Боль – сложное психоэмоциональное неприятное ощущение, формирующееся под действием патогенного раздражителя и в результате возникновения органических или функциональных нарушений в организме, реализующееся специальной системой болевой чувствительности и высшими отделами мозга, относящимися к психоэмоциональной сфере. Боль – не только особый психофизиологический феномен, но и важнейший симптом многих разных по природе заболеваний и патологических процессов, имеющий сигнальное и патогенное значение. Болевой сигнал обеспечивает мобилизацию организма для защиты от патогенного агента и охранительное ограничение функции поврежденного органа. Боль постоянный спутник и важнейшее составляющее жизни человека. Боль ценнейшее приобретение эволюции животного мира. Она формирует и активирует различные защитно-приспособительные реакции, обеспечивает восстановление нарушенного гомеостаза и его сохранение. Недаром есть крылатое выражение «Боль – сторожевой пес организма, здоровья». Однако часто боль является компонентом патогенеза различных патологических процессов, участвует в формировании «порочных кругов», способствует утяжелению течения болезни, может сама быть причиной расстройств функций ЦНС, структурно-функциональных изменений и повреждения внутренних органов. Различают механизмы формирования боли (ноцицептивная система) и механизмы контроля чувства боли (антиноцицептивная система). Согласно современных взглядов, боль возникает вследствие превалирования активности ноцицептивной (алгогенной) системы над активностью постоянно функционирующей в здоровом организме антиноцицептивной (антиалгогенной) системы. Чувство боли формируется на разных уровнях ноцицептивной системы: от воспринимающих болевые ощущения чувствительных нервных окончаний до проводящих путей и центральных нервных структур. Предполагается наличие особых рецепторов боли, ноцицепторов, активизирующихся под воздействием специфических раздражителей, алгогенов (кинины, гистамин, ионы водорода, АХ, субстанция Р, КА и ПГ в высоких концентрациях).
Ноцицептивные раздражители воспринимаются:
Свободными нервными окончаниями, способными регистрировать воздействия разных агентов как болевые;
Специализированными ноцицепторами – свободными нервными окончаниями, активизирующимися только при действии специфических ноцицептивных агентов и алгогенов;
Чувствительными нервными окончаниями различных модальностей: механо-, хемо-, терморецепторами и др., подвергающимися сверхсильным, зачастую разрушающим воздействиям.
Сверхсильное воздействие на чувствительные нервные окончания других модальностей также может вызывать болевые ощущения.
Проводниковый аппарат ноцицептивной системы представлен различными афферентными нервными путями, передающими импульсы с участием синапсов нейронов спинного и головного мозга. Передача болевой афферентной импульсации осуществляется с участием таких нервных трактов, как спиноталамических, лемнисковых, спиноретикулярных, спиномезэнцефальных, проприоретикулярных и др.
Центральный аппарат формирования чувства боли включает кору больших полушарий переднего мозга (первую и вторую соматосенсорные зоны), а также моторную область коры больших полушарий, структуры таламуса и гипоталамуса.
Чувство боли контролируют нейрогенные и гуморальные механизмы, входящие в состав антиноцицептивной системы. Нейрогенные механизмы антиноцицептивной системы обеспечиваются импульсацией от нейронов серого вещества гипокампа, покрышки мозга, миндалевидного тела, ретикулярной формации, отдельных ядер мозжечка, которая тормозит поток восходящей болевой информации на уровне синапсов в задних рогах спинного мозга и ядер среднего шва продолговатого мозга (nucleus raphe magnus). Гуморальные механизмы представлены опиоидергической, серотонинергической, норадренергической и ГАМКергической системами мозга. Нейрогенные и гуморальные механизмы антиноцицептивной системы тесно взаимодействуют друг с другом. Они способны блокировать болевую импульсацию на всех уровнях ноцицептивной системы: от рецепторов до ее центральных структур.
Различают эпикритическую и протопатическую боль.
Эпикритическая («быстрая», «первая») боль возникает в результате воздействия раздражителей малой и средней силы на рецепторные образования кожи и слизистых оболочек. Эта боль острая, непродолжительная, к ней быстро развивается адаптация.
Протопатическая («медленная», «тягостная», «длительная») боль возникает под действием сильных, «разрушительных», «масштабных» раздражителей. Ее источником обычно бывают патологические процессы во внутренних органах и тканях. Эта боль тупая, ноющая, долго сохраняется, имеет более "разлитой" характер по сравнению с эпикритической. К ней медленно развивается или вовсе не развивается адаптация.
Эпикритическая боль является результатом восхождения болевой импульсации по таламокортикальному пути к нейронам соматосенсорной и моторной областей коры больших полушарий мозга и возбуждения их, формирующих субъективные ощущения боли. Протопатическая боль развивается в результате активации главным образом нейронов таламуса и гипоталамических структур, что и обуславливает системный ответ организма на болевой стимул, включающий вегетативный, двигательный, эмоциональный и поведенческий компоненты. Только сочетанная, протопатическая и эпикритическая боль даёт возможность оценить локализацию патологического процесса, его характер, выраженность, масштаб.
По биологической значимости выделяют физиологическую и патологическую боль.
Физиологическая боль характеризуется адекватной реакцией нервной системы, во-первых, на раздражающие или разрушающие ткани стимулы, во-вторых, на воздействия, являющиеся потенциально опасными, а значит, предупреждающие об опасности дальнейших повреждений.
Патологическая боль характеризуется неадекватной реакцией организма на действие алгогенного раздражителя, возникающей при патологии центрального и периферического отделов нервной системы. Такая реакция формируется при болевой афферентации при отсутствии части тела или возникающей в ответ на действие психогенных факторов.
Основные причины формирования патологической боли периферического происхождения:
Хронические воспалительные процессы;
Действие продуктов распада ткани (при злокачественных новообразованиях);
Хронические повреждения (сдавливание рубцами) и регенерация чувствительных нервов, демиелинизация и дегенеративные изменения нервных волокон, что делает их высокочувствительным к гуморальным воздействиям (адреналина, К + и др.), на которые они не реагировали в нормальных условиях;
Формирование неврином – образований из хаотически разросшихся нервных волокон, окончания которых чрезмерно чувствительны к различным экзогенным и эндогенным воздействиям.
Уровни и факторы повреждения приводящие к формированию патологической боли периферического происхождения: чрезмерное раздражение ноцицепторов; повреждение ноцицептивных волокон; повреждение спинномозговых ганглиев (гиперактивация нейронов); повреждение задних корешков.
Особенностью патогенеза патологической боли периферического происхождения является то, что ноцицептивная стимуляция с периферии может вызвать приступ боли в том случае, если она преодолевает «воротный контроль» в задних рогах спинного мозга, состоящий из аппарата тормозных нейронов роландовой (желатинозной) субстанции, который регулирует потоки входящей в задние рога и восходящей ноцицептивной стимуляции. Такой эффект имеет место при интенсивной ноцицептивной стимуляции либо при недостаточности тормозных механизмов «воротного контроля».
Патологическая боль центрального происхождения возникает при гиперактивации ноцицептивных нейронов на спинальном и супраспинальном уровнях (дорзальные рога спинного мозга, каудальное ядро тройничного нерва, ретикулярная формация ствола мозга, таламус, кора головного мозга.
Гиперактивированные нейроны образуют генераторы патологически усиленного возбуждения. При формировании генератора патологически усиленного возбуждения в задних рогах спинного мозга возникает центральный болевой синдром спинального происхождения, в ядрах тройничного нерва – тригеминальная невралгия, в ядрах таламуса – таламический болевой синдром и др.
Возникший в афферентном входе (дорзальные рога спинного мозга или каудальное ядро тройничного нерва) генератор сам по себе не способен вызвать патологическую боль. Только при вовлечении в процесс высших отделов системы болевой чувствительности (таламус, ретикулярная формация ствола мозга, кора головного мозга) боль проявляется как синдром, как страдание. Тот отдел ноцицептивной системы, под влиянием которого образуется патологическая боль, играет роль первичной детерминанты. Из первично и вторично измененных образований системы болевой чувствительности формируется и закрепляется пластическими процессами ЦНС новая патологическая интеграция – патологическая алгическая система. Образования измененной ноцицептивной системы различных уровней составляют основной ствол патологической алгической системы. Уровни поражения ноцицептивной системы, ответственные за формирование патологической алгической системы, представлены в таблице 27.
Таблица 27
Уровни и образования измененной ноцицептивной системы, составляющие основу патологической алгической системы
| Уровни поражения ноцицептивной системы | Структуры измененной ноцицептивной системы |
| Периферические отделы | Сенситизированные ноцицепторы, очаги эктопического возбуждения (поврежденные и регенерирующие нервы, демиелинизированные участки нервов, невринома); группы гиперактивированных нейронов спинальных ганглиев |
| Спинальный уровень | Агрегаты гиперактивных нейронов (генераторы) в афферентных ноцицептивных реле - в дорсальных рогах спинного мозга и в ядрах спинального тракта тройничного нерва (каудальное ядро) |
| Супраспинальный уровень | Ядра ретикулярной формации ствола, ядра таламуса, сенсо-моторная и орбитофронтальная кора, эмоциогенные структуры |
По патогенезу различают три основных вида болевых синдромов: соматогенные, нейрогенные, психогенные.
Соматогенные болевые синдромы возникают в результате активации ноцицептивных рецепторов в момент и после травмы, при воспалении ткани, опухолях, различных повреждениях и заболеваниях внутренних органов. Они проявляются развитием чаще эпикритической, реже протопатической боли. Боль всегда воспринимается в зоне повреждения или воспаления, однако она может выходить и за ее пределы.
Нейрогенные болевые синдромы возникают в результате значительных повреждений периферических и (или) центральных структур ноцицептивной системы. Они отличаются значительной вариабельностью, что зависит от характера, степени и локализации повреждения нервной системы. Развитие нейрогенных болевых синдромов обусловлено морфологическими, метаболическими и функциональными нарушениями в структурах ноцицептивной системы.
Психогенные болевые синдромы возникают в результате значительного психоэмоционального напряжения при отсутствии выраженных соматических расстройств. Психогенная боль часто проявляется развитием головных и мышечных болей и сопровождается отрицательными эмоциями, психическим перенапряжением, межличностными конфликтами и т.д. Психогенная боль может возникать как при функциональных (истерическом, депрессивном неврозе), так и при органических (шизофрении и других видах психозов) расстройствах ВНД.
К особым разновидностям клинических болевых синдромов относят каузалгию и фантомную боль. Каузалгия – приступообразная, усиливающаяся жгучая боль в области повреждённых нервных стволов (обычно лицевого, тройничного, седалищного и др.). Фантомная боль формируется в сознании как субъективное болевое ощущение в отсутствующей части тела и возникает вследствие раздражения центральных концов перерезанных при ампутации нервов.
Среди других видов боли также выделяют проекционные, иррадиирующие, отраженные и головные боли. Проекционные боли ощущаются в периферическом участке нерва, при раздражении его центрального (проксимального) участка. Иррадиирующие боли возникают в области иннервации одной ветви нерва при наличии очага раздражения в зоне иннервации другой ветви этого же нерва. Отраженные боли возникают в участках кожи, иннервируемых из того же сегмента спинного мозга, что и внутренние органы, где расположен очаг повреждения. Головные боли отличаются очень большим разнообразием по характеру, типу, форме, интенсивности, длительности, тяжести, локализации с вовлечением как соматических, так и вегетативных реакций. К ним приводят многообразные расстройства мозгового и системного кровообращения, нарушения кислородного и субстратного обеспечения мозга, а также различные повреждения.
Боль в условиях затянувшейся патологии выступает в роли важного патогенетического фактора развития патологических процессов и заболеваний.
В современной медицинской практике с целью обезболивания используются подходы направленные на снижение активности ноцицептивной системы и повышение активности антиноцицептивных систем. Для этого применяется этиотропная, патогенетическая и симптоматическая терапия боли и следующие методы обезболивания:
Фармакологические (используются средства местного, общего и комбинированного обезболивания);
Психологические (внушение, самовнушение, гипноз и др.);
Физические (электроакупунктура, электронаркоз, электрофорез, диадинамические токи, горчичники, массаж);
Хирургические (иммобилизация костей при их переломах, вправление вывихов, удаление опухолей, желчных или почечных камней, иссечение соединительнотканных рубцов, при длительных нетерпимых болях проводят коагуляцию нервных структур, волокон – источника болевой афферентации).
Боль - неприятное сенсорное и эмоциональное переживание, обусловленное существующим или потенциальным повреждением тканей, или испытываемое во время такого повреждения.
А.К.Анохин квалифицировал боль как своеобразное психическое состояние человека, обусловленное совокупностью физиологических процессов в ЦНС, вызванных каким-либо сверхсильным или разрушительным раздражением.
Боль является защитным механизмом, она информирует о болезни, предупреждает о расстройстве деятельности, как всего организма, так и отдельных органов. Однако боль носит защитный характер до тех пор, пока сигнализирует о грозящей опасности. Как только сигнал отменен сознанием, и опасность устранена, боль становится ненужной. Если болевые раздражения продолжают поступать в центральную нервную систему, боль постепенно заглушает сознание, дезорганизует многие функции организма.
Острая боль ассоциируется с недавним и ограниченным во времени повреждением тканей, возникает при стимуляции периферических ноциоцепторов алгогенными (вызывающими боль) субстанциями, такими как брадикинин, простогландин, лейкотриены, гистамин и субстанция Р.
Возбужденные ноциоцепторы посылают болевые импульсы в чувствительные ядра ствола мозга или задние рога спинного мозга, где эти импульсы модулируются и передаются в специфические сенсорные зоны коры головного мозга. На этом уровне предшествующий опыт и психологические факторы обеспечивают обработку и интерпритацию болевых ощущений, что диктует поведение, позволяющее избежать или облегчить боль.
Хроническая боль часто имеет место при отсутствии периферической стимуляции или повреждения. Она, вероятно, обусловлена изменениями в сенсорных ядрах задних рогов или ствола мозга, которые затем становятся новыми независимыми источниками болевых ощущений.
Выделяют два фактора боли - физиологический и психологический.
Психогенная боль обусловлена главным образом психологическими или социальными факторами (эмоциональное состояние личности, окружающая ситуация и др.) и представляет собой феномен, возникающий в результате интеграции анатомического, физиологического, психологических компонентов.
Различают три вида физической (физиологической) боли в зависимости от причины ее возникновения:
1) боль, обусловленную внешними воздействиями. Ее локализация - кожа и слизистые оболочки. При этом сохраняются целость периферического аппарата и функции центральных механизмов, модулирующих болевые ощущения;
2) боль, связанную с внутренними патологическими процессами. В возникновении ее кожа обычно не участвует, за исключением случаев прямого повреждения ткани или отраженной боли.
3) боль вследствие повреждения нервной системы и ее афферентного аппарата (невралгия, фантомная боль).
Боль как физиологическая реакция проходит несколько этапов (импульсация с рецепторов; реакция центральных структур мозга; афферентные механизмы боли в виде комплекса вегетативных и двигательных реакций).
Теории развития боли.
В настоящее время существует несколько теорий, объясняющих механизм формирования боли, среди которых:
· сосудистая теория;
· теория генерирования патологически усиленного возбуждения;
· воротная теория.
Сосудистая теория рассматривает механизм развития боли с позиции ухудшения кровоснабжения в отдельных звеньях системы тройничного нерва.
Различные отделы системы тройничного нерва получают кровоснабжение из разных систем сосудов. Периферический отдел тройничного нерва (до входа в полость черепа) – из системы наружной сонной артерии; тройничный узел и внутричерепной отдел тройничного нерва – из системы наружной сонной артерии; проводящие пути и ядра тройничного нерва – из системы базилярной артерии.
Существенное значение для нормального функционирования тройничного нерва имеет состояние вегетативной иннервации сосудистого русла, принимающего участие в кровоснабжении тройничного нерва, и органические изменения сосудистых стенок.
Большое число симпатических нервных волокон, содержащихся в нижнечелюстном и верхнечелюстном нервах, могут влиять на тонус сосудистой стенки при вовлечении нервных стволов в патологический процесс и локально нарушать кровоснабжение.
С возрастом происходят склеротические изменения мелких артерий и деформация капилляров, в которых снижается скорость кровотока, расширяются и деформируются венулы. Сосуды переполняются кровью. Формируются выраженные застойные явления во внутриневральных сосудах.
Факторами нарушения кровоснабжения нервных стволов многие авторы объясняют увеличение частоты нейростоматологических заболеваний у лиц пожилого возраста.
Теория генерирования патологически усиленного возбуждения. Нарушение кровоснабжения нервных стволов, различные повреждения в челюстно-лицевой области (травма, воспалительные изменения в зоне периферических нервных окончаний) вызывают патологическую импульсацию от периферических нервных волокон (анимальных и вегетативных) в стволово-подкорковые образования.
Это приводит к изменению их функционирования и возникновению новых патологических взаимоотношений центральных структур, ведущих в свою очередь к развитию болевого синдрома.
Согласно последним теориям боль реализуется при участии симпатической нервной системы, что придает болевым ощущениям вегетативную окраску в виде жжения, распирания и т.д.
Симпатоадреналовая система (стволовые и гипоталамические регуляторные центры, периферические симпатические нервные окончания в мозговом слое надпочечников) принимает активное участие в болевых реакциях организма. Повышение симпатической активности является универсальной реакцией организма на стресс (травму, инфекцию, шок, тревогу).
Теория контролируемых ворот (R. Melzach и R. Wall (1965), или входного контроля (gate control). Болевой сигнал, достигший определенных зон спинного мозга (желатиновая субстанция в задних рогах), не проходит дальше, если одновременно на вход поступают неболевые сигналы из другого места, закрывающие вход для болевых импульсов.
Баланс болевой и противоболевой систем реализуется через ряд механизмов, в которых важную роль играют различные медиаторы болевой чувствительности: эндогенные опиоидные пептиды, простагладины, катехоламины.
Импульсы с миелинизированных волокон (волокон типа А) активизируют нейроны желатинозной субстанции, с немиелинизированных (волокон типа С) – тормозят их деятельность. Желатинозная субстанция, тесно связанная с чувствительными клетками заднего рога спинного мозга, является по отношению к ним тормозной системой. Возбуждение желатинозной субстанции оказывает пресинаптическое торможение на окончания аксонов первых чувствительных нейронов или постсинаптическое торможение на спинальные чувствительные клетки. В результате уменьшается поток болевых импульсов в вышележащие отделы нервной системы (ворота для боли закрываются). При торможении желатинозной субстанции возникает обратный эффект: облегчается передача ноцицептивного возбуждения (ворота для боли открываются). Специфический механизм регуляции боли функционирует под контролем вышележащих отделов нервной системы, прежде всего лимбико-ретикулярного комплекса и коры полушарий большого мозга.
Анатомическими основаниями возникновения боли является иннервация органов тонкими миелинизированными (А-) нервными волокнами. Окончания этих нервных волокон возбуждаются раздражителями высокой интенсивности и таким образом в физиологических условиях проявляют потенциально повреждающие (ноксическую) раздражительные воздейсвтия. Поэтому они также получили название ноцирецепторы. Возбуждение периферических ноцирецепторов после переработки в спинном мозге проводится в центральную нервную систему, где наконец и возникает ощущение боли. В патофизиологических условиях чувствительность периферических ноци-рецепторов, а также центральной переработки боли увеличиваются, например, в рамках воспалений. Так сигнал тревоги боли становится требующим лечения симптомом.
Повышенная чувствительность в области периферических ноцирецепторов может проявляться как спонтанная активность или как сенсибилизация к термическим или механическим раздражениям. Мощный приток ноцицептивной информации (нейрональная активность в ноцирецепторах) из области воспаления может кроме того вызвать повышенную переработку боли в спинном мозгу (центральная сенсибилизация). Эта центральная сенсибилизация опосредуется, с одной стороны, напрямую и остро более высокой частотой входящих потенциалов действия и при этом высвобождаемыми в спинном мозгу нейротрансмиттерами и ко-трансмиттерами.
С другой стороны, также определенные факторы роста через специфические рецепторы сенсорных окончаний воспринимаются на периферии и транспортируются в клеточные ядра ганглионов задних корешков. Там они вызывают подострое изменение экспрессии генов, например, нейропептидов и нейротрансмиттеров, которые, в свою очередь, могут усиливать восприятие боли.
Сигнал тревоги боли становится требующим лечения симптомом
Спинальные ноцицептивные нейроны активируют через восходящие пути латеральную и медиальную таламокортикальную систему. При этом латеральная система через активирование первичного и вторичного сенсорного кортекса особенно в дискриминационном аспекте восприятия боли, а медиальная система через активирование переднего Сingulum, островка и префронтального кортекса имеют особое значения для аффективных компонентов.
Центральная нервная система через нисходящие пути модулирует обработку ноцицептивной информации в спинном мозгу. Подавляющие пути в большинстве происходят из периаквадуктулярной серой полости и Nucleus raphe magnus. Для терапии боли эти нисходящие пути имеют особый интерес, так как они особенно активируются опиатами.
В дальнейшем описываются детали возникновения боли. При этом по многим причинам воздействию подвергаются периферические механизмы; это однако не связано со значением центральных компонентов.
Периферические механизмы - первичные афферентные ноцицептор ы
Сенсорные протеины
Наиболее простой механизм, который может вызывать боли обусловленные воспалением, это непосредственное раздражение или сенсибилизация ноцицептивных нервных окончаний медиаторами воспаления. Для большого количества медиаторов известны специфические рецепторы на сенсорных окончаниях. У части этих рецепторов их активация приводит к активации деполяризации и вместе с тем может возбуждать эти ноцицепторы. Как источники этих медиаторов рассматриваются:
поврежденные клетки тканей (ATP, калий, энзимы, понижение рН и др.),
кровеносные сосуды (брадикинин, эндотелин),
стволовые клетки (гистомин, протеазы, фактор роста нервов NGF, туморнекротизирующий фактор TNF и др.),
лейкоциты (цитокины, простагландины, лейкотриены и др.).
В качестве непосредственных прямых активаторов ноцицепторов имеют значение особенно ацетилхолин, брадикинин, серотонин, кислая рН, аденозин трифосфат (АТР) и аденонозин. В отношении эндотелина считается, что он играет особую роль при болях ассоциирующих с опухолью.
Наряду с активирующими рецепторами ноцицептивные нервные окончания снабжены также и ингибирующими рецепторами. Важнейшими из них считаются опиат- и каннабиноидрецепторы. Роль периферических опиат-рецепторов для модуляции восприимчивости ноцицепторов уже подробно изучалась.В качестве новой цели анальгетиков за последнее время были описаны каннабиноид-рецепторы (СВ1 и СВ2), причем экспрессия СВ2-рецептров оказалась особенно выраженной на воспалительных клетках, тогда как СВ1-рецепторы среди прочего экспримиро-ваны в периферических ноцицепторах и центральной нервной системе.
Уже имеются первые результаты терапевтического применения каннабиноидов, однако их место в терапии боли еще не установлено. Стоит отметить, что более современные исследования к тому же исходят из взаимодейсвтия между опиоидами и каннабиоидами, при которой эндогенные опиаты высвобождаются при введении каннабиоидов, или опиаты высвобождают эндогенные каннабиноиды. В дальнейшем будут описаны более подробно рецепторы, которые рассматриваются в качестве терапевтической цели анальгетической терапии.
Transient-Rezeptor-Potenzial (TRP)-каналы
За последнее время был клонирован целый ряд температуро-чувствительных ионных каналов из семейства TRP-каналов (‘transient rezeptor potential). Наиболее известными представителями этой группы является TRPV1 (Capsacin-рецептор), который может активироваться высокой тем-пературой и пониженной рН средой. Другие представители семейства ваниллоидов (TRPV1, TRPV2, TRPV3, TRPV4) возбуждаются при стимуляции высокой температурой, тогда как каналы TRPM8 и TRPA1 (ANKTM1) реагируют на охлаждение или ноксические раздражения холодом. Дополнительно к активации при сильном охлаждении TPRA1 активируется и острыми естественными составными частями горчичного масла, имбиря и маслом корицы, а также брадикинином.
Активность TPRV1 модифицируется быстрым обратимым фосфорилированием и приводит к сенсибилизации или десенсибилизации реакции на тепловое раздражение и химическую раз-дражимость. Особая роль TPRV1 при этом видится в том, что этот рецептор как интегрируемый элемент определяет химическую и физическую раздражимость, что делает его многообещающей целью для терапии боли. Наряду с краткосрочными модуляциями восприимчивости также регулируется экспрессия TRPV1 на ноцицептивных нейронах: повышенная экспрессия описыва-ется как при воспалительных, так и при нейропатических болях.
ASIC: «acid-sensing ion channels»
Тканевой ацидоз играет важную роль при воспалении и усиливает боль и гиперальгезию. Более высокие раздражения рН могут активировать TRPV1, легкий ацидоз наоборот в первую очередь определяется через активацию ASIC («acid-sensing ion channel»). Локальное введение нестероидных антифлогистиков может путем рН-раздражения уменьшать индуцированную болевую реакцию, при чем в основе этого эффекта по всей вероятности лежит не подавление циклооксигеназы, но непосредственное подавление ASIC-каналов.
Брадикинин
Брадикинин - это вазоактивный провоспалительный нонапептид, чей ноцицептивный эффект на сенсорные терминалы опосредуется рецепторами брадикинин-В1 и В2. При этом исходят из того, что В1-рецепторы экспримируются особенно при воспалительном процессе. Также и у людей в рамках UV- индуцированных воспалительных реакциях была описана повышенная чувствительность к В1 и В2-агонистам. В настоящее время еще нет клинических сведений о терапевти-ческом применении В1 и В2-антагонистов; в связи с особой ролью рецепторов брадикинина при боли и воспалении они представляются особенно интересными в применении их при хрониче-ских воспалительных заболеваниях связанных с болью, как например при остеоартрите.
Аксональные протеины
Традиционно функция аксональных ионных каналов на проведение потенциала действия в смысле «все-или-ничего» ограничивалась. Современные данные однако указывают на то, что частота потенциала действия также модулируется аксонально. Кроме того, ионные каналы, имеющие значение в возникновении нейрональных мембранных потенциалов, также потенциально участвуют в возникновении спонтанной активности в рамках нейропатических состояний боли. В качестве примера можно было бы назвать кальций-зависимые калиевые каналы (sK), которые при проведении потенциалов действия вызывают медленную гиперполяризацию и вместе с тем снижение возбудимости. Уменьшение этих каналов уже было описано при травматических поражениях нервов с нейропатическими болями.
Функциональным противником sK-каналов являются индуцированные гиперполяризацией потоки (Ih), которые передаются через циклически нуклеоид-модулированные HCN-каналы (HCN: hy-perpolarization-activated cyclic nucleotid-modulated). Повышенная экспрессия HCN-каналов связывается с возникновением спонтанной активности при нейропатических болях.
Сенсибилизация сенсорных или аксональных нейрональных ионных каналов для наглядности будет рассматриваться отдельно, тем не менее, имеются существенные перекрытия в механизмах сенсибилизации: так аксональыне тетродоксинрезистентные зависимые от напряжения натриевые каналы (TTXr Na+) также сенсибилизируются и такими медиаторами, которые обычно активируют или сенсибилизируют сенсорные окончания (аденозин, простагландин Е2 или серотонин).
Особенности специальных классов ноцицептторов
Прочная взаимосвязь аксональных и сенсорных каналов выражается и в том, что различные классы нервных волокон отличаются как по своим сенсорным, так и по аксональным характеристикам: при функциональном распределении первичных аффренецием по их сенсорным особенностям (например, механо-сенситивные ноцицепторы, не-ноцицептинвые холодовые рецепторы) эти группы проявляют высокоспецифичные шаблоны индуцированной активностью гиперполяризации. Выраженная высокая индуцированная активностью гиперполяризация специфична для, так называемых, «немых ноцоцепторов», которые играют особую роль в сенсибилизации и нейрогенном воспалении.
Нейро-иммунологические взаимодействия
По клинической картине и первичному месту воспаления различаются воспалительная боль и нейропатическая боль. При этом в первом случае возбуждены или сенсибилизированы терминалы ноцицепторов в области воспаления, а при нейропатической боли, наоборот, боль исходит из повреждения, которое изначально пришлось на аксон нерва, но не на его сенсибилизированное окончание.
Хотя клиническая картина воспалительной и нейропатической боли отличаются друг от друга, однако из современных исследований следует, что локальное воспаление периферических нервов играет решающую роль в патофизиологии нейропатической боли. Кроме того, оказалось, что не-нейрональные клетки играют активную роль в процессе сенсибилизации: глиальные клетки, которые активируются в рамках повреждения нервов, могут сенсибилизировать нейроны путем выделения хемокинов. Это взаимодействие иллюстрирует прочную взаимосвязь между воспалением и ноцицепцией наряду с уже известной и изученной активностью воспалительных медиаторов в ноцицептивных нервных окончаниях в клинически воспаленной ткани.
Между миалинизированными нервными волокнами, местными тканевыми клетками и клетками воспаления существует многогранное взаимодействие. Кератиноциты могут сенсибилизировать ноцицептивные окончания через выделение ацетилхолина и фактора нервного роста (NGF); и наоборот, кератиноциты могут активироваться нейропептидами (например, субстанция Р, CGRP) из ноцицепторов. Особое взаимодействие существует между стволовыми клетками и нервными клетками: большое количество медиаторов стволовых клеток могут сенсибилизировать ноцицептивные нервные окончания (NGF, триптаза, TNF-a, гистамин). NGF сенсибилизирует ноцицепторы остро путем активации протеинкиназы А. Кроме того, NGF опосредует повышенную экспрессию нейропептидов, а также сенсорных протеинов, таких как рецептор капсацина, который затем снова усиленно транспортируется на периферию.
Между нервными волокнами, локальными тканевыми клетками и клетками воспаления существуют многогранные взимоотношения
Наряду с активирующими взаимодействиями между нейронами, тканевыми клетками и клетками воспаления существуют также и ингибирующие взаимодействия. Как ингибирующие медиаторы, дермальными нейронами выделяются нейропептиды, как вазоинтестинальный вазопептид, а также эндогенные опиаты. Стволовые клетки вырабатывают интерлейкин 10 и IL-1-рецептор-антогонисты, действующие противовоспалительно. Кератиноциты к тому же синтезируют меланин-стимулирующий гормон (a-MSH) и нейтральную нейропептидазу (NEP), которая ограничива-ет действие активирующих нейропептидов.
Таким образом, проявляется комплексная взаимосвязь противоположно направленного подавления и активации, при чем различные «Reichweite» активрующих и ингибирующих медиаторов имеют значение для пространственного распространения воспаления.
Центральные механизмы
Опыт и здравый смысл говорят, что поврежденные месте тела больше чувствительны к боли. Эта форма сверхчувствительности называется первичная гипералгезия и может объясняться локальным действием медиаторов воспаления на затронутые нервные окончания. Первичной гиперальгезии противопоставляется вторичная гиперальгезия, возникающая в непораженной ткани вокруг места повреждения.
Вокруг этого места поражения холод, касание («brush evoked hyperalgesia» или Allodinie) и раздражение от укола иглой (Pinprickhyperalgesia) воспринимаются как неприятные или болезненные. Происхождение этой формы вторичной гиперальгезии находится не в самой поврежденной области. Скорее речь идет о сенсибилизации спинальных нейронов массивным ноцицептивным раздражением и в результате этого измененной спинальной обработкой в направлении ноцицепции. Центральная сенсибилизация может этим объяснить, почему боль и сверхчувствительность не остаются строго ограниченными областью повреждения, но занимают гораздо большие ареалы. Молекулярные механизмы центральной сенсибилизации не до конца понятны, существенная роль однако принадлежит глютамат-рецепторам на спинальном уровне (NMDA- и мета-ботропные рецепторы), которые уже служат в качестве терапевтических целей (например кетамин).
Многие хронические состояния боли однако не могут быть объяснены периферическими или спинальными нарушениями переработки, но рассматриваются как следствия комплексной взаимосвязи генетических и психо-социальных факторов. Поэтому в клиническом плане возникает необходимость мультимодального и мультидисциплинарного подхода к терапии боли. Значение процесса обучения в возникновении или лечении хронических состояний боли за последнее время значительно приросло.
При открытие роли каннабиоидов в устранении (стирании) негативных содержаний памяти продемонстрировало новые возможности комбинации фармакотерапии и терапии поведения. Всеохватывающие и многообещающие возможности для дальнейшего анализа и терапевтического влияния на центральные механизмы боли, включая электростимуляционые методы, не могут быть описаны здесь из-за отсутствия места.
Резюме для практики
Периферические механизмы возникновения болей нашли отражение в прочном взаимодействии нейронов и окружающих тканевых и воспалительных клеток, что проявляется как в раздражающей, так и ингибирующем взаимодействии и представляет многообразие возможных терапевтических целей. На спинальном уровне процессы сенсибилизации приводят к распространению болей и способствуют хронификации. Процессы обучения и стирание адверсивного содержания памяти имеют большое значение при хронических состояниях боли как для патофизиологии, так и для терапии.
БОЛЬ. ЭКСТРЕМАЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ
Составили: д.м.н., профессор Д.Д.Цырендоржиев
к.м.н., доцент Ф.Ф.Мизулин
Обсуждено на методическом совещании кафедры патофизиологии "____" _______________ 1999 г.
Протокол №
План лекции
I. БОЛЬ, МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ,
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ВИДЫ
Введение
С незапамятных времен люди смотрят на боль как на сурового и неизбежного спутника. Не всегда человек понимает, что она верный страж, бдительный часовой организма, постоянный союзник и деятельный помощник врача. Именно боль учит человека осторожности, заставляет его беречь свое тело, предупреждая о грозящей опасности и сигнализируя о болезни. Во многих случаях боль позволяет оценить степень и характер нарушения целостности организма.
«Боль – это сторожевой пес здоровья», - говорили в Древней Греции. И в самом деле, несмотря на то, боль всегда мучительна, несмотря на то, что она угнетает человека, снижает его работоспособность, лишает сна, она необходима и до известных пределов полезна. Чувство боли предохраняет нас от обморожения и ожогов, предупреждает о грозящей опасности.
Для физиолога боль сводится к аффективной, эмоциональной окраске ощущения, вызываемого грубым прикосновением, теплом, холодом, ударом, уколом, ранением. Для врача проблема боли решается относительно просто – это предупреждение о нарушении функций. Медицина рассматривает боль с точки зрения пользы, которую она приносит организму и без которой болезнь может стать неизлечимой еще до того, как ее удается обнаружить.
Победить боль, уничтожить в самом зародыше это подчас непонятное «зло», преследующее все живое, - постоянная мечта человечества, уходящая корнями в глубь веков. За всю историю цивилизации найдены тысячи средств унять боль: травы, лекарства, физические воздействия.
Механизмы возникновения болевого ощущения одновременно и просты, и необыкновенно сложны. Не случайно до сих пор не затихают споры между представителями разных специальностей, изучающими проблему боли.
Итак, что же такое боль?
1.1. Понятие о боли и ее определения
Боль - сложное понятие, включающее в себя своеобразное ощущение боли и реакцию на это ощущение с эмоциональным напряжением, изменениями функций внутренних органов, двигательными безусловными рефлексами и волевыми усилиями, направленными на избавление от болевого фактора.
Боль реализуется специальной системой болевой чувствительности и эмоциональными структурами мозга. Она сигнализирует о воздействиях вызывающих повреждение, или об уже существующих повреждениях возникших вследствие действия экзогенных повреждающих факторов или развития патологических процессов в тканях.
Боль представляет собой результат раздражения в системе рецепторов, проводников и центров болевой чувствительности на разных уровнях неровной системы. Наиболее выраженные болевые синдромы возникают при поражении нервов и их ветвей чувствительных задних корешков спинного мозга и корешков чувствительных черепных нервов и оболочек головного и спинного мозга и, наконец, зрительного бугра.
Различают боли:
Местные боли – локализуются в очаге развития патологического процесса;
Проекционные боли ощущаются по периферии нерва при раздражении ее проксимальном участке;
Иррадиирующими называют болевые ощущения в области иннервации одной ветви при наличии раздражающего очага в зоне другой ветви того же нерва;
Отраженные боли возникают по типу висцерокутанного рефлекса при заболеваниях внутренних органов. При этом болезненный процесс во внутреннем органе, вызывая раздражение афферентных вегетативных нервных волокон ведет к появлению болевых ощущений в определенном участке кожи, связанном с соматическим нервом. Территории, где возникают висцеросенсорные боли, именуются зонами Захарьина-Геда.
Каузалгия (жгучая, интенсивная, нередко непереносимая боль) – особая категория болей, возникающих иногда после ранения нерва (чаще срединного богатого симпатическими волокнами). В основе каузалгии лежит частичное повреждение нерва с неполным нарушением проводимости и явленями раздражения вегетативных волокон. При этом в процесс вовлекаются узлы пограничного симпатического ствола и зрительный бугор.
Фантомные боли – иногда появляются после ампутации конечности. Боли обусловлены раздражением рубцом нерва в культе. Болевое раздражение проецируется сознанием в те области, которые были связаны с этими корковыми центрами ранее, в норме.
Помимо физиологической боли существует и патологическая боль – имеющее дизадаптивное и патогенетическое значение для организма. Непреодолимая, тяжелая, хроническая патологическая боль вызывает психические и эмоциональные расстройства и дизинтеграцию деятельности ЦНС, нередко приводит к суицидальным попыткам.
Патологическая боль имеет ряд характерных признаков, которых нет при физиологической боли.
К признакам патологической боли относятся:
каузалгия;
гиперпатия (сохранение сильной боли после прекращения провоцирующей стимуляции);
гипералгезия (интенсивная боль при ноцицитивном раздражении зоны повреждения – первичная гипералгезия); либо соседних, или отдаленных зон – вторичная гипералгезия):
аллодиния (провокация боли при действии не ноцициптивных раздражителей, отраженные боли, фантомные боли и т.д.)
Периферическими источниками раздражений, вызывающих патологически усиленную боль, могут быть тканевые ноцицепторы. При их активации – при воспалительных процессах в тканях; при сдавлении рубцом или разросшейся костной тканью нервов; при действии продуктов распада тканей (например, опухолей); под влиянием БАВ, продуцирующихся при этом, занчительно повышается возбудимость ноцицепторов. Причем, последние приобретают способность реагировать даже на обычные, неноцицивные воздействия (явление сенситизации рецепторов).
Центральным источником патологически усиленной боли может быть измененные образования ЦНС, которые входят в систему болевой чувствительности или модулируют ее деятельность. Так, агрегаты гиперактивных ноцициптивных нейронов, образующих ГПУВ в дорсальных оргах или в каудальном ядре тройничного нерва служат источниками, вовлекающий в процесс систему болевой чувствительности. Подобного рода боли центрального происхождения возникают и при изменениях в других образованиях системы болевой чувствительности – например, ретикулярными формациями продолговатого мозга, в таламических ядрах и др.
Все эти центрального происхождения болевые информации появляются при действии на указанные образования при травме, интоксикации, ишемии и др.
Каковы механизмы боли и ее биологическое значение?
1.2. Периферические механизмы боли.
До настоящего времени нет единого мнения о существовании строго специализированных структур (рецепторов) воспринимающих боль.
Существуют 2 теории восприятия боли:
Сторонники первой теории, так называемой «теории специфичности», сформулированной в конце 19 века немецким ученым Максом Фреем, признают существование в коже 4-х самостоятельных воспринимающих «приборов» – тепла, холода, прикосновения и боли – с 4-мя раздельными системами передачи импульсов в ЦНС.
Приверженцы второй теории – «теории интенсивности» Гольдшейдера соотечественника Фрея – допускают, что одни и те рецепторы и те же системы отвечают в зависимости от силы раздражения как неболевым так и болевым ощущениям. Чувство прикосновения, давления, холода, тепла может сделаться болевым, если вызвавший его раздражитель отличается чрезмерной силой.
Многие исследователи считают, что истина находится где-то посередине и большинство современных ученых признают, что болевое чувство воспринимается свободными окончаниями нервных волокон, разветвляющихся в поверхностных слоях кожи. Эти окончания могут иметь самую разнообразную форму: волосков, сплетений, спиралей, пластинок и т.д. Они и являются болевыми рецепторами или ноцицепторами.
Передача болевого сигнала передаются 2 типами болевых нервов: толстыми миелинизированными нервными волокнами типа А, по которым сигналы передаются быстро (со скоростью около 50-140 м/с) и, более тонкими безмиелиновыми нервными волокнами типа С - передаются сигналы значительно медленннее (со скоростью приблизительно 0,6-2 м/с). Соответствующие сигналы называют быстрой и медленной болью. Быстрая жгучая боль является реакцией на ранение или иное повреждение и обычно строго локализована. Медленная боль часто представляет собой тупое болевое ощущение и обычно менее четко локализована.
