
- •Раздел I. Общая физиология.
- •Раздел II. Частная физиология.
- •Раздел III. Методы исследования физиологических
- •7. Потенциал действия и его фазы. Изменение проницаемости калиевых, натриевых и кальциевых каналов в процессе формирования потенциала действия.
- •4) Трансформация возбуждений.
- •1.Восприятие, запечатление и запоминание.
- •20.1. Характеристика и классификация адаптивных механизмов
- •Раздел II. Частная физиология.
- •1. Импульсы от рефлексогенных зон:
- •№46 Полостное и пристеночное пищеварение в тонкой кишке
- •№47 Пищеварение в толстом кишечнике.
- •Моторная функция толстого кишечника. Дефекация.
- •Дополнительно: Поджелудочная железа
- •№71 Ствол мозга
- •№72 Средний мозг
- •№89 Вестибулярная система
- •Дополнительно: Обонятельная система
- •Дополнительно: Вкусовая система
- •№95 Висцеральная система
- •2)Информационная функция
- •3)Функция установление порога болевой чувствительности
- •Раздел III. Методы исследования физиологических функций. №1??? Методы изучения возбудимых клеток
- •Дополнительно: Гематокрит. Норма и отклонения
- •Гематокрит выше нормы
- •Гематокрит ниже нормы
- •Время свертывания крови Метод Моравица
- •Глава 4 анализ электрокардиограммы
- •Электрокардиограмма
- •Изменение тонов сердца
- •II тон усилен вследствие:
- •№23 Время кругооборота крови
- •№27??? Определение жизненной ёмкости легких (тест жел)
- •№30 Методика изучения слюноотделения у животных и человека
- •Методы изучения пищеварительных функций. Экспериментальные методы
№95 Висцеральная система
Большая роль в жизнедеятельности организма принадлежит висцеральной, или интерорецептивной, сенсорной системе. Она воспринимает изменения внутренней среды организма и поставляет центральной и автономной нервной системе информацию, необходимую для рефлекторной регуляции работы всех внутренних органов. Типичными в этом отношении являются рефлексы Геринга и Брейера (саморегуляция дыхания), рефлексы с прессе- и хеморецепторов каротидного синуса, рефлекторное выделение желудочного сока, рефлекторные акты мочеиспускания и дефекации, рефлекторные кашель и рвота и др.
Интерорецеторы. Описаны разнообразные интерорецепторы, или интероцепторы, которые представлены свободными нервными окончаниями (дендриты нейронов спинальных ганглиев или клеток Догеля II типа из периферических ганглиев автономной нервной системы), инкапсулированными нервными окончаниями: пластинчатые тельца (тельца Фатера—Пачини), колбы Краузе, расположенные на особых гломусных клетках (рецепторы каротидного и аортального клубочков). Механорецепторы реагируют на изменение давления в полых органах и сосудах, их растяжение и сжатие. Хеморецепторы сообщают ЦНС об изменениях химизма органов и тканей. Их роль особенно велика в рефлекторном регулировании и поддержании постоянства внутренней среды организма. Возбуждение хеморецепторов головного мозга может быть вызвано высвобождением из его элементов гистамина, индольных соединений, изменением содержания в желудочках мозга СО2 и другими факторами. Рецепторы каротидных клубочков реагируют на недостаток в крови кислорода, на снижение величины рН (в пределах 6,9— 7,6) и повышение напряжения СО2. Терморецепторы ответственны за начальный, афферентный этап процесса терморегуляции. Сравнительно мало исследованными остаются пока осморецепторы: они обнаружены в интерстициальной ткани вблизи капилляров.
Проводящие пути и центры висцеральной системы. Проводящие пути висцеральной системы представлены в основном блуждающим, чревным и тазовым нервами. Блуждающий нерв передает афферентные сигналы в ЦНС по тонким волокнам с малой скоростью от практически всех органов грудной и брюшной полости, чревный нерв — от желудка, брыжейки, тонкого отдела кишечника, а тазовый — от органов малого таза. В составе этих нервов имеются как быстро-, так и медленнопроводящие волокна. Импульсы от многих интероцепторов проходят по задним и вентролатеральным столбам спинного мозга.
Интероцептивная информация поступает в ряд структур ствола мозга и подкорковые образования. Так, в хвостатое ядро поступают сигналы от мочевого пузыря, в задневентральное ядро — от многих органов грудной, брюшной и тазовой областей. Исследование нейронов таламуса показало, что на многие из них конвергируют как соматические, так и вегетативные влияния. Важную роль играет гипоталамус, где имеются проекции чревного и блуждающего нервов. В мозжечке также обнаружены нейроны, реагирующие на раздражение чревного нерва.
Высшим отделом висцеральной системы является кора большого мозга. Двустороннее удаление коры сигмовидной извилины резко и надолго подавляет условные реакции, выработанные на механические раздражения желудка, кишечника, мочевого пузыря, матки. В условнорефлекторном акте, начинающемся при стимуляции интероцепторов, участвуют лимбическая система и сенсомоторные зоны коры большого мозга.
Висцеральные ощущения и восприятие. Возбуждение некоторых интероцепторов приводит к возникновению четких, локализованных ощущений (восприятия), как при растяжении стенок мочевого пузыря или прямой кишки. В то же время возбуждение интероцепторов сердца и сосудов, печени, почек, селезенки, матки и ряда других органов не вызывает ясно осознаваемых ощущений. Возникающие в этих случаях сигналы часто имеют подпороговый характер. И. М. Сеченов указывал на «темный, смутный» характер этих ощущений. Только при выраженном патологическом процессе в том или ином внутреннем органе эти сигналы доходят до сознания и часто сопровождаются болевыми ощущениями.
Изменение состояния внутренних органов, регистрируемое висцеральной сенсорной системой, даже если оно не осознается человеком, может оказывать значительное влияние на его настроение, самочувствие и поведение. Это связано с тем, что интероцептивные сигналы доходят до высоких уровней ЦНС (вплоть до коры большого мозга), что может приводить к изменениям активности многих нервных центров, выработке новых условнорефлекторных связей. Особенно важна роль интероцептивных условных рефлексов в формировании сложных цепных реакций, составляющих пищевое, половое и другие формы поведения и являющихся важной частью жизнедеятельности человека и животных.
Дополнительно: Интерорецепторы - это такие рецепторы, которые постоянно собирают информацию о деятельности внутренних органов и о состоянии внутренней среды организма.
Интерорецепторы делятся на множество групп:
1) проприорецепторы (они заложены в мышцах и сухожилиях);
2) ангиорецепторы (рецепторы, располагающиеся в сосудистом русле);
3) тканевые рецепторы (специальные образования, отслеживающие внутренний гомеостаз, постоянства внутренней среды организма);
Дополнительно: Интероцептивный (висцеральный) анализатор
И. М. Сеченов (1863) указывал, что для регуляции поведения и психики человека важное значение имеет чувствительность внутренних органов, то есть те «темные» (смутные) ощущения, возникающие при определенных состояниях висцеральной сферы организма. И. П. Павлов обратил внимание на наличие в больших полушариях особых структур, имеющих целью раскладывать огромный комплекс внутренних явлений, происходящих в организме, и на то, что «для организма важен анализ внутреннего мира». Для него также необходимы сигнализации вверх и анализ того, что происходит в нем самом. Словом, кроме перечисленных внешних анализаторов, должны-быть еще и анализаторы внутренние. Теперь детально изучено морфофункциональной организации и основные закономерности интероцептивные (висцерального или внутреннего) анализатора. Установлено, что периферическим отделом этого анализатора являются многочисленные рецепторы, которые расположены во внутренних органах, серозных и слизистых оболочках, стенках кровеносных и лимфатических сосудов, получивших название интеро-или висцерорецепторив. Они реагируют на химические (хеморецепторы) и механические раздражения (механорецепторы), изменение температуры (терморецепторы), колебания гидравлического (пресорецепторы) и осмотического (осморецепторы) давления, изменение объема жидкости (волюморецепторов), боль (ноцирецепторы). Подавляющее большинство интерорецепторов есть поле модальными, и обеспечивает поступление в ЦНС информации о различных раздражение. Морфологически интерорецепторы являются первично-и вторинночутливимы. Основная функциональная роль интерорецепторов заключается в обеспечении поступления в ЦНС информации об изменениях внутреннего состояния организма, а также в установлении цепи обратной связи, который передает информацию о ходе регуляторных процессов. Разные рефлексы (висцеро-висцеральные, висцерорухови, висцеросенсорни), которые возникают в интерорецепторов, играют важную роль во взаимодействии и взаимосвязи внутренних органов, в пидтриманнг. гомеостаза. Раздражение интерорецепторов вызывает развитие биоэлектрических процессов в афферентных нервных путях и в ЦНС, может вызвать как осознанные (из прямой кишки, мочевого пузыря), так и неосознанные (из сердца, селезенки, сосудов и т.д.) ощущения. Кроме периферических интерорецепторов, информация об изменении внутренней среды организма поступает и от центральных (гипоталамических, медуллярного). Ведущий отдел висцерального анализатора. Существуют 4 основных коллекторы проведения афферентных сигналов от внутренних органов. Это блуждающие, брюшные, подчревное и тазовые нервы. Брюшные, подчревное и тазовые нервы содержат афферентные волокна, идущие исключительно от внутренних органов. Кроме того, афферентные висцеральные пути проходят в нервных сплетениях кровеносных сосудов. Особым типом висцеральных афферентов есть собственные проводники симпатической нервной системы. Афферентные проводники от одного органа могут идти в составе различных нервных стволов. Нервные волокна, образующие афферентные висцеральные пути, имеют разный калибр, возбудимость, скорость проведения возбуждения. Толстые миелиновые волокна (низькопорогови, висцеральные афференты, группа А) относятся к брюшных и тазовых нервов, связанные с механорецепторами внутренних органов. Тонкие миелиновые волокна иннервирующие сердце, кровеносные сосуды, дыхательные пути, органы пищеварения и полые органы таза. Тонкие (високопорогови), волокна, волокна группы А, 6, С реагируют на сильные механические, температурные, химические и ноцицептивные раздражение. Наибольшая зона иннервации внутренних органов в брюшных и блуждающих нервов, а также в сосудистых сплетений, несколько меньше - в подложечной и тазовых, наименьшая - в синусных и депрессорных нервов. После впадения в спинной мозг висцеральные швидкопровидни афференты проходят в составе дорзальных и вентролатеральных канатиков, а тонкие (группы А) волокна идут в спинальных вставочных нейронов. Висцеральная сигнализация проводящими путями спинного мозга поступает в ретикулярную формацию ствола мозга, ядра Голля и Бурдаха, вестибулярные ядра. На уровне таламуса висцеральные афференты переключаются в вентробаза льно комплексе ядер, причем проекции висцеральных афферентов в релейных таламических ядрах строго локальные. Есть данные о проекции висцеральных афферентных систем (блуждающего и брюшного нервов) в гипоталамусе, лимбических структурах мозга, хвостатом ядре. В коре большого мозга представительство висцеральных систем содержится в первичных проекционных участках кожно-мышечной чувствительности зон SI, а также в ассоциативных полях (лобно-теменной, лобно-орбитальной и лимбической). Исключение составляют блуждающие нервы, проекции которых обнаружены и за пределами указанных зон. Площадь, которую занимают корковые проекции висцеральных афферентных систем, можно сравнить с площадью проекционных соматических полей. Таким образом, путь висцеральных сигналов к коре большого мозга состоит из нескольких параллельных, быстро-и повильнопровидних систем, т.е. включает те же лемниск и екстралемнискови системы, которые используются для передачи соматической чувствительности. Вместе с тем, в указанных системах мозга на всех уровнях ЦНС происходит взаимодействие афферентных сигналов висцерального происхождения и сигналов другой модальности (соматической и др.)., Наблюдается довольно тесное перекрытие дорог и зон представительств висцеральных и соматических функций. Особенно наглядно это проявляется в коре большого мозга. В нормальных физиологических условиях мы обычно не ощущаем состояния своих внутренних органов, т.е. интероцептивные сигналы не доходят до уровня сознания, хотя они, судя по биоэлектрических реакций, всегда достигают коры большого мозга. Считают, что это происходит потому, что сигналы, идущие соматическими системами, блокируют висцеральные сигналы на конвергуючих нейронах, подавляют своим количеством. Поэтому поступление висцеральных сигналов в таламокортикальных проекции ограничивается. Однако внезапное или постепенное усиление висцеральной афферентации проявляется постепенно или сразу, привлекая наше внимание. Это очень заметно при заполнении мочевого пузыря или прямой кишки, переполнении желудка. Еще более сильные ощущения возникают при различной патологии внутренних органов (язвенной болезни желудка или двенадцатиперстной кишки, почечнокаменной или желчнокаменной болезни, воспалении червеобразного отростка и т.д.). Вследствие таких соматовисцеральних отношений происходит, например, отображение висцеральной боли на поверхности тела. Так, интенсивная висцеральная афферентация уже способна достичь уровня сознания, освобождая для этого, очевидно, те нейронные структуры, которые были до сих пор загружены соматической информации. Усиленная висцеральная сигнализация может вызвать разнообразные двигательные, вегетативные и сенсорные расстройства, изменение эмоциональной сферы, настроения, самочувствия, поведения. Интероцептивные сигналы участвуют в формировании условнорефлекторных связей (К: М. Быков, 1953), в том числе и патологических. Подчеркивая роль интероцептивных сигнализации в поддержании гомеостаза, следует указать, что эта сигнализация обеспечивает достаточно высокую «автоматизацию» процессов поддержания постоянства внутренней среды. Клинико-физиологический аспект. Проблема интероцепция имеет важное значение для медицины. В наблюдениях, которые проводились в клинике, доказано участие интерорецепторов в патогенезе «местных» расстройств кровообращения, развитию гипертензии, нарушений деятельности сердца, нарушений функции мышц (судороги, спастические сокращения отдельных групп мышц, паралич), обострении тактильной и болевой чувствительности на ограниченных участках кожи (зоны Захарьина-Геда) и другие. В тех случаях, когда интероцептивных зона вовлекается в патологический (чаще общий) процесс, она становится источником различных патологических рефлексов при воздействии обычных, физиологических по интенсивности раздражений. Например, у некоторых больных с поражением органов пищеварения наблюдаются так называемые висцерокардиальни рефлексы, для которых характерно нарушение деятельности сердца вплоть до развития приступов стенокардии, обусловленных недостаточностью коронарного кровообращения. В процессе развития различных патологических состояний (кислородное голодание, гипогликемия, гипо-и гипертермия и др.). Могут происходить глубокие изменения интероцептивных рефлексов, имеющих фазовый характер (сначала усиление, а затем угнетение или инверсия). Издавна известно о связи некоторых видов эмоциональных состояний с определенными заболеваниями внутренних органов. Например, при расстройствах сердечной деятельности возникает страх, функции печени - раздражительность, функции желудка - апатия и безразличие. Выявлено также, что в патогенезе невроза значительная роль принадлежит функциональным и органическим нарушениям внутренних органов.
№96 Биологическое значение боли…
Боль - отрицательная биологическая потребность, возникающая при нарушении покровных оболочек и при кислородной недостаточности тканей.
Болевые рецепторы бывают специфические и неспецифические.
Специфические рецепторы - реагируют на болевые раздражители (с высоким порогом реакции). Неспецифические рецепторы - любые рецепторы - при действии на них сверхсильных раздражителей возникает ощущение боли.
Болевые рецепторы (ноцицепторы) представляют собой свободные нервные окончания немиелинизированых волокон, образующих сплетения в тканях кожи, мышц, некоторых органах.
Ноцицепторы делятся на первый (механоноцицепторы) и второй (хемоноцицепторы) типы.
Механоноцицепторы - деполяризация происходит за счет механического смещения мембраны. К ним относятся:
1. Ноцицепторы кожи с афферентами А-дельта волокон, возбуждаются на механические стимулы, почти не реагируют на термические раздражители и совсем не реагируют на химические раздражители. Быстро адаптирующиеся.
2. Ноцицепторы кожи с афферентами C-волокон, возбуждаются на механический стимул, не реагируют на охлаждение и нагревание. Быстро адаптирующиеся.
3. Ноцицепторы мышц с афферентами А-дельта волокон, расположены на поверхностях мышц и переходе их в сухожилия. Сильно активируются на воздействие давления (тупым предметом). Быстро адаптирующиеся.
4. Ноцицепторы суставов с афферентами А-дельта волокон, возбуждаются при избыточной амплитуде движения в суставах.
5. Тепловые ноцицепторы кожи с афферентами А-дельта волокон, реагируют на механическое раздражение и нагревание до 36-43оС, но не реагируют на охлаждение.
Хемоноцицепторы - деполяризация происходит за счет действия на рецепторы химических веществ, прежде всего, эндогенного происхождения.
1. Подкожные ноцицепторы с афферентами C-волокон, активируются сильным длительным давлением на кожу (выделяются БАВ) и подкожным введением хим. веществ.
2. Ноцицепторы кожи с афферентами C-волокон, возбуждаются сильным механическим стимулом (недостаток О2) и сильным нагреванием (выделяются БАВ), медленно адаптирующиеся.
3. Ноцицепторы кожи с афферентами C-волокон, возбуждаются механическим раздражением (недостаток О2) и охлаждением до 15оС (выделяются БАВ).
4. Ноцицепторы мышц с афферентами C-волокон, возбуждаются на механические, термические и химические раздражители, в том числе на гистамин и кинины.
5. Ноцицепторы внутренних паренхиматозных органов, в основном локализуются в стенках сосудов.
Нервный импульс от рецепторов идет по афферентным волокнам первого нейрона, расположенного в чувствительных ганглиях.
Волокна А-дельта проводят быструю, острую, предупреждающую боль.
С-волокна - медленную, тупую, напоминающую боль.
Аксоны этих нейронов достигают через задние корешки спинной мозг, идут к вставочным нейронам в задних рогах спинного мозга (второй нейрон).
Далее проведение возбуждения осуществляется двумя путями: специфическим (лемнисковым) и неспецифическим (экстралемнисковым).
Специфический путь - начинается от вставочных нейронов спинного мозга и в составе спиноталамического тракта достигает специфических ядер таламуса (третий нейрон), его аксон достигает соматосенсорной области коры (зоны S1, S2).
Неспецифический путь – начинается от вставочных нейронов спинного мозга (второй нейрон) идет к ядрам ретикулярной формации и ряду других образований мозга (третий нейрон), затем к неспецифическим ядрам таламуса (четвертый нейрон) и от них - во все области коры.
По коллатералям болевая импульсация поступает в гипоталамус и лимбическую систему.
Роль отдельных структур мозга
Спинной мозг. 1) Проведение возбуждения к супраспинальным структурам.
2) На уровне задних рогов спинного мозга - первая релейная станция болевой импульсации.
3) Наблюдается сегментарная реакция спинного мозга и, как следствие, рефлекторная защитная двигательная реакция, направленная на устранение раздражителя.
Ретикулярная формация. 1) Формирование активирующего влияния на кору больших полушарий на ноцицептивный стимул.
2) Уменьшение нисходящего тормозного влияния на спинной мозг.
3) Активация различных сенсорных структур (улучшает качество ориентировочной реакции).
Гипоталамус. 1) Формирование отрицательных эмоций с участием лимбических структур.
2) Активация вегетативных реакций.
3) Через влияние на гипофиз - гормональное обеспечение срочной адаптации и стресса.
Таламус. Конечная станция переключения болевой импульсации. Формируются таламические активирующие воздействия к соответствующим зонам коры больших полушарий.
Кора больших полушарий. Наиболее важную роль играет соматосенсорная кора. Область S1 -
1) Анализ ноцицептивного воздействия.
2) Активация моторных зон коры для удаления повреждающих факторов.
Область S2 –
1) Осознание болевого ощущения (перцептуальный компонент боли).
2) Ситуационный анализ (оценка биологической значимости).
3). Участие в выработке программы поведения при болевом воздействии. Активация лобных и теменных областей коры - мотивация устранения болевых ощущений, формирование поведения, направленного на устранение перцептуального компонента боли (бегство, нападение).
Ноцицептивный стимул формирует системную болевую реакцию организма, которая включает:
1.Двигательный компонент - повышение мышечного тонуса, защитные двигательные рефлексы.
2. Вегетативный компонент - активация симпатоадреналовой системы, увеличение АД, ЧСС, ЧД, расширение зрачков, защитные реакции - повышение свертывания крови, выработка антител.
3. Эмоциональный компонент - формирование стенических и астенических отрицательных эмоций.
Нейрохимические механизмы ноцицепции
1) Ощущение боли вызывается при действии на хемоноцицепторы ацетилхолина, норадреналина, серотонина, иоов калия, закислении среды.
2) нарушение целостности ткани вызывает увеличение в зоне рецепции ионов калия, гистамина, кининов, серотонина, простагландинов, вещества Р, (тканевые и плазменные алгогены) повышающих возбудимость хемо- и механоноцицепторов.
На различных уровнях ЦНС нейроны, участвующие в передаче болевой импульсации, используют для этого широкий спектр медиаторов от ацетилхолина и гистамина до норадреналина и серотонина.
Антиноцицептивная (обезболивающая) система мозга
А) Структурно-функциональная характеристика. Первый уровень представлен комплексом структур среднего, продолговатого и спинного мозга:
1. Серое околоводопроводное вещество.
2. Ядра шва и ретикулярной формации.
3. Желатинозная субстанция спинного мозга.
Они объединены в единую «систему нисходящего тормозного контроля», медиаторами которой является серотонин и опиоиды. Возбуждение этих структур оказывает тормозящее влияние на спинной мозг, затормаживая восходящий ноцицептивный поток.
Второй уровень представлен гипоталамусом, который:
1. Оказывает нисходящее тормозящее влияние на ноцицептивные нейроны спинного мозга,
2. активирует «систему нисходящего тормозного контроля» (первый уровень),
3. Тормозит таламические ноцицептивные нейроны. Медиаторы этого влияния - катехоламины и опиоиды.
Третий уровень. Соматосенсорная область коры (зона S2), которая формирует активность других (нижележащих) антиноцицептивных структур. Центры, находящиеся в орбитальной и фронтальной областях коры, за счет тонического влияния поддерживают постоянную активность антиноцицептивной системы.
Нейрохимические механизмы антиноцицептивной системы
Нейрохимические механизмы обеспечиваются системой эндогенных химических веществ, действие которой направлено на снижение боли.
1. Опиатная система. В мозге обнаружены собственные морфиноподобные вещества – опиоиды, опиоидные пептиды - эндорфины и энкефалины, а в нейронах - рецепторы к ним - опиатные рецепторы. Их четыре типа.
Эти вещества, взаимодействуя с соответствующими рецепторами, вызывают либо пре- либо постсинаптическое торможение в ноцицептивной системе.
2. Неопиоидные пептиды - нейротензин, ангиотензин II (тканевой), кальцитонин, холецистокинин - оказывают аналгетическое действие при висцеральных болях.
3. Непептидные вещества – серотонин (5-окситриптамин), катехоламины.
Взаимоотношения ноцицептивной и антиноцицептивной систем
Взаимодействие этих систем, изолированные ослабления и усиления каждой из них формирует и изменяет порог болевой чувствительности.
Выделяют:
а) порог ощущения боли, характеризуется минимальной силой раздражителя, вызывающего боль, и
б) порог непереносимости боли, максимальная сила боли, которую способен вытерпеть человек.
Они зависят от:
1) пола (у женщин выше),
2) индивидуальных особенностей,
3) функционального состояния,
4) зоны раздражения.
Понятие о гипераналгезии, гипоаналгезии, полной аналгезии.
Использование в медицине:
Местная анестезия (рецепторы),
проводниковая анестезия (афференты и эфференты),
общий наркоз (центральные структуры).
Дополнительно: Сенсорная часть системы боли построена по обычному принципу сенсорных систем и включает периферический, проводниковый и корковый отделы.
Периферический отдел. Болевые рецепторы реагируют на стимулы, угрожающие организму повреждением или вызывающие повреждения. Основные ноцицепторы — механоцепторы тонких миелинизированных волокон (А-дельта-меха-норецепторы) и полисенсорные ноцицепторы немиелинизированных С-во-локон (С-ноцицепторы реагируют на механические, химические и температурные раздражители). А-дельта-ноцицепторы обычно не реагируют на термические, химические и болевые раздражители, но возбуждаются при сильных механических воздействиях (щипок пинцетом, укол иглой).
Болевые рецепторы (лат. посеrе — разрушать ноцицепторы) всех органов и тканей представляют неинкапсули-рованные окончания нервных волокон, имеют форму волосков, пластинок, сплетений, спиралей.
На поверхности кожи число ноци-цепторов (болевых точек) намного превышает число рецепторов прикосновения, тепла, холода. Наибольшая плотность кожных ноцицепторов у человека отмечается в паховой области (100—200 на 1 см2), на ладони, кончике носа.
Основная часть ноцицепторов кожных, мышечных и внутренних органов полисенсорные (Л.Н. Смолин). Моносенсорные ноцицепторы (механо- и тер-моцепторы) встречаются редко.
Полагают, что при действии механического раздражителя РП возникает в результате деформации и растяжения мембраны, активации Na-каналов и диффузии Na+ внутрь ноцицептора. Возможно, что также под действием механического раздражителя из терминалей сенсорной клетки выделяется медиатор. В последующем он реагирует со специфическими хеморецепторами мембраны ноцицептора, запуская генерацию РП. Терморецепторы также выделяют медиатор, который затем вступает в реакцию с хеморецепторами этого же рецептора, запуская генерацию РП. Медиаторами болевых первичных нейронов является глутамат (модуляторами — субстанция Р, ВИП).
При воспалительных процессах ощущение боли возникает под действием тканевых алгогенов — веществ, появляющихся в результате разрушения тканевых структур (гистамин, серотонин, ионы К+, эйкозаноиды — простагландины и лейкотриены), а также алгогенов плазмы крови, появляющихся в результате выхода в межклеточное пространство компонентов крови, катализирующих механизм образования кининов — в первую очередь, каллидина и брадикинина. Они открывают ионные каналы либо активируют системы вторых посредников и деполяризуют (возбуждают) неповрежденные соседние рецепторы. При этом галогены действуют и на ноцицептор, и на нервное окончание.
При действии болевого раздражителя или воспаления обычно наблюдается сенситизация ноцицепторов — повышение их возбудимости, вследствие чего резко возрастает болевая чувствительность на повторное раздражение.
Считают, что одной из причин сенситизации болевых рецепторов при действии раздражителя или воспаления ткани является деполяризация неповрежденных соседних рецепторов ионами К+, высвобождаемыми поврежденными нервными окончаниями. При этом полагают, что большая концентрация К+ вокруг неповрежденных рецепторов препятствует диффузии К+ из них, почему и происходит их деполяризация. С нашей точки зрения, причина деполяризации неповрежденных рецепторов — это выход всех ионов из поврежденных клеток, суммарный заряд которых является отрицательным, а наружная сторона клетки несет положительный заряд (они нивелируют друг друга).
Алгогены всех типов отчетливо угнетают клеточное дыхание, что также способствует формированию болевых ощущений.
Проводниковый отдел начинается в основном тонкими немие-линизированными волокнами типа С (группа IV) — по классификации Гас-сера, а также миелинизированными волокнами типа А-дельта (группа III).
Болевая импульсация от тела организма поступает по А8-и С-волокнам — это дендриты биполярных нейронов спинальных ганглиев (первые нейроны), они вступают в спинной мозг, как и все чувствительные волокна, в составе задних корешков. Аксоны этих нейронов в спинном мозге переключаются, в основном, в задних рогах (вторые нейроны). С-волокна направляются в ствол мозга в составе латерального спиноталамического тракта и на уровне ствола мозга образуют синапсы с нейронами серого околоводо проводного вещества ядра тектальной области, ядра РФ продолговатого мозга, моста, среднего мозга. Многократно переключаясь на нейронах РФ, возбуждение в последующем направляется преимущественно в неспецифические ядра таламуса, частично — в специфические, а также направляется в структуры гипоталамуса и подкорковые структуры.
А-дельта-волокна направляются в ствол мозга в составе переднего спиноталамического тракта, вступают в таламус, где происходит переключение на нейроны специфического сенсорного комплекса ядер вместе с волокнами дорсальных столбов (третьи нейроны), формирующих медиальную петлю с другими волокнами. На своем пути в стволе мозга А-дельта-волокна отдают коллатерали к ядрам стволовой РФ.
Болевая импульсация от кожи лица и органов челюстно-ли-цевой области поступает по А-дельта- и С-волокнам, которые в составе тройничного нерва (аксоны первых нейронов — в ганглии тройничного нерва, расположенного на височной кости) направляются в продолговатый мозг, где заканчиваются, в основном, на нейронах ядра спи-нального тригеминального тракта (вторые нейроны). Часть волокон подходит к ядрам РФ продолговатого мозга, а также к ядрам шва, далее — к нейронам специфических и, частично, неспецифических ядер таламуса (третьи нейроны).
Корковый отдел локализуется, в основном, в первичной соматосенсорной проекционной коре (поле S1), обеспечивающие восприятие «быстрой» боли. Точная идентификация участка кожной поверхности, на которую действует болевой раздражитель, требует параллельного вовлечения в процесс кожных тактильных рецепторов. Полю S1 отводится ведущая роль в экстренном включении моторной защитной реакции организма в ответ на действие болевого раздражителя. От поля S1 импульсация поступает к нейронам моторной коры по прямым синаптическим связям. Ощущения «медленной» боли обычно идентифицируются плохо, пути ее проведения представляют в основном по-лисинаптические нейронные цепи РФ, неспецифических ядер таламуса, гене-рализованно передающих возбуждение в самые различные корковые поля, в том числе в поля S1 и S2 болевой системы. Вторичное соматосенсорное проекционное поле S2 располагается на границе пересечения центральной борозды с верхним краем височной доли. Нейроны поля S2 имеют двусторонние связи с ядрами таламуса, что позволяет данному полю избирательно фильтровать проходящее через таламус возбуждение, и прежде всего болевого происхождения. После такого выделения поле S2 вовлекается в процессы деятельности мозга,
связанные с извлечением из памяти эн-граммы нужного поведенческого акта, и в формирование ответной реакции организма.
Обезболивающая часть системы боли
Общая характеристика. Результаты исследования болевой чувствительности (алгезиметрия) показали, что она зависит от общего состояния организма. Болевой порог — минимальная сила раздражителя, при которой возникают болевые ощущения, — сильно варьирует, так же, как и порог болеустойчивости — максимальная сила раздражителя, при которой испытуемый просит прекратить его действие из-за невыносимой боли. Встречается гипералгезия, гипоалгезия и даже полная аналгезия.
Различают первичную гипералгезию (результат сенситизации болевых рецепторов), вторичную (повышение болевой чувствительности кожи без ее поврежде ния) и аллодинию, боль вызывается ранее безвредным раздражителем — термическим, механическим.
Раздражение некоторых структур продолговатого и среднего мозга, подкорковых ядер может сопровождаться гипералгезией и аналгезией, что сви-дельствует о наличии эндогенной анти-ноцицептивной (обезболивающей) системы в организме, исследование которой активно началось в 70-х гг. XX в. Были открыты в ЦНС опиатные рецепторы, взаимодействие с которыми препаратов опия (морфин и его производные) вызывает состояние аналгезии. В организме обнаружены также естественные аналоги морфина (опиаты — это продукты протеолиза гипофизарного гормона бетта-липотропина, получившие название эндорфинов (альфа, бетта, гамма), энкефалинов (ме-тионин-энкефалин, лейцин-энкефалин) и динорфинов. В обезболивающих реакциях участвуют также нейротензин, анги-отензин, окситоцин, ХЦК, другие БАВ, серотонинергические, норадренергиче-ские, дофаминергические нейроны.
Таким образом, в организме имеется опиодная система аналгезии (медиаторы — энкефалин, динорфин, бетта-эндорфин), влияние которой реализуется с помощью включения тормозных нейронов (пре- и постсинаптическое торможение), и неопиодная, меди-аторми которой являются серотонин, норадреналин, адреналин, тормозящие ноцицептивные нейроны (непосредственно или посредством опиодных нейронов). Имеется несколько уровней обезболивающей системы организма. На уровне спинного мозга болевые импульсы блокируются с помощью глицина и ГАМК, а также аминов, в частности серотонина. Разрабатывается идея о воротах боли (ворота открыты, ворота закрыты — на уровне спинного мозга).
Стволовой уровень (первый уровень: ствол мозга — спинной мозг) включает центральное серое околоводопроводное вещество (ЦСОВ), ядра шва (ЯШ), гП и РФ, образующие единый функциональный блок. Изолированная электрическая стимуляция ЦСОВ-ЯШ блокирует прохождение болевой импульсации на уровне релейных нейронов ядер задних рогов спинного мозга, а также релейных нейронов сенсорных ядер тройничного нерва. Это реализуется нисходящими волокнами, большинство из которых в своих окончаниях выделяют серотонин, вызывающий ТПСП на релейных нейронах и ВПСП на энкефалинергических вставочных нейронах. Энкефалинерги-ческие нейроны включают тормозные интернейроны, реализующие эффект с помощью пост- и пресинаптического торможения, что ведет к дополнительному торможению релейных нейронов. Около 15 % нейронов ЦСОВ-ЯШ в окончаниях своих аксонов выделяют не серотонин, а энкефалины, вещество Р, ацетилхолин и другие вещества — модуляторы синаптической передачи.
Гипоталамический уровень (второй уровень: гипоталамус — таламус — ствол мозга) представлен в основном дорсомедиальным и вентромедиальным ядрами гипоталамуса и передней долей гипофиза. Он функционирует самостоятельно и является надстройкой, контролирующей обезболивающие механизмы стволового уровня; включает энкефалин-, бетта-эндорфин-, норадреналин-, дофаминергические нейроны.
Раздражение дорсомедиального ядра гипоталамуса (зона положительного подкрепления) вызывает гипоалге зию — частично, за счет энкефалинер-гических влияний, повышающих активность антиноцицептивных механизмов стволового уровня, и частично за счет бетта-эндорфинергических влияний, угнетающих передачу болевой импульсации через неспецифические ядра таламуса с включением тормозных интернейронов Раздражение вентромедиалъного ядра гипоталамуса (зона отрицательного подкрепления) также сопровождается гипоалгезией, в ряде случаев — аналге-зией, как при стрессовых состояниях, что реализуется в основном с помощью норадренергических и дофаминерги-ческих нейронов. При стрессе в кровь из передней доли гипофиза выбрасывается бетта-эндорфин, который угнетает активность ноцицепторов и нейронов большинства каналов передачи болевой импульсации в ЦНС.
Корковый уровень обезболцвающей части системы боли представлен нейронами различных областей мотор-
ной, орбитальной коры, полей S1 и S2. Нисходящие волокна идут к задним рогам спинного мозга, сенсорным ядрам тройничного нерва. Эти нейроны могут оказывать возбуждающие влияния, но преобладают пост- и пресинаптические тормозные влияния, в особенности на нейроны, контактирующие с афферен-тами С-типа. Поле S2 контролирует их активность также посредством изменения активности стволового комплекса антиноцицептивной системы. При этом корковые влияния моторных и соматосенсорных полей реализуют свое влияние также посредством контроля проведения афферентной импульсации через таламус. Выделение возбуждения той или иной сенсорности, в частности болевой, осуществляется пост- и преси-наптическим торможением. Кора большого мозга контролирует обезболивающую функцию гипоталамуса и связанных с ним функционально образований лимбической системы, РФ. Ведущая роль в обеспечении кортикогипотала мических влияний отводится нейронам лобной коры.
Физиологические основы обезболивания, применяемые в клинической практике
Местная анестезия — реализуется за счет блокады проведения болевой импульсации периферических нервных волокон и на уровне ноцицепто-ров. Местная анестезия обычно длится 20—60 мин; местные анестетики, например новокаин блокируют, Na-каналы нервных волокон, что предотвращает возникновение ПД и, естественно, проведение возбуждения (болевой импульсации).
Общая анестезия — достигается применением (ингаляционно, внутривенно) наркотических препаратов, которые прерывают проведение болевой импульсации преимущественно на
подкорковом уровне; при этом используются также опиоиды, активирующие опиатные рецепторы и, соответственно, эндогенную обезболивающую систему.
Нетрадиционные методы обезболивания — например, с помощью механического или электрического воздействия на биологически активные точки тела (скопление сенсорных рецепторов), а также с помощью специальных игл (иглоукалывание, или акупунктура). Продолжительность аналгезии 20— 30 мин. Акупунктурная аналгезия осуществляется с помощью рефлекторного выброса в кровь из гипофиза эндорфи-нов, которые возвращаются в мозг, связываются с опиатными рецепторами, нарушая синаптическую передачу болевой импульсации в ЦНС (Б. Померанц).
Дополнительно
(из лекции):
Специфический
путь болевого анализатора
Первый
афферентный нейрон в спинномозговых
ганглиях
Неспецифический
путь
Теории боли: 1.ТЕОРИЯ СПЕЦИФИЧЕСКИХ ПУТЕЙ (Декарт,1644г.) Чем интенсивнее поток импульсов -, идущих по специфическим путям от ноцицепторов, тем выше ощущение боли.
2.ТЕОРИЯ – “паттерна”(ГОЛЬДШЕЙДЕРА, 1894г.)
НЕ существует специфических болевых рецепторов и болевых путей
Боль возникает всякий раз тогда, когда в мозг поступает поток импульсов, превышающий некоторый критический уровень
3.Теория Мэгун и Моруцци (1949г.) При разрушении или блокаде
РЕТИКУЛЯРНОЙ ФОРМАЦИИ ствола мозга боль отсутствует
4.Теория «МЕХАНИЗМА ВОРОТ» Р. Мелзака, Уолла, 1965г. В спинном мозге имеется «механизм ворот»- желатинозная субстанция, регулирующая прохождение импульсов от ноцицепторов к высшим отделам мозга
Антиноцицептивная система - эндогенная система контроля и регуляции боли. АНЦС – это совокупность структур, расположенных на разных уровнях ЦНС, имеющих собственные нейрохимические механизмы, деятельность которых направлена на регуляцию болевых возбуждений.
Функции антиноцицептивной системы 1)Функция «ограничителя» болевого возбуждения