Лекции / Kurs_lektsiy_po_patofiziologii_Ch_4_2018

тур ноцицептивной системы. Боль, возникающую при повреждении структур периферической нервной системы, именуют периферической (невропатической). Боль, возникающую при повреждении структур ЦНС, называют центральной.

Основные клинические формы при повреждении периферической и центральной нервной системы – невралгии тройничного и лицевого нервов, фантомные, таламические, каузалгические боли.

Нейрогенные болевые синдромы отличаются значительной вариабельностью, что зависит от характера, степени и локализации повреждения нервной системы. Так, при частичном повреждении ноцицептивных афферентов чаще возникает кратковременная, приступообразная, периодически повторяющаяся сильная боль. При полной денервации органа и тканей чаще возникает постоянная длительная боль.

Психогенные болевые синдромы возникают в результате суще-

ственных психоэмоционального напряжения при отсутствии выраженных соматических расстройств. Психогенная боль часто проявляется развитием головных мышечных болей, обусловленных мышечным напряжением и сопровождающихся отрицательными эмоциями, психическим перенапряжением, социальными проблемами, 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.

8.СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ

НОЦИЦЕПТИВНОЙ СИСТЕМЫ

Ноцицептивная система (от лат. nocere – повреждать, recipio, receptum – брать, принимать) представляет сложно организованную многоуровневую сенсорную систему, ответственную за восприятие и оценку повреждающего воздействия и формирование специфического субъективно отрицательного ощущения боли.

Оно сопровождается отрицательной эмоциональной реакцией, проявляющейся страхом, тревогой, гневом.

Ноцицептивная система (НЦС), как и различные анализаторы, представлена рецепторным, проводниковым и центральным звеньями (отделами, аппаратами).

139

Ноцицептивные нервные структуры составляют материальную основу ноцицепции – процесса восприятия (рецепции), проведения афферентных болевых импульсов (сигналов) и обработки последних в соответствующих центрах коры больших полушарий головного мозга (КБП), в результате чего формируется субъективное болевое ощущение.

8.1. Рецепторный аппарат ноцицептивной системы

Представлен различными по механизму активации болевыми рецепторами: 1) мономодальными (механическими); 2) бимодальными (механическими и термическими); 3) полимодальными (механическими, давления, термическими, химическими и др.).

Мономодальные механические ноцицепторы, представленные главным образом свободными нервными окончаниями, возбуждаются интенсивными механическими раздражителями. Эти рецепторы относят к высокопороговым, они в 10-1000 раз менее чувствительны, чем тактильные рецепторы.

Механорецепторы реагируют на сжатие, сдавление, растяжение, укол и другие механические повреждения тканей. Эти ноцицепторы связаны с А-дельта (А-Δ) нервными волокнами кожи (дермы и подкожной клетчатки), мышц, сухожилий, суставов и С-волокнами эпидермиса и слизистых оболочек.

Бимодальные механические и термические ноцицепторы. Пер-

вые (их большинство) возбуждаются в ответ на действие механических раздражителей в виде укола, повреждения, сдавления тканей. Вторые (их меньшее количество) – температурными факторами, которые либо превышают +40 °С, либо меньше +10 °С. Под влиянием механо- и теплораздражителей возбуждаются соответствующие рецепторы, связанные с А- -волокнами. В то же время часть механических и холодовых рецепторов активизируют ноцицепторы, связанные с С-волокнами.

Полимодальные ноцицепторы возбуждаются разнообразными по природе (механическими, термическими, химическими и др.) раздражителями, связанными преимущественно с немиелинизированными С-волокнами и, частично, с миелинизированными А- - нервными волокнами. Эти ноцицепторы представлены во всех (особенно глубоких) слоях кожи, в мышцах, суставах, связках, внутренних органах (сердце, желудке, кишках, печени, селезёнке и др.), спинном и головном мозге.

140

Передача болевых импульсов, реализуемая от ноцицепторов через А- -волокна, формирует эпикритическую боль, а реализуемая через С-волокна формирует протопатическую боль.

Хемоноцицепторы возбуждаются (деполяризуются) под влиянием увеличенного количества различных химических веществ – алгогенов, имеющих разное происхождение: 1) тканевые (тучные клетки, тромбоциты, нейтрофилы, макрофаги, эндотелиоциты и др.) – гистамин, серотонин, некоторые простагландины, лейкотриены, интерлей- кин-1, АТФ, эндотелины, ФНОα, оксид азота, ионы натрия, калия, кальция, водорода и др.; 2) нейронные – выделяемые нервными окончаниями (нейрокинин А, глутамат, аспартат, субстанция Р, соматостатин и др.; 3) плазменные – плазмакинины, брадикинин, каллидин, контактный фактор Хагемана (XII фактор свёртывания крови) и др.

Одни хемоноцицепторы (их большинство) реагируют только на химические раздражители, другие – на химические и термические, третьи – на химические, термические и механические стимулы.

Показано, что механо-, терморецепторы и рецепторы давления в коже и слизистых оболочках распределены неравномерно. В частности, у здорового человека болевых точек в 9 раз больше, чем точек давления. Последних больше, чем холодовых и тепловых точек. Холодовых в 9 раз больше, чем тепловых точек.

Чувствительность различных ноцицепторов к болевым стимулам может существенно меняться. В частности, порог возбуждения ноцицепторов понижается при увеличении в биологических средах содержания гистамина, серотонина, кининов (как плазмакининов, так и нейрокининов), простагландинов, субстанции Р, соматостатина и других ФАВ, ионов Na+, К+, Са+2, Н+ и снижения количества норадреналина, ацетилхолина, Mg2+ и др.

8.2. Проводниковый аппарат ноцицептивной системы

Представлен различными афферентными нервными путями, передающими импульсы с участием разных релейных станций спинного и головного мозга.

На уровне спинного мозга первая релейная станция переключения возбуждения представлена синапсами нейронов задних рогов всех сегментов и латерального шейного узла.

141

На уровне головного мозга – синапсами нейронов дорсального шейного узла, клиновидных и гигантоклеточных ядер продолговатого мозга, верхних бугров крыши и центрального серого околоводопроводного вещества среднего мозга, ретикулярной формации ствола мозга, структур лимбической системы, ядер гипоталамуса и ядер (латерального и медиального) таламуса.

Вответ на действие разных болевых раздражителей терминали аксона первого чувствительного нейрона, тело которого локализовано в спинномозговом узле, на уровне задних рогов спинного мозга выделяют различные альгогенные вещества. В частности, в ответ на действие температурного фактора выделяется преимущественно соматостатин, механического раздражителя – преимущественно тахикинины (субстанция Р, нейрокинин и др.). К медиаторам боли относят также холецистокинин, ВИП и др.

Взадних рогах спинного мозга расположены разные группы нейронов, реагирующих, во-первых, на болевую афферентацию, вовторых, на сенсорную афферентацию, в-третьих – и на болевую, и на сенсорную афферентацию.

С одной стороны, на уровне задних рогов сегментов спинного мозга может происходить формирование первого компонента системной болевой реакции организма, сопровождающееся возбуждением мотонейронов передних рогов и развитием непроизвольной защитной реакции (устранением организма от действия повреждающего фактора). С другой стороны, от первой релейной станции сегментов задних рогов спинного мозга начинаются как специфические, так

инеспецифические сенсорные пути, направляющиеся в головной мозг.

Передача, как болевой, так и неболевой афферентной импульсации, осуществляется с участием различных нервных трактов: спиноталамических, лемнисковых, спиноретикулярных, спиномезэнцефальных, спиноцервикальных, проприоспинальных и проприоретикулярных.

Одни афферентные пути идут до таламуса без перерыва (латеральный спиноталамический тракт), другие – с одним переключением (лемнисковый, спиноцервикальный), третьи – со многими переключениями (спиномезэнцефальный, спиноретикулярный), четвёртые – с мультисинаптическими связями (проприоспинальные и проприоретикулярные).

142

Большинство афферентных импульсов переходит на контрлатеральную (противоположную) сторону на следующих уровнях: 1) спинного мозга (спиноталамический латеральный и вентральный, спиноретикулярный), 2) продолговатого мозга (лемнисковый, спиноцервикальный), 3) среднего мозга и ствола мозга (проприоспинальный и проприоретикулярный).

8.3. Центральный аппарат системы боли

Представлен различными отделами коры больших полушарий переднего мозга, особенно первой соматосенсорной зоной (постцентральной извилиной теменной доли), а также второй соматосенсорной зоной (области сильвиевой борозды височной коры, коры островка мозга, префронтального отдела больших полушарий, передней части поясной извилины и фронтальной корой) и даже сенсорной зоной затылочной коры (ее задней части).

Именно в этих корковых структурах с участием различных центральных механизмов формируется специфическое ощущение боли. Корковые центры боли тесно связаны обратными эфферентными связями с таламусом, гипоталамусом, ретикулярной формацией, лимбическими, вегетативными, эндокринными и двигательными (экстрапирамидными и пирамидными) центрами, а через них – со спинным мозгом и далее (через эфферентные соматические и вегетативные нервные волокна) с исполнительными органами и тканями организма.

Основные реакции организма на боль реализуются в виде отрицательных эмоций, осознанных мотиваций устранения болевых ощущений и осознанного поведения, направленного на более быстрое и эффективное не только избавление организма от повреждающего фактора, но и лечение повреждённых структур организма. Реакции организма на боль реализуются также в виде активизации механизмов памяти, направленных как на избегание болезнетворных факторов в будущем, так и на закрепление опыта по лечению ран.

143

9.СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ

АНТИНОЦИЦЕПТИВНОЙ СИСТЕМЫ

Интенсивность и характер специфического болевого ощущения зависит не только от активизации ноцицептивной системы (НЦС), но и от степени и характера функционирования антиноцицептивной системы (АНЦС).

Деятельность сложно организованной НЦС контролируется эндогенной системой торможения проведения ноцицептивных сигналов, именуемой АНЦС.

В процессе эволюции шло совершенствование как НЦС, так и АНЦС. В физиологических условиях обе эти системы функционируют содружественно. Активизация НЦС под влиянием многообразных ноцицептивных раздражителей всегда стимулирует АНЦС, что ограничивает болевую афферентацию, болевое ощущение и многочисленные поведенческие, вегетативные и метаболические реакции организма, а значит – способствует более быстрому и эффективному восстановлению нарушенных структур и функций.

АНЦС, как и НЦС – гетерогенные нервные образования болевой чувствительности (как сегментарные в спинном мозге, так и надсегментарные в головном мозге: различных структурах ствола мозга, особенно в промежуточном мозге и коре больших полушарий).

Антиноцицептивные структуры и механизмы расположены на всех переключательных станциях НЦС.

Электростимуляция структур АНЦС (особенно ядер шва ствола мозга, центрального, серого, околоводопроводного вещества – ЦСОВ, ядер покрышки среднего мозга и др.) вызывает обезболивание и у человека, и у животных.

Между структурами АНЦС существуют тесные анатомические связи, объединяющие отдельные образования головного мозга в единую сеть и обеспечивающие избирательные включения нейрохимических механизмов торможения боли.

Функционирование АНЦС определяется опиоидными и неопиоидными механизмами, ответственными за ограничение как болевой афферентации, так и болевого ощущения в ответ на действие самых различных по природе интенсивных алгогенных раздражителей.

Опиоидная система регуляции боли включает опиатные рецеп-

торы и опиоидные пептиды.

144

Опиатные рецепторы представлены мю-рецепторами (μ- рецепторами), сигма-рецепторами (σ-рецепторами) и каппарецепторами (к-рецепторами).

Эти рецепторы присутствуют во всех структурах НЦС, главным образом, в основных релейных станциях афферентации ноцицептивной импульсации (желатинозной субстанции задних рогов спинного мозга, гигантоклеточном ядре продолговатого мозга, центральном сером околоводопроводном веществе и покрышке среднего мозга, синем пятне, чёрной субстанции, красном ядре, ядрах ретикулярной формации, гипоталамуса, таламуса, лимбических структур, а также в корковых центрах боли). В одних образованиях ЦНС (фронтальной коре, лимбических структурах) опиатных рецепторов во много раз больше, чем в других (теменной, височной и затылочной долях).

Опиоидные пептиды представлены, главным образом, β- эндорфинами, эндоморфинами, мет- и лейэнкефалинами.

Эндорфины (а, β, γ) выполняют роль медиаторов АНЦС, и имеют в ЦНС более узкую локализацию их синтеза и действия. В гипоталамусе, гипофизе, перегородке мозга, среднем мозге, таламусе эндорфинов значительно больше, чем энкефалинов.

Энкефалины играют роль и медиаторов, и модуляторов. Они имеют более обширную локализацию их синтеза и действия в ЦНС. Причём, энкефалины оказывают общее угнетающее действие на активность различных нейронов ЦНС, снижая их реакции на любой сенсорный раздражитель. В отличие от эндорфинов, энкефалины оказывают более слабое угнетающее действие на ЦНС.

Эндорфины, как и экзогенный морфин, оказывают угнетающее влияние на ноцицептивные синаптические входы, а также активируют большинство нейронов АНЦС. Таким образом, эндорфины снижают болевую чувствительность и болевое ощущение не только за счёт угнетения структур НЦС, но и за счёт активизации структур АНЦС.

Эндогенная опиоидная система с участием эндорфинов, энкефалинов и опиатных рецепторов – надёжный регулятор и контролёр интенсивности ноцицептивного возбуждения. С увеличением интенсивности ноцицептивной импульсации опиоидная система активизируется в большей степени. Ненарушенная опиоидная система всегда находится в активном состоянии и способна ограничивать степень возбуждения различных сенсорных, в том числе и болевых структур.

145

Отмечено, что содержание опиоидных пептидов в биологических средах организма, особенно в структурах АНЦС, как и активность опиатных рецепторов в различных образованиях этой системы подвержены суточным колебаниям. Этим, вероятно, и можно объяснить суточные ритмы болевой чувствительности.

Показано также, что опиатные рецепторы образуют обратимую связь с наркотическими анальгетиками. Последние могут быть вытеснены их антагонистами, итогом чего становится восстановление болевой чувствительности. Так, налоксон блокирует, главным образом, μ-опиатные рецепторы, в меньшей степени (в 10 раз) – σ-опиатные рецепторы, и в наименьшей степени (в 30 раз) – к-опиатные рецепторы. Наряду с антагонистами опиоидных пептидов найдены также их агонисты.

Механизм обезболивающего действия опиоидных пептидов заключается в том, что после взаимодействия эндорфинов и энкефалинов с опиатными рецепторами не проявляется алгогенное действие субстанции Р и других алгогенов.

Механизм действия налоксона, имеющего меньший, чем опиоидные пептиды, размер молекулы, заключается в более быстрой и более сильной связи с опиатными рецепторами, в результате чего опиоиды не могут с ними взаимодействовать, а значит оказывать обезболивающее действие.

Неопиоидная система регуляции боли включает следующие гуморальные механизмы, реализующие своё действие через следующие вещества:

•нейротензин гипоталамуса, ядер шва ствола мозга, центрального серого окловодопроводного вещества (ЦСОВ) и других структур ЦНС; причём, обезболивающий эффект нейротензина оказался во много (100-1000 раз) более сильным, чем у энкефалинов; этот эффект, в отличие от опиоидных пептидов, не купируется налоксоном;

•окситоцин (синтезируемый главным образом крупноклеточными ядрами переднего гипоталамуса);

•ангиотензин-II (образующийся из ангиотензина-I);

•серотонин (с участием серотониновых рецепторов);

•норадреналин (с участием центральных α-адренорецепторов);

•ацетилхолин (с участием центральных М- и Н-холинорецепторов);

•гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) (с участием ГАМК-

рецепторов);

146

• глицин (с участием глициновых рецепторов).

Серотонинергические механизмы снижения боли представлены преимущественно в ядрах шва ствола мозга, ЦСОВ, медиальном гипоталамусе, таламусе и других структурах ЦНС. Различные медиаторы (норадреналин, дофамин) и ФАВ, активизирующие синтез, выделение и действие серотонина, стимулируют опиатную аналгезию на уровне I, II, IV, V и X пластин задних рогов спинного мозга, ядра шва и парагигантоклеточного ядра ствола мозга.

Норадренергические механизмы угнетения боли представлены структурами сегментов спинного мозга (задние рога) и ствола головного мозга (нейроны голубого пятна, ЦСОВ). Эффект норадреналина реализуется через возбуждение α-адренорецепторов. Это приводит к угнетению болевой импульсации и активизации опиатных механизмов.

Холинергические механизмы ослабления боли представлены раз-

личными структурами ЦНС, особенно среднего мозга и ЦСОВ. Активация центральных Н- и М-холинорецепторов ослабляет боль, усиливает морфиновую анестезию, стимулирует высвобождение опиоидных пептидов.

ГАМК- и глицинергические механизмы обезболивания представлены многими структурами ЦНС (головного и спинного мозга). Показано, что в ответ на боль последними усиливается выделение и действие медиаторов торможения ГАМК и глицина, которые, возбуждая ГАМК и глициновые рецепторы, ослабляют болевое ощущение, а также поведенческие и эмоциональные реакции на болевое воздействие.

Каннабиоидные механизмы обезболивания реализуются через ак-

тивацию пресинаптических СВ1-рецепторов, в силу чего усиливается гиперполяризация пресинаптических мембран и ухудшается проведение возбуждения. Скопления этих рецепторов обнаружены в ЦСОВ, задних рогах спинного мозга и спинномозговых ганглиях.

9.1. Роль коры больших полушарий головного мозга в регуляции боли

Кора больших полушарий головного мозга играет основную роль

восознании, формировании и изменении интенсивности и характера болевого ощущения, а значит – и многочисленных реакций организма

вответ на него.

147

Это подтверждено многочисленными фактами медицинской и немедицинской литературы, свидетельствующими о снижении боли при внушении, самовнушении, гипнозе, предварительном предупреждении о возможном возникновении и действии болевых раздражителей. Известны случаи относительно легко переносимых оперативных вмешательств даже без использования наркотических средств. Вызывают большой интерес публичные демонстрации возможности испытуемых людей (особенно йогов) свободно ходить по разбитому стеклу, горящим и горячим предметам и т.д.

Такая способность КБП реализуется через активизацию эндогенной АНЦС и снижение активности НЦС.

9.2. Роль эмоций в регуляции боли

Многочисленными экспериментальными исследованиями и клиническими наблюдениями показано, что активация (раздражение) позитивных эмоциогенных структур головного мозга снижает, а отрицательных эмоциогенных образований ЦНС – повышает болевую чувствительность, болевую афферентацию, болевое ощущение и реакции организма на них.

Раздражение положительных эмоциогенных образований ЦНС –

зон удовольствия и наслаждения (области перегородки мозга, латерального гипоталамуса, поясной извилины и др.) сопровождается снижением болевой чувствительности вплоть до аналгезии. Это влияние реализуется через активизацию как опиоидного и серотонинергического механизмов (без сопутствующего мотивационного возбуждения), так и адренергического механизма (сопровождающегося мотивационным возбуждением). Включение (стимуляция) этих механизмов деятельности АНЦС позволяет организму не реагировать на ноцицептивные раздражители ради удовлетворения более важной (личностно значимой) для него не только биологической, но и социальной потребности.

При раздражении отрицательных эмоциогенных структур ЦНС,

обычно сопровождающемся не только развитием таких негативных эмоциональных состояний, как страх, печаль, уныние, но и спасением организма путём ухода от источника страха, нападения, повреждения, боль усиливается. В то же время при гневе, ярости и спасении организма путём формирования агрессии и ответного нападения на орга-

148