Анатомия боли

Современные гипотезы о происхождении боли основаны на том, что независимое болевое ощущение формируется с участием собственного нервного аппарата, называемого ноцицептивной системой (от греч. «noceo» - повреждаю). Эта система воспринимает, генерирует и проводит болевые (ноцицептивные) сигналы с участка повреждения ткани в центральную нервную систему (ЦНС), которая, в свою очередь, формирует нервные ответные реакции на это повреждение.

Такие ответные реакции выражаются комплексно в виде отрицательных эмоций (плач, крик), рефлекторных изменений функций внутренних органов (сердцебиение, увеличение АД, покраснение кожи), двигательных безусловных рефлексов (например, отдергивание руки при уколе пальца иглой). Основываясь на концепции защитной (физиологической) роли боли, все эти реакции направлены, прежде всего, на предотвращение дальнейшего воздействия патологического потенциально «опасного» для здоровья и, возможно, жизни, раздражителя (повреждающего фактора).

Активация ноцицептивной (болевой) системы происходит при стимуляции специфических болевых рецепторов (ноцицепторов, или ноциорецепторов). Ноцицепторы представляют собой свободные окончания чувствительных (афферентных) нервов, расположенные повсеместно в организме человека, начиная с поверхности кожи и слизистых, и заканчивая стенками внутренних органов, суставов, мышц. Принцип устройства и функционирования таких нервных окончаний принципиально сходен с другими типами рецепторов, например, рецепторов осязания (в коже), рецепторов давления (в сосудах, сердце), рецепторов кожи и слизистых, чувствительных к изменению температуры (температурные рецепторы).

Фундаментальной особенностью различных рецепторов является их способность возбуждаться, то есть генерировать нервный (электрический) импульс только при условии воздействия на них специфического раздражителя. Например, температурные рецепторы «активируются» при воздействии определенных температур, в силу чего их нередко называют «холодовыми» и «тепловыми». Важной специфической особенностью ноцицепторов является то, что их активация происходит только в ответ на действие высокопороговых (сверхинтенсивных, сверхмощных) раздражителей, то есть тех, которые заведомо носят угрожающий и повреждающий характер, например, на фоне воздействия слишком высоких или слишком низких температур, при механическом сдавлении растущей опухолью, при травме (перелом кости), сдавлении нервных корешков грыжей межпозвоночного диска и т.д.

В то же время, если ткань патологически изменена (например, при воспалении), чувствительность ноцицепторов значительно возрастает, причем настолько, что даже «невредные» до селе импульсы вызывают их раздражение, а значит и ощущение боли. По такому принципу, к примеру, формируются боли в суставах на фоне хронического воспаления (ревматоидный артрит).

Возникшие на фоне повреждения нервные (ноцицептивные) импульсы от ноцицепторов по нервным (афферентным, чувствительным) волокнам поступают в ЦНС. Первым интегративным центром, «принимающим» на себя ноцицептивные импульсы с периферии, являются задние рога спинного мозга, где находятся специфические ноцицептивные нейроны. Они активируются только болевыми импульсами. Эти клетки дают начало различным восходящим ноцицептивным трактам, или путям (спиноталамическому, спиноретикулярному и спиномезенцефальному), по которым происходит передача болевых импульсов в таламус.

Таламус выполняет функцию своего рода центра боли, проще говоря «коллектора», где собирается, суммируется и анализируется вся ноцицептивная информация. После этого таламус отправляет сигналы к нейронам лимбической системы, ретикулярной формации, а также, в так называемые, соматосенсорные области коры больших полушарий, расположенных в лобных долях. Эти зоны оценивают локализацию боли, формируют эмоциональные проявления боли и связанные с ней психические переживания (Dawn А.М., 2005) (Abram Stephen E., 2006) (Basbaum A.I., Bushnell M.C., 2009) (Freye E., Levy J.V., 2008).

Медиаторами боли (алгогенами), то есть химическими веществами, с помощью которых, помимо собственно ноцицептивных нервных (электрических) импульсов, осуществляется генерирование и проведение болевых сигналов, на разных уровнях функционирования ноцицептивной системы являются – простагландины, гистамин, брадикинин, субстанция Р, глутаминовая кислота (глутамат), ионы водорода, ионы натрия, ионы кальция, аденозин, ацетилхолин, лейкотриены, цитокины и мн.др. Их принципиальное значение в реализации боли заключается в том, чтобы максимально усилить интенсивность ноцицептивных нервных импульсов.

Свои потенцирующие ноцицептивные эффекты каждый из перечисленных медиаторов реализует посредством связывания со специфическими молекулами в нервных клетках и/или нервных окончаниях, называемых рецепторами. Такие молекулы (рецепторы) выполняют функцию «датчиков», которые улавливают из сотен-тысяч различных химических веществ именно ту молекулу, которая ему нужна для активации. Взаимодействия молекул медиаторов со специфическим к ним рецепторам базируется на элементарном принципе типа «ключ-замок». То есть, открыть замок можно только одним ключом и невозможно открыть другим, даже очень похожим ключом. Точно также, к примеру, медиатор ацетилхолин может «открыть» только ацетилхолиновый рецептор, а простагландины могут активировать только простагландиновые рецепторы и т.д.

Активация ноцицептивной системы, хотя и имеет важное «защитное» значение для организма, тем не менее, несет в себе потенциально опасный характер, что обусловлено тем, что вся ее работа построена на работе с высокопороговыми, сверхинтенсивными нервными импульсами. Поэтому, чрезмерная активация ноцицептивной система, к примеру, на фоне предшествовавшего укола кончика пальца, вероятна, могла бы вызвать болевой шок, который, как известно, может иметь серьезные последствия для жизни.

Между тем, в норме это невозможно по причине наличия в организме антагонистической системы, называемой антиноцицептивной («антиболевой») системой, которая буквально противодействует ноцицептивной системе на всех уровнях ее функционирования, то есть подавляет генерирование ноцицептивного сигнала с ноцицептора (в месте повреждения), дальнейшее его проведение по чувствительным нервам в задние рога спинного мозга, трансмиссию в направлении таламуса, подавляет способность самого таламуса к суммированию болевых потоков, а также формирование двигательных, вегетативных и эмоциональных реакций (ответов) на боль.

Антиноцицептивная система представлена комплексом анатомических структур (нервных клеток и ядер), располагающихся в спинном, продолговатом и среднем мозге, гипоталамусе, коре головного мозга, которые формируют, так называемые, нисходящие тормозные (антиноцицептивные) пути. В конечном итоге, консолидированно эти структуры затормаживают проведение восходящих болевых импульсов, а значит, подавляют боль.

Функционирование антиноцицептивной системы фактически полностью обеспечивается медиаторами, называемыми антиалгогенами. В частности в роли антиалгогенов могут выступать, серотонин, норадреналин (норэпинефрин), гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), глицин, нейротензин, ангиотензин II (тканевой) и мн.др. Однако, нисходящее тормозное действие на проведение болевых импульсов, прежде всего, реализует опиоидная антиноцицептивная система. Медиаторами опиоидной системы являются эндогенные опиоидные пептиды, действие которых высокоспецифично за счет стимуляции опиоидных рецепторов, представленных в большинстве органов и тканей организма (Basbaum A.I., Bushnell M.C., 2009) (Freye E., Levy J.V., 2008).

Фармакотерапия, направленная на устранение боли, основана на применении фармакологических веществ, которые, с одной стороны, могут реализовывать свое анальгетическое действие посредством подавления ноцицептивной системы или же, с другой стороны, путем активации антиноцицептивной системы. И в том, и в другом случае механизм анальгетического действия лекарственных веществ может базироваться на специфическом связывании с рецепторами, чувствительными к тем или иным алгогенам или антиалгогенам, приводя к их активации или, наоборот, ингибированию (блокаде). Кроме того, анальгетический эффект может быть реализован посредством подавления синтеза медиаторов боли (например, простагландинов на фоне применения НПВС), приводя тем самым косвенно к устранению их связывания с рецепторами, или же, наоборот, посредством активации выброса и накопления около «своих» рецепторов антиалгогенов (например, амитриптилин стимулирует выброс норадреналина и серотонина). Основные мишени фармакологического воздействия ЛС, применяемых для подавления/устранения боли представлены ниже (Таблица 2).

Таблица 2 . Потенциальные мишени для фармакологических воздействий, направленных на подавление боли (Apkarian A.V., Scholz J., 2006) (Basbaum A.I., Bushnell M.C., 2009)

‹‹  Предыдущая    Следующая  ››

Автор материала: Булгакова Яна Сергеевна, кандидат биологических наук, ООО Сайнсфайлз

Также стоит почитать: