез интерневрони или асоциативни неврони, чиито синапси улесняват или предотвратяват предаването на импулси. Периферният и централен контрол са локализирани в желатиновата субстанция, съседна на клетъчния слой.

Контролът на вратата като вътрешен гръбначен механизъм.

Теорията за „контрол на вратата“ е една от най-плодотворните концепции за механизмите на болката (Melzack, Wall, 1965), въпреки че нейните анатомични и физиологична основавсе още не са напълно развити (Swerdlow, Charlton, 1989). Основната позиция на теорията е, че импулсите, преминаващи през тънки („болкови”) периферни влакна, отварят „портата” към нервната система, за да достигнат до нея. централни отдели. Две обстоятелства могат да затворят портата: импулси, преминаващи през дебели („тактилни“) влакна и определени импулси, спускащи се от по-високите части на нервната система. Механизмът на действие на дебелите периферни влакна, които затварят вратата, е, че болката, възникваща в дълбоки тъкани като мускули и стави, се намалява чрез контраиритация - механично триене на повърхността на кожата или използване на дразнещи мехлеми (Barr, Kiernan, 1988). ). Тези свойства имат терапевтични приложения, като например използването на високочестотна електрическа стимулация с нисък интензитет на дебели кожни влакна (Wall and Sweet, 1967), известна като транскутанна електрическа нервна стимулация (TENS) или вибрационна стимулация (Lunderberg, 1983) . Вторият механизъм (затваряне на портата отвътре) влиза в действие, когато низходящите инхибиторни влакна от мозъчния ствол се активират или чрез директна стимулация, или чрез хетеросегментна акупунктура (нискочестотна периферна стимулация с висок интензитет). В този случай низходящите влакна активират интерневроните, разположени в повърхностни слоеведорзални рога, постсинаптично инхибиращи желатиновите клетки, като по този начин предотвратяват предаването на информация нагоре (Swerdlow, Charlton, 1989).

Опиоидни рецептори и механизми.

Откриването на опиоидни пептиди и опиоидни рецептори датира от началото на 70-те години. През 1973 г. три изследователски групи (Hughes, Kosterlitz, Yaksh) идентифицират местата на приложение на морфина, а две години по-късно две други групи откриват локализацията на естествени пептиди, които имитират ефектите на морфина. Три класа опиоидни рецептори са от клинично значение: мукапа и делта рецептори (Kosterlitz, Paterson, 1985). Разпределението им в централната нервна система е много променливо. Плътното разпределение на рецепторите се открива в гръбначните рогове на гръбначния мозък, средния мозък и таламуса. Имуноцитохимичните изследвания показват най-висока концентрация на спинални опиоидни рецептори в повърхностните слоеве на дорзалните рога на гръбначния мозък. Ендогенните опиоидни пептиди (енкефалин, ендорфин, динорфин) взаимодействат с опиоидните рецептори винаги, когато възникнат болезнени стимули в резултат на преодоляване на прага на болка. Фактът, че много опиоидни рецептори са разположени в повърхностните слоеве на гръбначния мозък, означава, че опиатите могат лесно да навлязат в него от околната среда. гръбначно-мозъчна течност. Експериментални наблюдения (Yaksh, Rudy, 1976) на директното спинално действие на опиатите доведоха до възможността за тяхното терапевтично използване чрез интратекално (Wang, 1977) и епидурално (Bromage et al, 1980) приложение.

Известно е, че за потискане на свръхвъзбудимостта на гръбначните неврони са необходими големи дози морфин. Въпреки това, ако малки дози морфин се предписват непосредствено преди увреждащата стимулация, тогава задействащата централна свръхвъзбудимост никога не се формира (Woolf, Wall, 1986). Сега стана ясно, че предварителна обработкапомага за предотвратяване на силна следоперативна болка (Wall, Melzack, 1994).

Възходящи пътища на болката.

Отдавна е известно, че възходящото „ пътища за болка” са част от антеролатералните връзки бели кахъригръбначния мозък и отива контралатерално на страната на влизане на болезнени стимули (Spiller, 1905). Също така е добре известно, че част от влакната на спиноталамичния и спиноретикуларния тракт, които провеждат болкова стимулация, присъстват в постеролатералната връв (Barr, Kiernan, 1988).Трактотомия или хирургично пресичане на антеролатералната област на гръбначния мозък, в т.ч. спиноталамичния и спиноретикуларния тракт, води до почти пълна загуба на способността да усеща болка обратната странатела под нивото на увреждане (Kaye, 1991). Въпреки това, обикновено чувствителността се възстановява постепенно в продължение на няколко седмици, което се обяснява със синаптична реорганизация и набиране на непокътнати алтернативни пътища. Комиссуралната миелотомия причинява продължителна аналгезия в засегнатите сегменти.

Спиноталамичният тракт може да бъде разделен на две части:

• 1. Неоспиноталамичен тракт (бърза проводимост, моносинаптично предаване, добре локализирана (епикритична) болка, А - влакна). Този тракт отива до специфични странични ядра на таламуса (вентропостеролатерални и вентропостеромедиални ядра).
• 2. Палеоспиноталамична система (полисинаптично предаване, бавна проводимост, слабо локализирана (протопатична) болка, С влакна). Тези пътища се издигат до неспецифичните медиални таламични ядра (медиално ядро, интраламинарно ядро, среден център). По пътя си към медиалните ядра на таламуса, трактът изпраща някои влакна към ретикуларната формация.

Стереотактичните електроди, разположени в таламуса, позволяват да се разпознае специфичната патофизиология на тези структури и да се разработи концепция, основана на наличието на баланс между медиалните (главно nucl. centralis lateralis) и латералните (nucl. ventroposterior) ядра на таламуса, нарушението на което води до свръхинхибиране и на двете от ретикуларното таламично ядро ​​и след това до парадоксално активиране на кортикални полета, свързани с болка. Възобновяването на медиалната стереотактична таламотомия, като се вземат предвид нови технически, анатомични и физиологични данни, носи облекчение на две трети от пациентите с хронична и резистентна на лечение периферна и централна неврогенна болка с 50 - 100% (Jeanmonod et al., 1994).

Импулсите, влизащи през неоспиноталамичната система, се превключват към влакна, които предават сигнали задно бедровътрешна капсула към първата соматосензорна зона на кората, постцентралния гирус и втората соматосензорна зона (operculum parietal). Висока степенЛокалната организация в страничното ядро ​​на таламуса прави възможно пространственото локализиране на болката. Изследванията на хиляди кортикални лезии през двете световни войни показват, че увреждането на постцентралния гирус никога не причинява загуба на чувствителност към болка, въпреки че води до загуба на соматотопно организирано механорецептивно усещане с нисък праг, както и усещане за убождане с игла (Bowsher , 1987).

Импулсите, влизащи през палеоспиноталамичния тракт, се превключват към медиалното ядро ​​на таламуса и се проектират към неокортекса по дифузен начин. Проекцията във фронталната област отразява афективните компоненти на болката. Позитронно-емисионната томография показва, че вредните стимули активират неврони в cingulate gyrus и орбиталния фронтален кортекс (Jones et al, 1991). Цингулотомията или префронталната лоботомия показва отлични резултати при лечението на болка при пациенти с рак (Freeman, Watts, 1946). По този начин в мозъка няма „център на болка“ и възприемането и реакцията на болка е функция на централната нервна система като цяло (Diamond, Coniam, 1991, Talbot et al, 1991).

Низходяща модулация на болката.

Известно е, че микроинжекциите на морфин в периакведукталната сива материя(PAG) на междинния мозък (Tsou, Jang, 1964) (централно сиво вещество _ CSV), както и неговата електрическа стимулация (Reynolds, 1969) причинява толкова дълбока аналгезия, че дори при плъхове хирургични интервенциине предизвикват забележими реакции. Когато бяха открити области на концентрация на опиоидни рецептори и естествени опиати, стана ясно, че тези части на мозъчния ствол са релейна станция за супраспинални низходящи модулаторни пътища. системи за управление. Цялата система, както вече стана ясно, е представена по следния начин.

Аксоните на група клетки, използващи B-ендорфин като трансмитер, разположени в областта nucl.arcuatus на хипоталамуса (който сам по себе си е под контрола на префронталната и инсуларната зони на мозъчната кора) пресичат перивентрикуларното сиво вещество в стена на третата камера, завършваща в периакведукталното сиво вещество (PAG). Тук те инхибират локалните интерневрони, като по този начин освобождават от инхибиторното си влияние клетките, чиито аксони се простират надолу до областта на nucleus raphe magnum в средата на ретикуларната формация продълговатия мозък. Аксоните на невроните на това ядро, предимно серотонинергични (трансмитер - 5 - хидрокситриптамин), са насочени надолу по дорзолатералния фуникулус на гръбначния мозък, завършвайки в повърхностните слоеве на дорзалния рог. Някои от спиналните аксони на raphe и значителен брой аксони от ретикуларната формация са норадренергични. По този начин както серотонинергичните, така и норадренергичните неврони в мозъчния ствол действат като структури, които блокират ноцицептивната информация в гръбначния мозък (Field, 1987). Наличието на биогенни аминови съединения в системите за контрол на болката обяснява аналгезията, причинена от трицикличните антидепресанти. Тези лекарства инхибират обратното поемане на серотонин и норепинефрин в синапса и по този начин засилват инхибиторния ефект на предавателите върху невроните на гръбначния мозък. Най-мощното инхибиране на чувствителността към болка при животните се причинява от директно стимулиране на nucl.raphe magnus (ядрото на изнасилване). При хората перивентрикуларното и периакведукталното сиво вещество са местата, които най-често се използват за стимулация чрез имплантируеми електроди за облекчаване на болката (Richardson, 1982). Обезпеченията от спиноталамичните аксони към ретикуларната формация, споменати по-горе, могат да обяснят ефекта от хетеросегментната акупунктура, тъй като гръбначните неспецифични неврони могат да бъдат активирани от стимул като убождане с игла (Bowsher, 1987).

Сензорна система за болка

(анализатор на болката)

Сензорна система за болка - това е набор от нервни структури, които възприемат увреждащи дразнения и формират болезнени усещания, т.е. болка. Концепцията за „сензорна система за болка“ е очевидно по-широка от концепцията за „анализатор на болката“, тъй като сензорната система за болка задължително включва система за противодействие на болката - „антиноцицептивната система“. Концепцията за „анализатор на болка“ може да се справи и без антиноцицептивната система, но това би било значително опростяване.

Важна характеристика на анализатора на болката е, че адекватните (подходящи) стимули за него могат да принадлежат към различни класове. Дразненето е увреждащ ефект, следователно стимулите за анализатора на болката са увреждащи фактори.

Какво е повредено и нарушено:

Цялост на телесните обвивки и органи.

Интегритет клетъчни мембрании клетки.

Целостта на самите ноцицептивни нервни окончания.

Оптимално протичане на окислителните процеси в тъканите.

По принцип увреждането е сигнал за нарушаване на нормалното функциониране.

Определение за „болка“

Има два подхода за разбиране на болката:

1. Болката ечувство . Той има сигнална стойност за тялото, точно както усещанията от друга модалност (зрение, слух и др.).

болка - неприятно е, причиняващо страдание чувство , което възниква под въздействието на изключително силни дразнители, в резултат на увреждане на тъканите или кислороден глад.

болка - това е психофизическо състояние дискомфорт.

Съпровожда се от промени в дейността на органите и системите, появата на нови емоции и мотивации. При този подход болката се разглежда като следствие от първичната болка, загатната от първия подход. Може би по-точен израз в този случай би бил"болезнено състояние" .

1-во Отдел анализатор на болка (стр периферен)

Периферният отдел на всеки анализатор се занимава срецепция и трансдукция , т.е. първично възприемане на адекватна за него стимулация.

Рецепториболки се наричат ноцицептори . Това са рецептори с висок праг, които реагират на разрушителни, увреждащи или разрушителни ефекти.

Видове ноцицептори:

- Механоноцицепториразположени предимно в кожата, фасциите, сухожилията, ставните капсули и лигавиците на храносмилателния тракт. Това са свободни нервни окончания от миелинизирани влакна от тип А-делта със скорост на възбуждане 4-30 m/s. Те реагират върху деформация и увреждане на рецепторната мембранакогато тъканите са компресирани или разтегнати. Повечето от тези рецептори се характеризират с бърза адаптация.

- Хемоноцицепторисъщо се намират по кожата и в лигавиците, но преобладават във вътрешните органи, където се локализират в стените на малките артерии. Те са представени от свободни нервни окончания немиелинизиранивлакна тип С с ниска скорост на възбуждане 0,4-2 m/s. Специфични стимули за тези рецептори са химически вещества(алгогените са "произвеждащи болка"), но само тези, които отнемат кислород от тъканите, нарушават окислителните процеси.

Видове алгогени:

1. Тъканни алгогени(серотонин, хистамин, ацетилхолин и други биологично активни вещества). Те, като правило, се освобождават по време на разрушаването на мастоцитите на съединителната тъкан и, навлизайки в междуклетъчната течност, директно активират хемоноцицептори.

2. Плазмени алгогени(брадикинин, калидин и простагландини) повишават чувствителността на ноцицепторите към други алгогени.

3. Тахикининиосвободени от нервните окончания. И така, те включват веществото "P" (на латински - "P"), което е полипептид. Те действат локално върху мембранните рецептори на същото нервно окончание.

Съществуването на ноцицептори подкрепя теориятаспецифичност болка, каква е болкатаспецифично усещане и има свои собствени рецептори, нервни пътища и собствена сензорна система за болка.

Но също така иманеспецифични теория за болката. Според него, с много силно увреждащо действие, рецепторитеразлични модалности може да причини усещане за болка. В момента и двете теории са приети.

Единица за сензорна болка – това е рецепторният апарат и свързаната с него периферна част на аферентното влакно. Самият край реагира на ноцицептивно влияние; най-близкият участък от влакното се възбужда, когато краят е възбуден. Оказва се, че болковият нерв имадва парцела , където се ражда усещането за болка, по-точно,"болезнена възбуда" .

2-ро отделение b ole анализатор (диригент)

Проводната секция на всеки анализатор е ангажирана с провеждането на нервно възбуждане, генерирано в периферната секция(първо).

За разлика от идеите на I.P. Павлова в съвременната физиология сензорни системиголямо значение се отдава на работата със сензорна стимулация долни нервни центрове(подкортикален).

Схематично провеждане на болезнена стимулация могат да бъдат изобразени по следния начин: (1) рецептор-ноцицептор - (2) нервен ганглий (нервен ганглий) - (3) гръбначен мозък (дорзални рога) - (4) ретикуларна формация, или среден мозък, или таламус - (5) таламус - (6) мозъчна кора.

Болезнена стимулация от рецептори (ноцицептори) във формата нервен импулссе движи по дендрититепърви аферентен неврон към сензорни ганглии, които инервират определени областитяло. От нервните ганглии по аксоните на същитепърви неврони, възбуждането навлиза в гръбначния мозък към интерневроните на гръбния рог - това евторо аферентен неврон.

Вълнението от него може да бъде по два начина.

Болезнени нервни пътища:

Специфични (лемнискал). Аксоните на интерневроните на гръбначния мозък ( второболкови неврони) като част от спиноталамичния тракт отиват към специфични ядра на таламуса. В таламуса възбуждането навлиза във вентробазалното ядро ​​и се предава на третиневрон. Аксонът на третия неврон достига кората на главния мозък. Особеността на специфичните ядра на таламуса е, че те предават възбуждането „директно до местоназначението“ до желаната област на кората.

Неспецифични (екстролемнискален). Започва от интерневронгръбначен мозък ( второболка) и преминава през колатерали до различни мозъчни структури. В зависимост от мястото на завършване се разграничават три основни тракта - неоспиноталамичен (гръбначен мозък - таламус), спиноретикуларен (гръбначен мозък - ретикуларна формация), спиномезенцефален (гръбначен мозък - среден мозък). Възбуждането по тези пътища навлизанеспецифични ядра таламуса и оттам до всички части на мозъчната кора. Особеността на неспецифичните ядра на таламуса е именно в това, че те осигуряват обширни връзки на таламуса с различни структури на мозъка.

3-ти отдел b ole анализатор (към орк или централен)

Специфичен начин възбуждането на болката завършва в соматосензорната област на мозъчната кора. Болезнената стимулация идва там от специфични ядра на таламуса.

Има две соматосензорни области на кората:

1. В 1 – първична проекционна зона . Създава усещане за острапрецизно локализиран болка. Поради тясната връзка с моторния кортекс, двигателните действия се задействат оттук при стимулираща болка.

2. В 2 – вторична проекционна зона . Осигурява процесиосъзнаване болка и разработване на програма за поведение при излагане на болка.

Неспецифичен път възбуждането на болката се простира довсички области на кората . Голямо значениеима орбитофронтален кортекс (лежащ непосредствено зад очните кухини), който участва в организиранетоемоционална и вегетативна компоненти на болката.

Важно е да се отбележи, че реакцията на тялото към болка включвапочти всички мозъчни структури . По протежение на колатералите на анализатора на болката, възбуждането се предава успоредно на ретикуларната формация, лимбична система, хипоталамуса и моторните ядра.

Компоненти на отговора на болката

1. Двигателен компонент.

Възбуждането от моторната кора достига до моторните неврони на гръбначния мозък, те го предават на мускулите, които извършват двигателни реакции. В отговор на болка се появяват двигателни рефлекси, рефлекси на трептене и бдителност, защитни рефлексии поведение, насочено към елиминиране на действието на вредния фактор.

2. Вегетативен компонент.

Причинява се от включване в системната болкова реакцияхипоталамус - висш вегетативен център. Този компонент се проявява в промени във вегетативните функции, необходими за осигуряване на защитната реакция на организма. Стойността се променя кръвно налягане, сърдечен ритъм, дишане, метаболитни промени и др.

3. Емоционален компонент.

Проявява се във формирането на отрицателна емоционална реакция, която се дължи на включването на емотиогенните зони на мозъка в процеса на възбуждане. Тази негативна емоция от своя страна провокира различни поведенчески реакции: бягство, нападение, криене.

Всеки компонент на реакцията на болка може да се използва за оценка на спецификата на усещането за болка.

Видове болка

В зависимост от пътя на стимулиране на болката:

1. Първичната болка е епикритична . Тази болка е ясналокализиран , обикновено има остър, пробождащ характер, възниква при активиране на механорецепторите, възбуждането се движи по протежение на А-влакната, по протежение на неоспиноталамичния тракт в проекционни зонисоматосензорна кора.

2. Вторичната болка е протопатична. Тази болка възниква бавно, има неясна локализация и се характеризира с болезнен характер. Възниква, когато хемоноцицепторите се активират, възбуждането се движи по С-влакната, палеоспиноталамичния тракт до неспецифичните ядра на таламуса, оттам се разпространяват в различни области на кората. Този тип болка обикновено е придружена от двигателни, автономни и емоционални реакции.

В зависимост от ноцицепторите:

1. Соматични , възниква в кожата, мускулите, ставите и др. Той е двуфазен: първо епикритичен, а след това протопатичен. Интензивността зависи от степента и площта на увреждане.

2. висцерален, възниква във вътрешните органи и трудно се локализира. Болката може да се проектира върху напълно различни области, а не върху тези, където се намират ноцицепторите, които са я генерирали.

В зависимост от локализацията на болката:

1. Локална болка, локализирана директно на мястото на ноцицептивно влияние.

2. Проекционна болка, усещане, което се разпространява по дължината на нерва и се предава на отделните му участъци от мястото на произход.

3. Насочващата болка се усеща не в областта на удара, а там, където се намира другият клон на възбудения нерв.

4. Посочената болка се усеща в повърхностните области на кожата, които се инервират от същия сегмент на гръбначния мозък като вътрешните органи, генерирайки ноцицептивни ефекти. Първоначално възбуждането възниква върху ноцицепторите на засегнатите вътрешни органи, след което се проектира извън болния орган, към различни области на кожата или към други органи. Интернейроните на гръбначния мозък са отговорни за отразената болка, върху която се събират възбужданията от вътрешните органи и кожните участъци. Болезнена стимулация, която възниква по време на вътрешен орган, активира общ интернейрон и възбуждането от него протича по същите пътища, както при кожно дразнене. Болката може да се отрази в области, значително отдалечени от органа, който я е породил.

5. Фантомна болка се появява след отстраняване на орган (ампутация). Отговорност за него носят персистиращите огнища на възбуждане, разположени в ноцицептивните структури на централната нервна система. Това обикновено е придружено от дефицит на инхибиране в централната нервна система. Навлизайки в кората на главния мозък, възбуждане от генератора на това възбуждане (болка нервен център) се възприема като дълготрайна, продължителна и мъчителна болка.

Видео:Ноцицепция

Видео:Възприемане на болка от мозъка