32. Больова рецепція, її особливість.

 Рецепція болю (больова чутливість)

Біологічне значення болю

Особливе значення серед інших видів чутливості має больова рецепція. Біль мало інформує про зовнішній світ, але попереджає про небезпеку, яка нам загрожує, сприяючи збереженню цілісності організму, а часом і життя. "Біль - сторожовий пес здоров'я" - говорили древні греки. Повноцінне ви­никнення відчуття болю можливе лише за умови збереженої свідомості, з утратою якої зникає багато реакцій, властивих для болю.

Яке подразнення спричинює біль? За сучасним трактуванням, біль вик­ликають ноцицептивні (noces - шкідливий) подразники (тобто ті, що уш­коджують цілісність тканин). Наприклад, отрута тільки тоді спричинює біль, коли руйнує або умертвляє тканину.

Відчуття болю зумовлює поведінкову реакцію організму, яка спрямова­на на усунення небезпеки. У зв'язку з надзвичайною важливістю цього рефлекторні реакції, викликані таким подразником, пригнічують більшість інших рефлексів, які можуть виникати одночасно з ними.

Поки біль попереджає організм про небезпеку, яка йому загрожує, про порушення його цілісності, він потрібен. Але, з іншого боку, біль може пе­ретворюватися у страждання, і тоді його бажано усунути. Біль не завжди припиняється після того, як його захисна функція виконана. Звичайно лю­дина не може за власним бажанням припинити біль, коли він стає зайвим. І тоді біль за принципом домінанти може цілком підкорити її свідомість, направляти думки, розлагоджувати сон, дезорганізувати функції усього ор­ганізму. З фізіологічного він перетворюється у патологічний. Пато­логічний біль зумовлює розвиток структурно-функціональних змін та уш­коджень серцево-судинної системи, внутрішніх органів, дистрофію тканин, збудження реакцій автономної нервової системи, зміну діяльності нерво­вої, ендокринної й імунної систем.

Водночас багато захворювань внутрішніх органів (наприклад рак) ви­никають, не викликаючи болю. І лише тоді, коли процес зайшов надто да­леко і лікування стає майже неможливим, розвивається біль.

Види болю

Розрізняють два види болю - фізичний і психогенний. Фізичний біль за­лежно від причини його виникнення поділяють на три різновиди: а) зу­мовлений зовнішнім впливом, б) зумовлений внутрішнім процесом, в) зу­мовлений ушкодженням нервової системи. Психогенний біль пов'язаний із психологічним статусом людини і виникає у зв'язку з відповідним емоційним станом.

Біль може бути соматичним і вісцеральним. Соматичний біль, який ви­никає у шкірі, називається поверхневим, а в м'язах, кістках, суглобах та сполучній тканині - глибоким. Соматичний біль буває ранній і пізній. Вва­жають, що ранній біль необхідний організму для орієнтування у навко­лишньому середовищі як сигнал небезпеки. Пізній біль триваліший, доз­воляє ЦНС розібратися у походженні ноцицептивного впливу і вжити заходів для його усунення. Пізній біль, що виникає з латентним періодом у 0,5-1 с, може бути пекучим чи тупим (ниючим). Порівняно з раннім бо­лем локалізувати його важче (складніше).

Вісцеральний біль, що виникає у внутрішніх органах, відрізняється від соматичного як за інтенсивністю, так і за механізмом розвитку. Вісцераль­ний, як і глибокий біль, часто буває дифузним чи тупим, погано ло­калізується і має тенденцію іррадіювати у прилеглі ділянки. У внутрішніх органах біль виникає: а) у разі різкого розтягування органа (наприклад, кишок, жовчного міхура, під час потягування за брижі); б) за умови утруд­нення відтоку крові (ішемії); в) на тлі спазму непосмугованих м'язів. Особливо болючі зовнішня стінка артерій, парієтальна очеревина, пери­кард, парієтальна плевра.

Існує ще один вид болю - відбитий. Це больові відчуття, викликані но- цицептивним подразненням внутрішніх органів, що локалізуються не в даному органі, а у віддалених ділянках тіла. Особливо часто відбитий біль виникає у сомі. Механізм його зводиться до того, що деякі больові аферен- ти, які йдуть від шкіри і внутрішніх органів, при входженні до спинного мозку широко конвертують на той самий нейрон. Так, за наявності захво­рювань серця людина відчуває біль у лівій руці, лопатці, епігастральній ділянці, захворювань шлунка - в ділянці пупка, якщо уражена діафрагма - у потилиці або лопатці. За наявності ниркової кольки біль відчувається у яєчках і в ділянці груднини. Захворювання печінки, шлунка і жовчного міхура нерідко супроводжуються зубним болем. Подібний відбитий біль відіграє важливу роль у діагностиці різних захворювань.

Нейрофізіологічні механізми болю

Виникнення болю може відбуватися у разі надмірної сили або трива­лості дії сенсорних стимулів на різні рецептори. Однак існують спеціалізо­вані рецептори болю (ноцицептори).

Ноцицептори. Больовий подразник сприймають вільні нервові закінчення аферентних нервів, тобто це первинночутливі рецептори. На шкірі їх значно більше, ніж тактильних і температурних. Ноцицептори є також у скелетних м'язах та внутрішніх органах.

Ноцицептори є високопороговими рецепторами і збуджуються у разі дії достатньо сильних ушкоджувальних подразників. Серед них можна знайти механо- і хемоноцицептори. Механоноцицептори збуджуються у разі дії механічних подразників (порізи, уколи тощо), вони розташовані переважно в сомі. Основним завданням цих рецепторів є збереження цілісності захисних покривів. Характерною властивістю механоноцицеп- торів болю є їх здатність до адаптації (за тривалої дії подразника гостро­та больового відчуття зменшується).

Хемоноцицептори розташовані переважно у шкірі, м'язах, внутрішніх органах (найбільше їх у стінках дрібних артерій). Збудження хемоноци- цепторів зумовлюють ті речовини, які порушують тканинне дихання (у разі гіпоксії тканин). Безпосереднім подразником ноцицепторів є речови­ни, які до цього містилися усередині клітин, наприклад, іони калію, бра- дикініни. Крім того, хемоноцицептори збуджуються і під впливом хімічних речовин, які потрапили на тканини ззовні (кислоти, луги тощо)

У хімічних ноцицепторів практично відсутня здатність до адаптації. Нав­паки, на тлі запалення, ушкодження тканин чутливість хемоноцицепторів поступово зростає. Це зумовлено підвищенням у тканинах вмісту гістаміну, простагландинів, кінінів, що модулюють чутливість ноцицепторів.

Аналіз больової інформації у центральній нервовій системі

Спинний мозок

Провідними шляхами больової чутливості є соматичні і вегетативні аференти. Для більшості аферентів (крім ноцицепторів, що розташовані на голові) першим рівнем переробки висхідних больових сигналів є спин­ний мозок. Тут у крайовій зоні сірої речовини заднього рогу локалізовані нейрони, від яких збудження надходить у таламус.

Механізм обробки ноцицептивної інформації на рівні спинного мозку одержав назву ворітного механізму. На нейронах задніх рогів спинного мозку закінчуються аферентні нервові волокна як від больових, так і від небольових (наприклад тактильних) рецепторів шкіри. Швидкість прове­дення збудження небольовими волокнами більша (вони товстіші). У разі подразнення шкіри збуджуються як ті, так і інші волокна. Однак у спин­ний мозок раніше надходять імпульси по небольових аферентах й активу­ють гальмівні нейрони заднього рогу. За такої умови гальмуються нейро­ни, до яких адресуються імпульси від больових рецепторів (ворота закриті). У разі посилення больового подразнення частота імпульсів по больових аферентах збільшується, що призводить до активації нейронів, які сприймають імпульси від ноцицепторів (ворота відкриті). У резуль­таті цього ноцицептивна імпульсація проходить далі до головного мозку, де і відбувається усвідомлення болю. Тому зрозуміло, що біль, який вини­кає, наприклад, у разі порізу пальця, зменшується за умови натискання на прилеглі тканини чи потирання пальця.

Обробка ноцицептивної імпульсації на рівні спинного мозку кори­гується низхідними впливами вищих нервових центрів (особливо ретику­лярної формації стовбура), аж до кори великого мозку. На рівні системи ворітного контролю проведення болю здійснюється за допомогою пептиду Р, який часто називають трансмітером болю (від англ. pain - біль).

Результатом діяльності спинного мозку щодо аналізу больової імпуль­сації може бути не тільки передача її до вищих відділів ЦНС, але й форму­вання відповідних рефлекторних реакцій - як рухових, так і автономних.

Головний мозок

Інформація зі спинного мозку надходить до багатьох нейронів головно­го мозку: ретикулярної формації, центральної сірої речовини, ядер се­реднього мозку, таламуса, гіпоталамуса, соматосенсорної ділянки кори ве­ликого мозку.

Проходячи через стовбур мозку, волокна, що проводять імпульси больо­вої чутливості, віддають колатералі до ядер ретикулярної формації. Рети­кулярні ноцицептивні ділянки виконують кілька функцій в організації больової рецепції: а) завдяки численним зв'язкам ретикулярних нейронів аферентні ноцицептивні імпульси підсилюються і їх потік надходить до соматосенсорних та сусідніх відділів кори великого мозку; б) через рети- кулоталамічні шляхи імпульси надходять до ядер зорового горба, гіпота­ламуса, смугастого тіла та лімбічних відділів мозку.

Таламус серед усіх зазначених структур мозку є головним підкірковим центром больової чутливості (як і для інших видів рецепції). Йому нале­жить здатність грубої, нічим не пом'якшеної (протопатичної) чутливості.

На відміну від цього, кора великого мозку здатна диференціювати сиг­нали тонкої (епікритичної) чутливості, пом'якшувати і локалізувати відчуття болю. Найважливішим є те, що саме кора відіграє провідну роль у сприйнятті й усвідомленні болю. Тут виникає його суб'єктивна оцінка.

Гіпоталамічні структури через підключення лімбічних відділів мозку беруть участь в емоційному забарвленні больових відчуттів (страх, страж­дання, жах, розпач тощо). Через цей відділ підключаються і різноманітні автономні реакції.

Таким чином, відповідна реакція на біль є результатом складної взаємодії нейронних систем. У підсумку розвивається цілий комплекс ре­акцій організму у відповідь на больові подразнення.

Антиноцицептивні системи

Упродовж усього шляху перенесення інформації від больових рецеп­торів здійснюється контроль над нею. У результаті запускаються не тіль­ки механізми захисту, спрямовані на припинення подальшої дії больового стимулу, але й ті, що знижують проведення больових імпульсів на різних рівнях ЦНС, тобто антиноцицептивні (анальгетичні) системи мозку.

Антиноцицептивні системи мозку утворені групами нейронів або гумо­ральними механізмами, активація яких зумовлює пригнічення або повне виключення діяльності різних рівнів аферентних систем, що беруть участь у передаванні й обробці ноцицептивної інформації. Відбувається це шля­хом зміни чутливості до нейротрансмітера постсинаптичної мембрани но- цицептивного нейрона. У результаті, незважаючи на те що імпульси по но- цицептивних шляхах надходять до нейрона, збудження вони не викликають.

Нині відомо чотири види антиноцицептивних систем: дві нейронні і дві гормональні.

Нейронні системи

Нейронна опіатна система отримала свою назву у зв'язку з тим, що рецептори нейротрансмітерів її нейронів мають здатність взаємодіяти з фармакологічними препаратами, отриманими з опію. Нейротрансмітери зазначених антиноцицептивних нейронів через структурно-функціональ­ну подібність з екзогенними опіатами називають ендорфінами. До ен- дорфінів належить група речовин пептидної природи. Пептидами є також і близькі до ендорфінів енкефаліни. Нейрони цієї системи локалізовані у різних відділах ЦНС. їхні аксони транспортують ендорфіни та енкефаліни до синапсів, які передають інформацію від больових рецепторів і блокують їх (повністю або частково).

Під час збудження нейрона через збільшення вмісту кальцію і його взаємодію з цАМФ з гранул секретуються ендорфіни і потрапляють у щілину синапсів, які задіяні у проведенні больової інформації.

Взаємодія ендорфінів з опіатним рецептором постсинаптичної мембра­ни порушує чутливість до нейротрансмітера тих її рецепторів, які переда­ють больову інформацію. Такий же механізм знеболювання і в разі введен­ня екзогенного морфіну, що вступає у тривалу взаємодію з опіатними рецепторами. Опіатні нейронні структури можуть бути задіяні через збуд­ження небольових рецепторів за умови ушкодження шкіри та інших діля­нок соми.

Щільність опіатних рецепторів у різних відділах ЦНС може відрізня­тися у 30-40 разів. Найбільша кількість їх локалізована у медіальних яд­рах таламуса, мигдалеподібному тілі, центральній сірій речовині середньо­го мозку, гіпоталамусі. Такі рецептори є в задніх рогах сірої речовини спинного мозку. Тобто вони виявлені у всіх підкіркових центрах, куди надходить ноцицептивна імпульсація.

Протягом останніх років стало відомо, що в разі взаємодії опіата з ре­цептором не тільки блокується передача больового імпульсу, але й змінюється стан низки найважливіших ензимних систем даного нейрона. Пригнічення аденілатциклази призводить до зменшення утворення цАМФ. Порушення синтезу цього вторинного внутрішньоклітинного по­середника за умови багаторазового застосування морфію може спричини­ти явище звикання - морфінізм.

Нейронна неопіатна система. До неї належать моноамінергічні структури (див. "Аміноспецифічні системи мозку"), трансмітером яких є серотонін, норадреналін, дофамін. Аксони їх нейронів мають широкий вихід до синапсів ноцицептивних шляхів. Моноамінергічні нейрони не ма­ють типових синапсів, вони закінчуються численними гроноподібними розширеннями. Трансмітери, які тут виділяються, можуть впливати на всі нейрони, розташовані поблизу, створюючи гальмівний вплив на багато структур мозку, моноаміни гальмують також передачу ноцицептивної інформації.

Гормональні системиУ ЦНС під час обробки ноцицептивної інформації беруть участь ще дві антиноцицептивні системи, що належать до ендокринної системи.Гормональна опіатна система. Аферентна імпульсація, стимульова­на ушкоджувальним подразником, досягає гіпоталамуса і зумовлює виділення гормону кортиколіберину. Під його впливом з гіпофіза звільня­ються АКТГ і поліпептид бета-ендорфін. Ендорфін надходить у русло крові та спинномозкову рідину, переноситься до ноцицептивних нейронів і гальмує їх активність. Вважають, що активацією саме цієї системи зумов­лений ефект знеболювання у разі голковколювання.Гормональна неопіатна система представлена гормоном ней- рогіпофіза вазопресином. Цей пептид, з одного боку, є типовим гормоном, що виділяється у кров, а з іншого - через відростки вазопресинергічних нейронів він досягає нейронів, які беруть участь у сприйнятті болю, тобто є нейротрансмітером. Рецептори до вазопресину виявлені в нейронах спинного мозку, таламусі, середньому мозку. Утворення його зростає під час стресу.У природних умовах антиноцицептивні системи завжди знаходяться на певному рівні своєї активності, тобто трохи пригнічують больові центри. Коли діє больовий стимул, то насамперед пригнічується активність ней­ронів антиноцицептивних систем і тоді виникає відчуття болю. Але біль може викликати тільки зниження антиноцицептивного впливу, що спо­стерігається під час депресії (психогенний біль).Усі зазначені анальгетичні структури і системи функціонують у комп­лексі. За їх допомогою пригнічується надмірна виразність негативних наслідків болю. Ці системи беруть участь у перебудові функцій найваж­ливіших систем організму під час розвитку ноцицептивних рефлексів, по­чинаючи від найпростіших захисних відповідей до складних емоційних і стресорних реакцій вищих відділів мозку. Активність антиноцицептивних систем піддається відповідному тренуванню, у результаті якого під час дії одного і того ж больового подразника людина може кричати від болю або приховувати його з посмішкою.

Фізіологічні основи знеболюванняЗнеболювання здійснюється трьома шляхами: фізичним, фармако­логічним і нейрохірургічним.До фізичних способів належать: іммобілізація, зігрівання чи охолод­ження, електрознеболювання, масаж тощо. Фармакологічний вплив лікарськими препаратами (новокаїном, лідокаїном, анальгіном тощо) ба­гатогранний. Вони можуть впливати на генерацію і проведення по­тенціалу дії у рецепторах та аферентних волокнах больової чутливості (місцева анестезія) або блокувати передавання ноцицептивних імпульсів висхідними шляхами, пригнічувати збудливість нервових центрів (ефір, електронаркоз, седативні препарати). Ефективним методом лікування у разі болю може бути голковколювання та інші способи рефлексотерапії, які стимулюють активність антиноцицептивних систем.

До хірургічних методів лікування болю належить перерізання відповідного чутливого нерва вище від вогнища болю, перетинання задніх корінців спинного мозку або ноцицептивних шляхів мозку.

Важливе значення у боротьбі з болем мають психологічні моменти. Лю­дина може зусиллям волі істотно обмежити відчуття болю. Так, легше пе­реноситься біль у разі зосередження уваги на справі, що вимагає напруже­ної розумової діяльності.