Fyziológia bolesti, mozgové procesy a receptory

Bolesť je fenomén, ktorý nám hovorí, že určitá časť nášho tela trpí poškodením. Vyznačuje sa odozvou faktora, ktorý ju spôsobuje. Hoci u ľudí môže byť známa verbalizáciou.

Bolesť má ochrannú funkciu pre naše telo. Ako sa to deje, napríklad s bolesťou zo zápalu.

Zápal je často sprevádzaný poškodením kože a svalov. Citlivosť zapálenej časti na bolestivé podnety je tak do značnej miery zintenzívnená. To má za následok zníženie pohybu s postihnutou oblasťou a zabraňuje kontaktu s inými objektmi.

Stručne povedané, poslaním zápalu je pokúsiť sa znížiť pravdepodobnosť nových zranení a urýchliť proces obnovy.

Tí, ktorí sa narodili so zníženou citlivosťou na bolesť, trpia viac zraneniami, ako je normálne, ako sú popáleniny a rezy. Môžu tiež prijať pozície, ktoré sú škodlivé pre kĺby, ale pretože necítia bolesť, nemenia svoju pozíciu.

Absencia bolesti môže mať veľmi vážne následky na zdravie a môže dokonca viesť k smrti.

Analýza vnímania bolesti je mimoriadne zložitá. Môžete to však skúsiť vysvetliť jednoduchým spôsobom.

Bolestivá stimulácia aktivuje receptory bolesti. Potom sa informácie prenášajú do špecializovaných nervov miechy, aby sa konečne dostali do mozgu.

Po jeho spracovaní tento orgán pošle impulz, ktorý núti telo reagovať. Napríklad, rýchle odstránenie ruky z horúceho objektu.

Uvedomenie si bolesti a emocionálna reakcia, ktorú spôsobuje, je kontrolovaná v mozgu. Podnety, ktoré majú tendenciu vyvolať bolesť, tiež spôsobujú odobratie alebo letovú odozvu.

Subjektívne, niečo, čo spôsobuje bolesť, je nepríjemné a škodlivé. Preto sa tomu aktívne vyhýbame.

Môžeme sa však cítiť lepšie, ak ignorujeme bolesť a budeme sa rozptyľovať inými aktivitami. Mozog má prirodzené mechanizmy, ktoré môžu znížiť bolesť. Napríklad uvoľnením endogénnych opioidov.

Okrem toho môže byť bolesť modifikovaná liekmi alebo opioidnými látkami, hypnózou, vlastnými emóciami a dokonca aj placebom..

Tri prvky bolesti

Je pravda, že určité environmentálne udalosti môžu modulovať vnímanie bolesti. Napríklad v štúdii Beechera (1959) sa analyzovala bolesť skupiny amerických vojakov, ktorí bojovali počas druhej svetovej vojny..

Ukázalo sa, že veľká časť amerických vojakov, ktorí utrpeli zranenia v bitke, nevykazovala žiadne známky bolesti. V skutočnosti nepotrebovali lieky.

Zdá sa, že vnímanie bolesti sa v nich znížilo, keď cítili úľavu, že sa im podarilo prežiť bitku.

Môže sa tiež stať, že bolesť je vnímaná, ale nezdá sa byť relevantná pre osobu. Niektoré trankvilizujúce lieky vykonávajú tento účinok, rovnako ako niektoré lézie v špecifických častiach mozgu.

Zdá sa, že bolesť má tri odlišné účinky na vnímanie a správanie.

- Zmyslový aspekt. Týka sa vnímania intenzity bolestivého stimulu.

- priame emocionálne následky , ktorá spôsobuje bolesť. To znamená stupeň nepohodlia, ktorý táto bolesť spôsobuje v osobe. To je zložka, ktorá sa znižuje v zranených vojakov, ktorí prežili bitku.

- dlhodobej emocionálnej angažovanosti bolesti. Tento účinok je výsledkom stavov spojených s chronickou bolesťou. Konkrétne ide o hrozbu, ktorú táto bolesť predstavuje pre náš budúci blahobyt.

Mozgové procesy bolesti

Tieto tri prvky zahŕňajú rôzne mozgové procesy. Čisto senzorická zložka je regulovaná v dráhach od miechy k zadnému ventrálnemu jadru talamu. Nakoniec sa dostanú do primárneho a sekundárneho somatosenzorického kortexu mozgu.

Zdá sa, že okamžitá emocionálna zložka je riadená dráhami, ktoré sa dostanú do kortexu predného cingulátu a izolácie. V rôznych štúdiách sa ukázalo, že tieto oblasti sú aktivované počas vnímania bolestivých podnetov. Okrem toho sa dokázalo, že elektrická stimulácia ostrovného kortexu spôsobuje u jedincov pocit pálenia alebo pálenia.

Zdá sa, že zranenie v týchto oblastiach znižuje emocionálne reakcie na bolesť u ľudí. Konkrétne sa im zdalo, že cítia bolesť, ale nepovažovali to za škodlivé a neodstúpili sa od nej..

V štúdii Rainville et al. (1997), vyvolali pocity bolesti pre skupinu účastníkov zavedením ich rúk do ľadovej vody. Medzitým výskumníci použili sken s pozitrónovou emisnou tomografiou (PET) na meranie, ktoré oblasti mozgu boli aktivované.

V jednej zo situácií použili hypnózu na zníženie nepohodlia spôsobeného bolesťou. Účastníci, ktorí podstúpili hypnózu, si všimli, že bolesť je intenzívna, ale menej nepríjemná.

Zistili, že bolestivý podnet zvýšil aktivitu primárneho somatosenzorického kortexu a predného cingulárneho kortexu. Ale keď boli účastníci v hypnóze, aktivita predného cingulárneho kortexu bola znížená. Somatosenzorická kôra však bola stále aktívna.

Na záver, primárny somatosenzorický kortex je zodpovedný za vnímanie bolesti. Kým predné cingulate spracováva okamžité emocionálne účinky.

Na druhej strane, dlhodobá emocionálna zložka je sprostredkovaná spojeniami, ktoré sa dostanú do prefrontálneho kortexu.

Ľudia s poškodením v tejto oblasti pociťujú apatiu a nie sú ovplyvnení následkami chronických ochorení, vrátane chronickej bolesti.

Po amputácii končatiny sa objavuje zvláštna forma bolestivého pocitu. Viac ako 70% týchto pacientov poukazuje na to, že sa cítia, akoby chýbajúca končatina stále existovala a môže v nej cítiť bolesť. Tento jav je známy ako fantómová končatina.

Zdá sa, že pocit fantómovej končatiny je spôsobený organizáciou parietálneho kortexu. Táto oblasť súvisí s vedomím nášho vlastného tela. Zdá sa, že náš mozog je geneticky naprogramovaný tak, aby produkoval pocity štyroch členov.

Typy receptorov bolesti

Receptory bolesti sú voľné nervové zakončenia. Tieto receptory sú prítomné v celom tele, najmä v koži, na povrchu kĺbov, v periosteu (membrána, ktorá lemuje kosti), stenách artérií a niektorých štruktúrach lebky..

Zaujímavé je, že samotný mozog nemá žiadny receptor bolesti, preto je voči nemu necitlivý.

Tieto receptory reagujú na tri typy stimulov: mechanické, tepelné a chemické. Mechanickým stimulom by bolo vyvinúť tlak na kožu (napríklad). Kým tepelný podnet, teplo alebo zima. Chemický stimul je vonkajšia látka, napríklad kyselina.

Receptory bolesti môžu byť tiež stimulované chemickými látkami v tele. Uvoľňujú sa v dôsledku traumy, zápalu alebo iných bolestivých podnetov.

Príkladom je serotonín, draselné ióny alebo kyseliny, ako je kyselina mliečna. Ten je zodpovedný za bolesť svalov po cvičení.

Zdá sa, že existujú tri typy receptorov bolesti, nazývané aj nociceptory alebo detektory škodlivých stimulov.

Vysoké prahové mechanoreceptory

Sú to voľné nervové zakončenia, ktoré reagujú na silný tlak, ako je rana alebo útlak v koži.

VR1 prijímače

Druhý typ sa skladá z nervových zakončení, ktoré zachytávajú extrémne teplo, kyseliny a kapsaicín (aktívna zložka v feferónke). Receptory tohto typu vlákien sú známe ako VR1. Tento prijímač sa týka bolesti spojenej so zápalom a popáleninami.

V štúdii sa ukázalo, že myši, ktoré mali mutáciu proti expresii uvedeného receptora, mohli piť vodu s kapsaicínom. Keďže sa zdali byť necitlivé na vysoké teploty a korenistú, aj keď reagovali na iné bolestivé podnety. Caterina et. al. (2000).

ATP-senzitívne receptory

ATP je základným zdrojom energie pre metabolické procesy buniek. Táto látka sa uvoľňuje pri prerušení krvného obehu časti tela alebo pri poranení svalu. Je tiež produkovaný rýchlo sa vyvíjajúcimi nádormi.

Preto tieto receptory môžu byť zodpovedné za bolesť spojenú s migrénou, angínou, svalovým poranením alebo rakovinou.

Typy bolesti

Impulzy pochádzajúce z receptorov bolesti sa prenášajú do periférnych nervov cez dve nervové vlákna: vlákna A delta, ktoré sú zodpovedné za rýchlu (primárnu) bolesť a vlákna C, ktoré prenášajú pomalú (sekundárnu) bolesť..

Keď vnímame bolestivý podnet, máme dva pocity. Prvou je "rýchla bolesť". Zažíva sa ako ostrá, ostrá a veľmi lokalizovaná bolesť. Tým sa aktivuje ochranný mechanizmus ako odrazový reflex.

Delta vlákna, ktoré prenášajú tento typ bolesti, sú mikroskopicky tenšie (2 až 5 tisícin milimetra). To umožňuje rýchlejší prenos stimulu (5 až 30 metrov za sekundu).

Pri rýchlej bolesti sa lokalizuje a nerozšíri. Je ťažké ho prekonať, dokonca aj pri silných analgetikách.

Po niekoľkých sekundách cítiť bolesť rýchlo, objaví sa „pomalá bolesť“. Je perzistentná, hlboká, nepriehľadná a menej lokalizovaná.

To zvyčajne trvá niekoľko dní alebo týždňov, aj keď v prípade, že telo nespracováva správne, môže trvať dlhšie a stať sa chronickým. Tento typ bolesti je určený na aktiváciu procesu opravy tkaniva.

Vlákna C, ktoré prenášajú tento druh bolesti, majú väčší priemer ako vlákna A delta (medzi 0,2 a 1 tisícinou milimetra). Preto je impulz pomalší (rýchlosť 2 metre za sekundu). Reakcia tela je, že postihnutá časť je nehybná, čo má za následok kŕče alebo stuhnutosť.

Opioidy sú veľmi účinné pri pomalej bolesti, ale aj lokálne anestetiká, ak sú blokované správne nervy.

Endogénna regulácia citlivosti na bolesť

Dlho sa predpokladalo, že vnímanie bolesti môže byť modifikované environmentálnymi stimulmi.

Od roku 1970 sa zistilo, že existovali neuronálne okruhy, ktoré boli aktivované prirodzeným spôsobom a spôsobovali analgéziu.

Takéto okruhy môžu spúšťať rôzne stimuly pre životné prostredie, ktoré uvoľňujú endogénne opioidy.

Okrem toho elektrická stimulácia niektorých častí mozgu môže spôsobiť analgéziu. Tento pocit môže byť tak intenzívny, že by mohol fungovať ako anestézia pri chirurgických zákrokoch u potkanov.

Niektoré z týchto oblastí sú sivá periacuduktálna substancia a tvárová ventrálna oblasť banky.

Príkladom je štúdia Mayera a Liebeskinda, ktorá sa uskutočnila v roku 1974. Bolo zistené, že stimulácia šedej periacuduktálnej substancie spôsobila analgéziu porovnateľnú s tým, ktorá bola vyvolaná vysokou dávkou morfínu. Najmä dávka 10 miligramov morfínu na kilogram telesnej hmotnosti.

Toto sa používa ako technika u pacientov s ťažkou chronickou bolesťou. Na tento účel sa elektródy implantujú do mozgu, ktorý je pripojený k rádiovému riadiacemu zariadeniu. Teda pacient môže aktivovať elektrickú stimuláciu v prípade potreby.

Táto stimulácia aktivuje endogénne neuronálne mechanizmy, ktoré potláčajú bolesť. Hlavne produkujú uvoľňovanie endogénnych opioidov.

Zdá sa, že existuje neuronálny okruh, ktorý reguluje analgéziu vyvolanú opioidmi (vylučovanou telom alebo produktom liekov alebo liekov).

Po prvé, opioidy stimulujú opioidné receptory v neurónoch periakveduktálnej šedej hmoty. Tieto prenášajú informácie do neurónov jadra raphe. Táto oblasť má neuróny, ktoré uvoľňujú serotonín. Na druhej strane sú tieto spojené so šedou hmotou chrbtového rohu miechy.

Ak by sa tieto posledné spojenia zničili, injekcia morfínu by zastavila jeho analgetické účinky.

Periakveduktálna šedá hmota dostáva informácie z hypotalamu, amygdaly a prefrontálneho kortexu. Z tohto dôvodu majú učebné a emocionálne reakcie vplyv na citlivosť na bolesť.

Prečo dochádza k analgézii?

Keď žijúce bytosti musia čeliť nejakému škodlivému podnetu, zvyčajne prerušujú to, čo robia, aby iniciovali správanie pri odňatí alebo úteku.

Sú však časy, keď je táto reakcia kontraproduktívna. Napríklad, ak má zviera ranu, ktorá spôsobuje bolesť, letové odozvy môžu zasahovať do každodenných činností, ako je napr.

Preto by bolo vhodnejšie znížiť chronickú bolesť. Analgézia tiež slúži na zníženie bolesti počas výkonu biologicky dôležitého správania.

Niektoré príklady bojujú alebo pária. Ak by sa v tomto čase vyskytla bolesť, prežitie tohto druhu by bolo ohrozené.

Niektoré štúdie napríklad ukázali, že kopulácia môže generovať analgéziu. To má adaptívny význam, pretože bolestivé podnety počas kopulácie by sa pociťovali v menšej miere, takže reprodukčné správanie nie je prerušené. To zvyšuje pravdepodobnosť reprodukcie.

Ukázalo sa, že keď krysy dostávajú bolestivé elektrické šoky, ktorým sa nemôžu vyhnúť, zažili analgéziu. To znamená, že mali menšiu citlivosť na bolesť ako kontrolné subjekty. To je spôsobené uvoľňovaním opioidov diktovaných samotným telom.

Stručne povedané, ak sa zistí, že bolesť je nevyhnutná, aktivujú sa analgetické mechanizmy. Ak sa dá vyhnúť, subjekt je motivovaný, aby poskytol vhodné odpovede na prerušenie tejto bolesti.

Bolesť môže byť znížená, ak sú postihnuté rôzne oblasti. Napríklad, keď má človek ranu, cíti úľavu, ak sa škrabne okolo.

To je dôvod, prečo akupunktúra používa ihly, ktoré sa vkladajú a otáčajú, aby stimulovali nervové zakončenia v blízkosti a ďaleko od tých, v ktorých sa znižuje bolesť..

Niektoré štúdie dokázali, že akupunktúra spôsobuje analgéziu v dôsledku uvoľňovania endogénnych opioidov. Hoci zníženie bolesti môže byť efektívnejšie, ak osoba "verí" vo svoje účinky, to nie je jediný dôvod.

Existujú štúdie so zvieratami, ktoré preukázali zníženie citlivosti na bolesť. Rovnako ako aktivácia Fos proteínov v somatosenzorických neurónoch chrbtového rohu miechy.

referencie

1. Basbaum, A. I., Bautista, D. M., Scherrer, G., & Julius, D. (2009). Bunkové a molekulárne mechanizmy bolesti. Cell, 139 (2), 267-284.
2. Beecher, H.K. (1959). Meranie subjektívnych odpovedí: kvantitatívne účinky liekov. New York: Oxford University Press.
3. Carlson, N.R. (2006). Fyziológia správania 8. Ed Madrid: Pearson.
4. Caterina, M. J., Leffler, A., Malmberg, A.B., Martin, W.J., Trafton, J., Petersen-Zeitz, K. R., ... & Julius, D. (2000). Porucha nocicepcie a pocitu bolesti u myší, ktorým chýba kapsaicínový receptor. Science, 288 (5464), 306-313.
5. Mayer, D.J., & Liebeskind, J.C. (1974). Redukcia bolesti fokálnou elektrickou stimuláciou mozgu: anatomická a behaviorálna analýza. Výskum mozgu, 68 (1), 73-93.
6. Národná rada pre výskum (US) (2010). Uznanie a obvinenie z bolesti u laboratórnych zvierat. Washington (DC): National Academies Press (USA).
7. Fyziológia bolesti. (17. august 2010). Zdroj: Health24: http://www.health24.com/Medical/Pain-Management/About-pain/Physiology-of-pain-20120721
8. Rainville, P., Duncan, G. H., Price, D. D., Carrier, B., & Bushnell, M. C. (1997). Ovplyvnenie bolesti zakódované v predchádzajúcom ľudskom cinguláte, ale nie somatosenzorickom kortexe. Science, 277 (5328), 968-971.
9. Stucky, C.L., Gold, M.S., & Zhang, X. (2001). Mechanizmy bolesti. Zborník Národnej akadémie vied, 98 (21), 11845-11846.