2 курс / Нормальная физиология / Нормальная_физиология_Дегтярева_В_П_,_Будылиной_С_М

спинного мозга с участием медиаторов серотонина и энкефалина.

Второй уровень организации антиноцицептивной системы представлен дорсомедиальными, вентромедиальными и латеральными ядрами гипоталамуса, которые регулируют болевую чувствительность несколькими путями:

•за счет тонических тормозных влияний на ноцицептивные нейроны спинного мозга;

•путем активации гипоталамусом системы СНТК;

•путем торможения таламических ноцицептивных нейронов.

Влияния гипоталамуса реализуются с помощью опиоидного и адренергического нейрохимических механизмов.

Третьим уровнем контроля болевой чувствительности является кора большого мозга, в частности ее сенсорная зона II. Эта область имеет выраженные морфофункциональные связи с сенсорными ядрами таламуса, центральным серым околоводопроводным веществом, ядрами шва и оказывает на деятельность подкорковых антиноцицептивных механизмов, в частности на СНТК, выраженные модулирующие влияния. Данный уровень играет решающую роль в регуляции активности других структур антиноцицептивной системы и формировании адекватных реакций на повреждающие воздействия.

15.9.5. Механизмы регуляции болевой чувствительности

Установлено, что регуляция болевой чувствительности осуществляется вырабатываемыми в мозге морфиноподобными веществами — опиоидными пептидами (эндогенными опиатами), к которым относят энкефалины, эндорфины и динорфины. Они выполняют функции нейромедиаторов и нейромодуляторов боли, контролируя синаптический выброс норадреналина, серотонина и других трансмиттеров.

•Эндорфины продуцируют нейроны гипоталамуса, таламуса, среднего мозга и моста, секреторные клетки гипофиза, откуда происходит высвобождение эндорфинов вместе с кортикотропином.

•Энкефалины вырабатывают нейроны, локализованные в желатинозной субстанции спинного мозга, в продолговатом и среднем мозге, в ядрах задней группы таламуса, гипоталамусе, нейрогипофизе, в полосатом теле.

•Динорфины синтезируют нейроны гипоталамуса. Эндогенные опиаты реализуют свое действие, связываясь

снесколькими типами опиатных рецепторов на пре- и пост-

606

синаптических мембранах нейронов и путей, проводящих ноцицептивных возбуждения, формируя пре- и ностеииаптическое торможение в ноцицептивной системе, что проявляется в состояниях гипоалгезии или аналгезии.

Установлено наличие мю-, дельта-, каппа-, сигма- и эпси- лон-рецепторов опиоидных пептидов. Наличие нескольких типов опиоидных рецепторов и избирательный характер связывания с ними различных опиоидных пептидов свидетельствует о неоднозначности механизмов формирования болей различного генеза. Анальгетический эффект опиатных пептидов при болях любой природы реализуется посредством мюрецепторов; при болях, связанных с действием высоких температур, — посредством дельта-рецепторов, а при болях висцерального происхождения — каппа-рецепторов.

Опиоидные пептиды влияют не только на процессы переработки ноцицептивной информации, но изменяют и поведенческие реакции, память, секрецию гормонов гипоталамуса, процессы терморегуляции и ряд других функций, т.е. обладают широким диапазоном регулирующих влияний.

Тормозное влияние на механизмы формирования боли оказывают и неопиоидные пептиды: холецистокинин, бомбезин, ангиотензин II, нейротензин, кальцитонин, окситоцин. Эти пептиды образуются в нейронах различных областей мозга и реализуют свое действие, связываясь со специфическими рецепторами на нейронах ноцицептивной системы. Их анальгетический эффект связан с генезом боли. Так, холецистокинин оказывает анальгетический эффект на боль, вызванную термическим раздражением, а нейротензин подавляет висцеральную боль.

Наряду с пептидными механизмами в формировании боли и аналгезии участвуют и другие нейрохимические системы мозга: серотонинергическая, адренергическая, ГАМКергическая.

Реализация эффектов антиболевых систем мозга осуществляется за счет работы нескольких основных механизмов, отличающихся друг от друга по длительности действия и нейрохимической природе.

• Срочный механизм эндогенного обезболивания активируется непосредственно болевыми стимулами и реализуется структурами, входящими в систему нисходящего тормозного контроля. Продолжительность его действия соответствует времени действия болевого раздражения. Реализация этого механизма осуществляется посредством активации серотонинергических и опиоидергических нейронов, входящих в состав ЦСОВ и ядер шва, а также адренергических нейронов ядер ретикулярной формации. Данный механизм обеспечивает ограничение афферентного ноцицептивного потока па уровне релейных нейронов задних рогов спинного мозга и

607

каудальных отделов ядер тригеминального комплекса. За счет наличия срочного механизма реализуется конкурентная аналгезия — подавление реакции на болевой стимул при действии на организм другого болевого стимула, более сильного и приложенного к другой рецептивной зоне.

АКороткодействующий механизм эндогенного обезболивания

активируется при кратковременном действии на организм повреждающих и стрессогенных факторов. Центр его расположен в гипоталамусе, преимущественно в вентромедиальном ядре (ВМГ). Действие данного механизма реализуется посредством активации адренергических структур гипоталамуса. Кроме того, путем активирующих нисходящих влияний из ВМГ к ЦСОВ в формирование анальгетического эффекта вовлекается система нисходящего тормозного контроля с ее серотонинергическими и опиоидными структурами. Функция короткодействующего механизма заключается в ограничении восходящего ноцицептивного потока как на сегментарном, так и на супраспинальном уровнях.

АДлительно действующий механизм эндогенного обезболивания активируется при длительном действии на организм повреждающих факторов, вызывающих выраженный стресс. Его центром являются мотивациогенные (латеральное, супраоптическое и др.) ядра гипоталамуса. По нейрохимической природе длительно действующий механизм является преимущественно опиоидным. Помимо этого, в его реализацию вовлекаются серотонинергические и адренергические механизмы структур нисходящего тормозного контроля за счет наличия хорошо выраженных двусторонних связей между гипоталамусом и системой ЦСОВ-ЯШ. Функции длительно действующего механизма заключаются в ограничении восходящего ноцицептивного потока на всех уровнях ноцицептивной системы, а также в регуляции активности структур нисходящего тормозного контроля. Данный механизм участвует в выделении ноцицептивных возуждений из совокупности афферентных потоков, их оценку и эмоциональную окраску, что обеспечивает формирование быстрой генерализованной ответной реакции на повреждающие стимулы.

Аналгезия, связанная с работой данного механизма, продолжается и по окончании действия стрессогенного фактора, т.е. присутствует хорошо выраженный эффект последействия.

Тонический механизм эндогенного обезболивания находится в состоянии постоянной активности даже при отсутствии ноцицептивных воздействий за счет выраженной фоновой активности нейронов антиноцицептивной системы. Его центры расположены в орбитофронтальной области коры большого мозга и в гипоталамусе. Основными нейрохимическими механизмами являются опиоидный и пептидергический. Функция тонического механизма заключается в постоянном

6 08

тормозном влиянии на активность ноцицептивной системы на всех уровнях ЦНС. За счет тонического механизма обеспечивается ограничительная функция анальгетических систем мозга, препятствующая генерализации ноцицептивных возбуждений в ЦНС.

Ограничение поступления ноцицептивных возбуждений осуществляется антиноцицептивной системой с использованием различных механизмов.

Установлено, что в поврежденных тканях, при воспалении в тканях внутренних органов синтезируются опиоидные пептиды, которые изменяют чувствительность хемоноцицепторов к алгогенам, модулируют процессы образования тканевых и плазменных алгогенов. Под влиянием эндогенных опиатов уменьшается образование брадикинина — одного из самых мощных плазменных факторов, вызывающих ощущение сильной боли при действии в ничтожных концентрациях. Помимо этого, опиоиды блокируют действие на хемоноцицепторы простагландинов, образующихся при повреждении или воспалении ткани (ПГЕ1, ПГЕ2, ПГР2). Эти эффекты обнаружены при повреждающем воздействии как на кожу, так и на пульпу зуба.

На уровне задних рогов спинного мозга, интерполярной и каудальной частей ядра спинального тракта тройничного нерва антиноцицептивные влияния реализуются несколькими путями: 1) пресинаптическим торможением передачи возбуждения от ноцицептивных афферентных волокон; 2) поетеинаптическим торможением нейронов, формирующих слиноталамический тракт; 3) гуморальными эффектами центральных опиоидов.

• Пресинаптическое торможение ноцицептивных нервных волокон, передающих информацию от периферических ноцицепторов к ноцицептивным нейронам I и II пластин Рекседа спинного мозга, осуществляется путем активации опиатергических синапсов надсегментарных антиноцицептивных структур на пресинаптических терминалях ноцицептивных волокон. Помимо этого, вследствие активации надсегментарными структурами энкефалинсодержащих нейронов (ЭСН), расположенных в I, II и V пластинах, также может возникнуть пресинаптическое торможение этих терминален.

Результатом активации этих механизмов является снижение выделения вещества П в синапсах первичных болевых путей, формирование длительной их деполяризации и, следовательно, ограничение ноцицептивной импульсации, поступающей от ноцицепторов в центр.

• Постстаптическое торможение переключательных «ноцицептивных» нейронов (ПНН) задних рогов и ядер тригеминального комплекса обусловлено непосредственным действием на них надсегментарных опиатергических антиноцицеп-

609

тивных структур и энкефалинсодержащих нейронов задних рогов. Один из механизмов действия опиоидов заключается в мобилизации внутриклеточного Са+ из депо, что в свою очередь приводит к увеличению кальцийзависимого транспорта ионов калия и гиперполяризации мембран ПНН. Другой механизм связан с угнетением опиатами функции аденилатциклазы, обеспечивающей образование из АТФ вторичного посредника цАМФ, модулирующего активность внутриклеточных протеиназ, и через их участие — физиологический ответ нервной клетки. Снижение синтеза вторичного посредника приводит к резкому ослаблению физиологического ответа клетки. В результате уменьшается вызванная повреждающим воздействием активность ПНН.

Эндорфины могут ограничивать активность сегментарных ноцицептивных нейронов гуморальным путем при увеличении их содержания в спинномозговой жидкости и в крови. Это наблюдается в результате увеличения активности эндорфинсодержащих нейронов надсегментарных антиноцицептивных структур при действии повреждающих стимулов. Для действия эндорфинов характерно развитие гиперполяризации ноцицептивных нейронов.

Влияние серотонинергических и адренершческих структур антиноцицептивной системы формируют как пре-, так и постсинаптические эффекты на ПНН, аналогичные описанным выше.

Болевая чувствительность зависит от взаимодействия всех функционирующих механизмов как ноцицептивной, так и антиноцицептивной систем, которые могут ослаблять или усиливать друг друга {рис. 15.20). Ноцицептивная и антиноцицептивная системы входят в одну функциональную систему, полезным приспособительным результатом которой является сохранение целостности тканей организма. Нормальное функционирование данной системы возможно только при сохранении активности обеих взаимодействующих частей. Изменения тонуса антиноцицептивной и ноцицептивной систем носят адаптивный характер и проявляются в изменениях уровня болевой чувствительности. Состояние гипералгезии может развиваться как вследствие увеличения активности ноцицептивной системы, так и при снижении активности антиноцицептивной системы. При гипоалгезии наблюдаются противоположные взаимоотношения. Так, например, снижение болевых порогов при формировании реакции настораживания, эмоции страха создает более широкие возможности для обнаружения раздражителей, несущих опасность для организма. Повышение болевых порогов при эмоциях ярости, агрессии расширяет возможности организма в формировании активного оборонительного поведения. Взаимодействие ноцицептивной и антиноцицептивной систем обеспечивает огра-

610

Рис. 15.20. Взаимодействие ноцицептивной (Б) и антиноцицептивной (А) систем мозга.

СНТК — система нисходящего тормозного контроля; ЦСВ — центральное околопроводное вещество; ДЯШ — дорсальное ядро шва; БЯШ — большое ядро шва; РФ — ретикулярная формация.

ничение поступления ноцицептивных возбуждений в ЦНС. Это проявляется в нарастающем тормозном влиянии со стороны антиноцицептивной системы на ПНН спинного мозга и тригеминального комплекса в ответ на нарастающий по силе ноцицептивный стимул. Таким образом, антиноцицсп-

611

тивная система препятствует развитию избыточного ноцицептивного возбуждения, чреватого развитием болевого шока при действии слабых и относительно сильных болевых раздражений. Это ограничение имеет определенный предел: при действии сверхсильных болевых раздражений на организм антиноцицептивная система не способна выполнить функцию «ограничителя», что и приводит к развитию болевого шока.

Взаимодействие ноцицептивной и антиноцицептивной систем обеспечивает формирование порога боли: чем слабее тормозные влияния антиноцицептивных систем, тем ниже порог болевой чувствительности. Активность же самих антиболевых систем генетически детерминирована; генетически закладывается базисный, исходный, уровень болевой чувствительности, который в процессе жизнедеятельности изменяется под влиянием доминирующей мотивации, эмоций, обстановочной афферентации, циркадианных ритмов и других факторов.

15.9.6.Физиологические основы обезболивания

Обезболивание может быть достигнуто воздействием как на ноцицептивную, так и на антиноцицептивную системы организма.

Направленное изменение функций ноцицептивной системы связано с выключением различных ее отделов. Так, например, местная инфильтрационная анестезия достигается временной блокадой фармакологическими средствами ноцицепторов и претерминальных нервных волокон. К числу таких приемов относится интралигаментарная анестезия, выключающая чувствительность связочного аппарата зубов. Проводниковая анестезия адресуется к нервным стволам, в составе которых проходят волокна, проводящие возбуждения от ноцицепторов. Общая анестезия достигается применением наркотических средств для ингаляционного наркоза, а также неингаляционных наркотических и ненаркотических анальгетиков. Это воздействие приводит к выключению сознания или процессов восприятия ноцицептивной информации без выключения сознания. Ограничение притока ноцицептивных возбуждений достигается и методами хирургической деструкции различных отделов ноцицептивной системы, реализуемых в том числе и с помощью стереотаксических нейрохирургических вмешательств. Эти методы применяют при очень сильных и длительных болях, не поддающихся другим способам лечения (инкурабельные болевые синдромы). Так, например, одним из методов лечения невралгии тройничного нерва является разрушение части

612

узла тройничного нерва, иннервирующей зону локализации боли в челюстно-лицевой области.

К числу методов, подавляющих активность ноцицептивной системы, относятся несколько разновидностей электроаналгезии и аудиоаналгезии. Электроаналгезия может быть вызвана воздействием постоянного тока на ноцицепторы и нервные проводники с развитием длительной их поляризации, препятствующей возникновению и проведению возбуждения. Электроаналгезия с применением импульсного тока различной частоты (транскутанеальная электростимуляция) связана с другим механизмом: раздражение импульсным током А-А проводников быстро приводит к торможению первых переключательных нейронов болевой чувствительности в ЦНС и как следствие к ограничению восходящего ноцицептивного потока. Метод аудиоаналгезии основан на торможении ноцицептивных нейронов каудальных отделов тригеминального комплекса ядер возбуждениями кохлеарных ядер и слуховой области коры. Эти возбуждения возникают при воздействии на ухо так называемого белого шума — смеси звуковых сигналов с одинаковой выраженностью частот всего звукового диапазона, воспринимаемого человеческим ухом.

Обезболивание может быть достигнуто и путем увеличения активности антиноцицептивной системы. Ряд фармакологических средств — наркотических и ненаркотических анальгетиков, помимо влияния на структуры ноцицептивной системы, оказывает стимулирующее действие на различные отделы антиноцицептивной системы, за счет чего снижается поток болевых возбуждений, приходящих в высшие отделы мозга. Аналогичный эффект получают при использовании метода транскраниальной электроаналгезии. Применение при данном методе обезболивания токов, вызывающих выключение сознания, помимо мобилизации антиноцицептивной системы, приводит к выключению процессов восприятия и оценки болевых воздействий.

Активность антиноцицептивной системы возрастает при рефлекторной ее стимуляции с помощью воздействия на биологически активные точки. Стимуляцию этих точек осуществляют путем массажа, давления (акупрессура, точечный массаж), введения специальных игл (акупунктура) и электростимуляции через иглы (электроакупунктура). Определено множество биологически активных точек и их сочетаний по различным меридианам, воздействие на которые при различных видах болей приводит к аналгезии. В ряде случаев обезболивание бывает настолько глубоким, что позволяет проводить крупные полостные операции. Электроакупунктурная аналгезия реализуется за счет мобилизации эндогенных опиатов.

6 1 3

15.9.7. Особенности формирования дентальных болей

Особенности формирования дентальных болей тесно связаны с особенностями функциональной организации тригеминальной афферентной системы.

ж Рецепторы и проводники зубной боли. Нервные проводники входят в полость зуба через одно или два апикальных отверстия, проходят корневой канал и достигают пульпы, где образуют субодонтобластическое сплетение. Волокна этого сплетения, образуя многочисленные разветвления, заканчиваются в слое одонтобластов, часть безмиелиновых волокон прослеживаются в предентине и дентинных канальцах коронки зуба. В канальцах шейки зуба и в дентинных канальцах корня зуба их практически нет. Считают, что тонкие нервные окончания, проходящие в канальцах дентина, выполняют функции механо-, хемо- и терморецепторов.

Количество терминалей в пульпе клыка больше, чем в пульпе моляров, что определяет различие в болевой чувствительности разных зубов. Пульпа зубов содержит волокна, которые относятся к группам Ар, АА и С волокнам. Ар волокна активируются механическими воздействиями на твердые ткани зуба; АА волокна отвечают на механические и термические стимулы, причем в большей степени реагируют на скорость изменения температуры; С волокна активизируются при очень сильном термическом раздражении.

Дентин, не защищенный эмалью, весьма чувствителен к воздействию разномодальных раздражений. Температурные (тепло, холод), химические (высоко- и низкоконцентрированные растворы, независимо от состава), механические (перепады давления) раздражения, воздействующие на нервные окончания, вызывают ощущение боли. Вместе с тем существует и «гидродинамическая» теория дентинной чувствительности. Согласно этой теории, увеличение внешнего давления или температуры приводит к подъему давления жидкости в дентинных канальцах или ее температуры и к перемещению отростков одонтобластов, являющихся рецепторами дентина и имеющими тесную связь с нервными окончаниями пульпы. Одной из функций рецепторов дентина является, вероятно, определение дентинных канальцев, открытых снаружи в результате повреждения для проникновения вредоносных факторов (токсины, ферменты, микроорганизмы и др.). На основе этой информации изменяется характер жевания и нагрузки на поврежденный зуб.

• Центральное звено дентальной болевой чувствительности.

Афферентные волокна из пульпы зуба, от ноцицепторов слизистой оболочки рта, механорецепторов периодонта проецируются ипсилатерально в различные структуры тройничного комплекса ядер, имеющие многочисленные связи между

614

собой. Некоторые волокна оканчиваются на ядрах тригеминального комплекса и ретикулярной формации не только своей, но и контралатеральной стороны.

Нейроны ядер тройничного комплекса дают начало тригеминоталамическим трактам. Два из них — контралатеральный тригеминальный лемниековый («тригеминальный лемниск») и ипсилатеральный тригеминальный тракты проводят возбуждения от механорецепторов и терморецепторов тройничного нерва.

Вентральный и дорсальный тригеминоталамические тракты

образованы аксонами I, 111—V слоев каудального и интерполярного ядер. Большинство этих волокон оканчивается на нейронах специфической вентробазальной группы ядер таламуса, т.е. там же, где оканчиваются волокна неоспиноталамического тракта. Передача в кору ноцицептивных возбуждений через эти ядра таламуса имеет решающее значение для перцепции дентальной боли и ее локализации.

Существенную роль в формировании дентальной боли играет тригемино-ретикуло-таламический тракт, заканчивающийся билатерально на нейронах неспецифической группы ядер таламуса. Включение ретикулярной формации в передачу ноцицептивной информации от афферентов пульпы зуба опосредует широкую генерализацию дентальной боли и диффузный ее характер. Приход ноцицептивной информации в гипоталамус и структуры лимбического мозга обеспечивает возникновение эмоционально-поведенческих и вегетативных проявлений дентальной боли.

В сенсорных зонах коры большого мозга имеется топическая организация представительства различных зубов. Клетки коры, получающие прямые проекции возбуждений от нейронов вентрального постеромедиального ядра таламуса, образуют «оральную» сенсорную зону коры, в которой наиболее четко представлены проекции рецепторов пульпы резцов и клыков. Этот комплекс образует сенсорно-дискрими- нативную систему, которая определяет качество, пространственную локализацию, интенсивность дентальной боли.

Часть нейронов отвечает на стимуляцию пульпы четвер- того—восьмого зубов с большим латентным периодом, активируется через тригемино-ретикуло-таламический тракт, который оканчивается в срединном центре и центральном латеральном ядре таламуса, дающих обширные таламокортикальные и гипоталамические проекции. Возбуждения, проходящие через эти проекции, создают мотивационно-аффек- тивный компонент болевой реакции, формирующий все богатство вегетомоторных и эмоционально-поведенческих проявлений дентальной боли.

Для дентальной боли, особенно интенсивной, характерна конвергенция на нейронах коры болевых сигналов от аффе-

615