Учебник (Дегтярёв) - нормальная физиология

Большую роль играет химическая чувствительность центральных структур мозга. В различных отделах ЦНС обнаружен ряд химических веществ — медиаторов и модуляторов возбуждения и торможения образований мозга, формирующих боль. Так, на уровне задних рогов спинного мозга установлено наличие рецепторов и эффектов пептидов нейротензина, ангаотензина, холецистокинина, окситоцина, энкефалина, а также гистамина, норадреналина, серотонина, ГАМК, глутамат гистамина.

Проводниковый отдел. Проведение болевого возбуждения от рецепторов осуществляется по дендритам первого нейрона, расположенного в чувствительных ганглиях соответствующих нервов, иннервирующих определенные участки тела. Аксоны этих нейронов направляются в задние рога спинного мозга, где находится второй нейрон.

К надсегментарным отделам ЦНС ноцицептивная информация передается посредством лемнисковых и экстралемнисковых путей. Экстралемнисковые пути играют значительно большую роль в передаче ноцицептивной информации по сравнению с лемнисковыми.

В составе экстралемнисковых путей в зависимости от места их окончания выделяют три основных тракта: неоспиноталамический, спиноретикулярный, спиномезенцефалический. Последние два тракта объединяются в палеоспиноталамический пугь. Совместно с нейронами ретикулярной формации ствола мозга, а также неспецифических (интраламинарных и парафасцикулярных) ядер таламуса этот путь обеспечивают широкую генерализацию ноцицептивных возбуждений в ЦНС, что служит основой формирования прогопатической боли.

Неоспиноталамический тракт считается основным ноцицептивным трактом. Он собирает информацию от кожных, мышечных и висцеральных ноцицепторов. Ноцицептивные волокна этого тракта являются аксонами вторых нейронов, локализующихся в I, V, VI—VII пластинах спинного мозга. В пределах таламуса неоспиноталамический тракт делится на медиальную и латеральную части. Латеральная часть заканчивается на нейронах специфического вентрального заднелатерального ядра таламуса, являющихся третьим нейроном болевой сенсорной системы. Отростки этих нейронов заканчиваются на нейронах первой и второй сенсорных и орбитофронтальной зон коры головного мозга, где заложен четвертый нейрон болевой сенсорной системы.

Медиальная часть волокон неоспиноталамического тракта заканчивается на нейронах неспецифических медиальных и интраламинарных ядер, откуда ноцицептивные возбуждения могут направляться к гипоталамусу и другим структурам лимбического мозга, в орбитофронтальные и другие отделы коры.

602

К лемнисковым путям относят спиноцервикальный и дорсальный тракты. Нейроны, отдающие аксоны в этот тракт, активируются механическими, температурными, химическими ноцицептивными воздействиями на кожу, сухожилия, мышцы и внутренние органы.

Общим для них является локализация афферентных проводников в составе медиальной петли с последующим переключением в специфическом вентральном заднелатеральном ядре таламуса. Отростки этих нейронов проецируются в корковые соматосенсорные зоны SI и SII, а также в орбитальную кору.

Лемнисковые пути наряду с неоспиноталамическим трактом передают информацию о точной соматической топографии болевых стимулов, обеспечивая формирование эпикритической боли.

Помимо лемнисковых и экстралемнисковых путей, существуют и проприоспиналъные пути распространения ноцицептивных возбуждений. Они формируются короткоаксонными вставочными нейронами спинного мозга. Аналогичные полисинаптические цепочки на уровне ретикулярной формации объединяются в проприоретикулярную восходящую систему. Считают, что проприоспинальные и проприоретикулярные проекции принимают участие в формировании тупой, плохо локализованной боли, а также вегетативных, эндокринных и аффективных проявлений боли.

Корковый отдел. Нейроны вентробазального комплекса ядер таламуса, на которых заканчиваются лемнисковые пути и медиальная часть неоспиноталамического тракта, проецируются в соматосенсорную и орбитальную зоны коры большого мозга. Выделяют две проекционные соматосенсорные зоны.

•Первичная проекционная зона SI находится в области задней центральной извилины. В ней локализованы преимущественно специфические (мономодальные) нейроны, реагирующие на действие повреждающих раздражителей. С их участием происходит анализ локализации и интенсивности ноцицептивных воздействий (дискриминационный анализ). Кроме того, за счет тесных связей с моторной зоной коры она участвует в организации моторных актов при воздействии повреждающих стимулов.

•Вторичная проекционная зона SII находится в глубине сильвиевой борозды. Она содержит наряду со специфическими ноцицептивными нейронами большое количество полимодальных клеток, получающих проекции как от специфических, так и от неспецифических медиальных и интраламинарных ядер таламуса, на нейронах которых оканчиваются экстралемнисковые пути. Эта область коры участвует в процессах выделения потенциально опасных для организма

603

раздражителей ноцицептивной природы, формировании боли как сенсорной модальности и осознании болевого ощущения, а также в выработке программ поведения при болевом воздействии. Эта область коры может путем кортикофугальных влияний регулировать уровень восприятия повреждающих раздражений, облегчая или затормаживая активность стволовых и сегментарных ноцицептивных структур, настраивает и координирует защитные системы организма.

Значительную роль в формировании болевой чувствительности играет орбитофронтальная зона коры, которая содержит неспецифические полимодальные нейроны, получающие информацию не только из специфических и неспецифических ядер таламуса, но также из структур лимбической системы. Интеграция этих возбуждений приводит к формированию аффективного и эмоционального компонентов боли.

Результаты позитронно-эмиссионной томографии мозга при болевых синдромах выявляют вовлечение в восприятие боли различных зон коры, в первую очередь поясной извилины (поля 24 и 32 по Бродману), теменной области (поля 37— 40), лобных долей (поля 8, 10, 43—47), инсулярной области (поле 14).

Гипоталамус, вовлекаемый в болевую реакцию через неспецифические таламические структуры, реализует сложные изменения функций организма. Он перестраивает работу АНС, изменяет активность эндокринной системы, совместно с другими лимбическими структурами участвует в формировании оборонительной мотивации и отрицательного эмоционального состояния.

Широкая генерализация болевого возбуждения через неспецифические и ассоциативные ядра таламуса на другие области коры обеспечивает их участие в оценке качества поступающей информации, формировании мотивационно-аффек- тивных, когнитивных и психических процессов, обеспечивающих переживание боли и реализацию ответных реакций на боль.

15.9.3. Методы исследования болевой чувствительности

Методы делят на 2 группы — субъективные и объективные. Первые основаны на оценке самим пациентом выраженности своих болевых ощущений, что достигается с помощью опросников или различных шкал, в которых представлен весь диапазон значений — от полного отсутствия до непереносимой боли.

К объективным методам определения болевой чувствительности — алгометрии — относятся:

604

А механоалгометрия — основана на измерении величины давления, оказываемого на кожу, необходимого для возникновения боли;

а термоалгометрия — основана на измерении температуры, необходимой для возникновения ощущения боли при воздействии на участок кожи сфокусированным светом, лазерным или инфракрасным излучением, прикосновением горячего предмета и др.;

Ахемоалгометрия — метод основан на дозированном введении определенных химических субстанций (алгогенов) в кожу, подкожно, внутримышечно и др. Определяется минимальная концентрация и объем раствора, вызывающие ощущение боли;

Аэлектроалгометрия — определение величин тока или напряжения (электростимуляция), необходимых для возникновения ощущения боли.

15.9.4. Эндогенная антиноцицептивная (обезболивающая) система

Болевая чувствительность не остается постоянной. Так, в утренние часы она уменьшается, а в вечерние возрастает. Известны случаи резкого снижения болевой чувствительности (гипоалгезии) вплоть до полного ее подавления (аналгезии) у людей, испытывавших высокий уровень эмоционального напряжения или находившихся в критических, порой безвыходных ситуациях. В других ситуациях, например, вызывающих страх, болевая чувствительность увеличивается (гипералгезия). Состояния аналгезии или гипоалгезии могут возникать и при электростимуляции некоторых образований мозга. Эти факты свидетельствуют о наличии эндогенной антиноцицептивной системы, осуществляющей контроль и регуляцию болевой чувствительности.

Антиноцицептивная система представлена совокупностью структур, локализующихся на разных уровнях ЦНС и имеющих разные нейрохимические механизмы регуляции болевых возбуждений.

Первый уровень объединяет структуры продолговатого и среднего мозга — центральное серое околоводопроводное вещество (ЦСОВ), ядра шва (ЯШ) и ретикулярной формации. Их объединяют в морфофункциональную систему «нисходящего тормозного контроля» (СНТК). Активация этих структур посредством тормозных нисходящих влияний снижает активность ноцицептивных нейронов задних рогов спинного мозга или ядер тройничного нерва, что приводит к ослаблению болевых потоков, поступающих в высшие отделы мозга. Тормозные влияния передаются на ноцицептивные нейроны

605

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.

606

синаптических мембранах нейронов и путей, проводящих ноцицептивных возбуждения, формируя пре- и постсинаптическое торможение в нодицептивной 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.

•Короткодействующий 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.

•Длительно 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 0 8

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) постсинаптическим торможением нейронов, формирующих спиноталамический 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 терминалей.

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.

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

609

610

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, антиноцицеп-

6 1 1