Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Патофизиологические принципы формирования болевого синдрома и антиноцицептивной защиты. Пособие для врачей
.pdf
Государственное бюджетное учреждение
Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт
скорой помощи им. И.И. Джанелидзе
Федеральное государственное бюджетное
военно-образовательное учреждение
ВО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» МО РФ
ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ
ФОРМИРОВАНИЯ БОЛЕВОГО СИНДРОМА
И АНТИНОЦИЦЕПТИВНОЙ ЗАЩИТЫ
ПОСОБИЕ ДЛЯ ВРАЧЕЙ
Санкт-Петербург
2021
2
УДК
616.8-007:616-002
Патофизиологические принципы формирования болевого
синдрома и антиноцицептивной защиты: пособие для врачей
/ Санкт-Петербургский НИИ скорой помощи им. И.И. Джанелидзе. – СПб.:
СПб НИИ СП им. И.И. Джанелидзе, 2021. – 22 с.
Авторы:
Щеголев А.В., Мануковский В.А., Грицай А.Н., Афончиков В.С., Лапшин В.Н.,
Струков Е.Ю., Шустров В.В.
Редакторы:
Мануковский В.А. – профессор, директор Санкт-Петербургского НИИ скорой
помощи им. И.И. Джанелидзе, Заслуженный врач РФ
Парфенов В.Е. – профессор, научный руководитель Санкт-Петербургского
НИИ скорой помощи им. И.И. Джанелидзе, Заслуженный врач РФ
Барсукова И.М. – д.м.н., доцент, Ученый секретарь Санкт-Петербургского
НИИ скорой помощи им. И.И. Джанелидзе
Рецензенты:
Тулупов А.Н. –
повреждений ФГБОУ ВО «ПСПбГМУ им. акад. И.П. Павлова»
Лодягин А.Н. – д.м.н., доцент, руководитель отдела токсикологии Санкт-
Петербургского НИИ скорой помощи им. И.И. Джанелидзе
д.м.н., профессор, профессор кафедры скорой помощи и хирургии
Утверждено в качестве учебного пособия
проблемной комиссией СПб НИИ скорой помощи им. И.И. Джанелидзе № 1
от 30.11.2021
В практике врача любого профиля неизбежно возникает необходимость в
назначении тех или иных средств обезболивания при болевых синдромах разной
интенсивности и длительности, как правило, формирующихся в дебюте различных
заболеваний и сопровождающих, практически во всех случаях, травматические
повреждения. От правильного выбора аналгетика и адьюванта зависит адекватность
обезболивания и, в конечном счете, эффективность лечения и качество жизни пациента.
Работа, основанная на обзоре литературы и личном опыте авторов, поможет
разобраться в сложных механизмах формирования болевого синдрома и способах его
коррекции.
Учебное пособие предназначено для анестезиологов-реаниматологов и врачей
других специальностей, а также для обучающихся разного уровня подготовки (студентов
медицинских вузов, ординаторов, слушателей циклов дополнительного
профессионального образования и др.).
ISBN 978-5-6042454-9-1
© ГБУ «Санкт-Петербургский НИИ скорой помощи им. И.И. Джанелидзе», 2021
3
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
Индукторы боли, ноцицепторы и механизм проведения болевых
импульсов ............................................................................................................. 4
Формирование болевых ощущений и нейроэндокринные реакции. ....... 7
Виды, классификация, механизмы формирования боли и способы
фармакологической коррекции ....................................................................... 8
Защитная роль антиноцицептивной системы при запредельном
ноцицептивном возбуждении .......................................................................... 13
Механизм пресинаптической регуляции передачи возбуждения .......... 16
ТЕСТОВЫЙ КОНТРОЛЬ 18
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 19
ВВЕДЕНИЕ
Под термином ноцицепция понимают процесс восприятия и
распознавания повреждающих химических, механических и термических
стимулов, воздействующих на специфические свободные нервные окончания
с последующей передачей возбуждения по нервным волокнам в
вышележащие структуры центральной нервной системы (ЦНС). Восприятие
боли связано с развитием физиологической реакции и формированием
субъективного опыта на потенциальные повреждающие стимулы. Само
проведение болевых сигналов в ноцицептивной системе не эквивалентно
ощущаемой боли. Ноцицепция это физиологический процесс, который не
связан с эмоциональной составляющей.
Боль - неприятное сенсорное и эмоциональное субъективное
переживание, связанное с фактическим или потенциальным повреждением
ткани, а также описываемое в терминах такого повреждения. Она может быть
связанна с процессом ноцицеции или возникать без всяких стимулов.
4
ИНДУКТОРЫ БОЛИ, НОЦИЦЕПТОРЫ
И МЕХАНИЗМ ПРОВЕДЕНИЯ БОЛЕВЫХ ИМПУЛЬСОВ
Повреждение ткани сопровождается выделением ряда биологически
активных веществ (БАВ). Одни из них, такие как серотонин, гистамин,
ацетилхолин, простагландины, ионы К+ и Н+, лейкотриены, цитокины
выделяются в поврежденных тканях и оказывают возбуждающее влияние на
специфические неинкапсулированные нервные окончания - ноцицепторы,
ответственные за непосредственное восприятие болевой чувствительности.
Другие, такие как брадикинин, каллидин, образуются в плазме после
повреждения тканей и изменения рН среды. Они оказывают
сенсибилизирующее влияние на ноцицепторы, усиливая возбуждающее
действие тканевых БАВ. Помимо вышеуказанных алгогенных химических
веществ, выделяют нейрогенные БАВ, такие как субстанция Р, глутамат и
аспартат. Они играют роль синаптических медиаторов, обеспечивающих
проведение болевой чувствительности на уровне задних рогов спинного
мозга [12,17].
Выделяют несколько типов ноцицепторов: А-ноцицепторы –
ответственны за восприятие механических и термических повреждающих
стимулов; С-ноцицепторы участвуют в восприятии механических,
термических и химических стимулов. Процесс преобразования
повреждающего воздействия под влиянием плазменных и тканевых БАВ в
электрическую активность свободных нервных окончаний называется
трансдукцией. С ноцицепторов болевой импульс в виде электрического
сигнала передается на чувствительные афферентные тонкие миелиновые Аволокна, передающие импульсы с А-ноцицепторов со скоростью 2-30 м/с, и
безмиелиновые C-волокна, имеющие низкую проводимость (0,2-2 м/с).
Раздражение C-волокон связано с восприятием тупой, длительной,
истощающей, жгучей, плохо локализованной боли. Аβ-волокна толстые,
миелиновые быстропроводящие (40-70 м/с) в нормальном состоянии
участвуют в проведении тактильной чувствительности, однако, играют
важную роль в формировании хронического болевого синдрома и аллодинии.
Вышеуказанные волокна являются периферическими аксонами I сенсорных
нейронов, межпозвонковых ганглиев, локализующихся в заднем корешке
спинного мозга (рис.1) Проведение электрических импульсов по системе
чувствительных нервных волокон в вышележащие структуры ЦНС
называется трансмиссией.
Далее центральные отростки I нейронов входят в спинной мозг и в
составе тракта Лиссауэра следуют вверх или вниз, образуя множественные
синапсы на телах II нейронов, локализующихся в задних рогах спинного
мозга [2]. Здесь происходит взаимодействие между ноцицептивной и
антиноцицептивной системами (рис. 2). Антиноцицептивная система
представлена нейронами желатинозной субстанции, локализующиеся во II и
S
5
III слоях. Процесс изменения ноцицептивной информации нисходящими
антиноцицептивными влияниями ЦНС называется модуляцией. Основной
мишенью для тормозного влияния антиноцицептивной системы на
проведение боли являются нейроны задних рогов спинного мозга.
Далее аксоны II нейронов направляются на противоположную сторону
спинного мозга и поднимаются в составе переднебоковых канатиков,
формируя спиноталамический тракт, участвующий в проведении болевой,
температурной и проприоцептивной чувствительности (рис. 3).
Рис. 1. Основные
составляющие кожного нерва.
Первичные афференты с
клеточными телами в задних
спиномозговых корешках:
миелинизированные Aβ,
слабомиелинизированные малого
диаметра А, немиелинизированные
С-волокна. Постганглионарные
немиелинизированные симпатические
S-волокна с клеточными телами в
вегетативных узлах
Рис. 2. II нейроны являются
передаточными нейронами
спиноталамического пути.
Аβ-волокна, ответственные
за тактильную чувствительность,
проецируются в III-VI сегментах.
А-волокна, ответственные
за механо- и термоноцицепцию,
проецируются в I-III и V сегментах.
С-волокна проецируются в I и II
сегментах. Во II-III слоях Рекседа
локализуются вставочные нейроны
желатинозной субстанции,
представляющие
антиноцицептивную систему
Рис. 3.
Спиноталамический тракт:
ноцицептивный,
температурный и
проприоцептивный пути,
формирующие
спиноталамический тракт
6
В системе проведения болевой чувствительности выделяют нео- и
палеоспиноталамический тракты (рис. 4).
Рис. 4. Спиноталамический тракт: слева – лемнисковая система,
неоспиноталамический тракт; справа – экстралемнисковая система,
палеоспиноталамический тракт
Неоспиноталамический тракт (tr. spinothalamicus lateralis), входящий в
состав лемнисковой системы, участвует в проведении импульсов болевой и
температурной чувствительности от болевых рецепторов и терморецепторов
кожи, конечностей, туловища и шеи. Он относится к быстропроводящей
специфической сенсорной системе, которая проводит точную информацию о
локализации и интенсивности болевого и температурного раздражения.
Данный тракт имеет всего три синаптических переключения с малыми
рецепторными полями. Он представлен I нейронами задних корешков
спинного мозга, II нейронами, расположенными в задних рогах спинного
мозга и III нейронами специфических ядер таламуса, к которым относятся
задняя группа ядер и ядра вентробазального комплекса.
Неоспиноталамический тракт имеет четкую соматотопическую проекцию в
центральной и прецентральной извилинах коры головного мозга (зоны S1 и
S2). Он не отвечает за интерпретацию болевого потока, а только различает и
локализует его. Палеспиноталамический тракт относится к
экстралемнисковой неспецифической соматосенсорной системе. Он
включает tr. spinoreticularis и tr. spinomesencephalicus. В отличие от
неоспиноталамического тракта аксоны II нейронов конвергируют на нейроны
ядер ретикулярной формации продолговатого и среднего мозга. В его состав
входят высокопороговые С-рецепторы и медленно проводящие С-волокна.
Проводящие пути через неспецифические ядра таламуса, представленные
нейронами интраламинарной и медиальной группы ядер, распределяются
диффузно ко всем областям коры больших полушарий.
7
Палеспиноталамический тракт отвечает за медленную диффузную плохо
локализованную боль. Через связи ретикулярной формации с гипоталамусом,
базальными ядрами и лимбическим мозгом он участвует в реализации
нейроэндокринного и мотивационно-аффективного компонентов боли,
сопровождающие реакции защиты, бегства или нападения в ответ на
повреждающие воздействия [4, 12, 13, 15, 16, 21, 24, 25].
ФОРМИРОВАНИЕ БОЛЕВЫХ ОЩУЩЕНИЙ
И НЕЙРОЭНДОКРИННЫЕ РЕАКЦИИ
Таламус имеет двустороннюю связь с лимбической системой,
полосатым телом и соматосенсорной зоной (S1) коры больших полушарий. С
ней связывают факт осознания человеком болевого ощущения,
формирования перцептуального компонента боли. Вторая сенсомоторная
зона (S2) играет ведущую роль в механизмах формирования адекватных
защитных реакций организма в ответ на болевое раздражение. Возбуждение
лобных отделов коры через связи с таламусом, гипоталамусом,
лимбическими структурами, сенсомоторной зоной связывают формирование
мотивации избавления от болевых ощущений. Субъективное эмоциональное
ощущение, воспринимаемое как боль, называется перцепцией.
В реализации нейроэндокринных реакций на ноцицептивные
раздражители выделяют ось гипоталамус-гипофиз-надпочечники и
симпатоадреналовую систему. Возбуждение С-волокон усиливает активность
нейронов симпатической нервной системы и паравентрикулярных ядер
гипоталамуса [5, 22, 23]. Ноцицептивная стимуляция паравентрикулярных
ядер ведет к выделению вазопрессина (АДГ), кортикотропин-рилизинггормона, стимулирующего выработку АКТГ, β-эндорфина, тиреотропного,
соматотропного и ряда других гормонов стресса, которые попадают в
гипофиз.
Передняя доля гипофиза из вышеперечисленных секретирует в
кровоток соматотропный гормон, АКТГ, тиреотропный гормон, β-эндорфин.
Задняя доля гипофиза - вазопрессин. Известно, что АКТГ стимулирует
надпочечники, которые усиливают секрецию кортизола, альдостерона с
последующим запуском ренин-альдостерон-ангиотензиновой системы. В
меньшей степени он обеспечивает синтез и секрецию катехоламинов
мозговым веществом надпочечников. Через симпатическую стимуляцию
хромаффинной ткани надпочечников, последняя накапливает и
высвобождает катехоламины.
Избыточная нейроэндокринная реакция в ответ на выраженный
болевой синдром увеличивают работу сердца и потребление миокардом
кислорода, способствует развитию гипертензии, ишемии миокарда и
аритмии. Выделение в кровоток альдостерона и АДГ способствуют развитию
задержки жидкости и Na+. Гиперсимпатикотония создает предпосылки для
развития тромбоэмболии, послеоперационного пареза, легочной дисфункции,
8
гипергликемии. Избыток кортизола, стимулирует липолиз и распад белка
мышечной ткани, вызывая катаболизм [5, 19, 31, 32, 33].
ВИДЫ, КЛАССИФИКАЦИЯ,
МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ БОЛИ
И СПОСОБЫ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ
Согласно определениям Международной ассоциации по
изучению боли, острая (преходящая) боль, возникающая на фоне
заболевания или травмы, исчезает по мере выздоровления и заживления ран.
Развитие хронической (персистирующей) боли обусловлено длительно
существующим патологическим процессом. Она сохраняется более 1 месяца
и может длиться на протяжении многих лет. С патофизиологической точки
зрения выделяют ноцицептивную (простую, неосложненную) и
нейропатическую (осложненную, патологическую) боль. Ноцицептивная
боль связана с раздражением периферических нервных окончаний при
наличии очага повреждения или патологического процесса в тканях или
органах, сопровождающегося повреждением клеточных мембран и
выделением уже известных тканевых и плазменных БАВ. Соматическая
ноцицептивная боль возникает при повреждении костей, суставов, мышц,
кожи или соединительной ткани и, как правило, хорошо локализована.
Висцеральная ноцицептивная боль возникает из внутренних органов. Она
характеризуется как плохо локализованная, диффузная, связанная с
раздражением смешанных афферентных ноцицептивных и эфферентных
волокон симпатической нервной системы, следующих тем же путем [11].
Ноцицептивная боль поддается лечению НПВС и наркотическими
анальгетиками.
Нейропатическая боль (осложненная) формируется на фоне болевого
очага в результате нарастающего перевозбуждения или повреждения
периферических отделов нервной системы с нарушением обработки
поступающей информации в задних рогах спинного мозга и вышележащих
отделах ЦНС, и может сопровождаться вовлечением в процесс
симпатической нервной системы. Она характеризуется расширением зоны
болевого восприятия, выходящего за пределы поражения, особо тяжелыми
болевыми ощущениями и расстройствами разных видов чувствительности в
виде парестезии, дизестезии, гиперпатии, гипер- и гипестезии, аллодинии.
Нейропатический болевой синдром может быть следствием онкологических
заболеваний, тяжелых травм и оперативных вмешательств (фантомный
(после ампутации конечности), постторакотомический,
постхолецистэктомический синдром, синдром Гийена – Барре, алкогольная,
диабетическая полинейропатия, комплексный регионарный болевой
синдром). Купирование его неэффективно при назначении НПВС и
малоэффективно при использовании наркотических анальгетиков [14].
9
Формирование ноцицептивной и нейропатической боли связано с
последовательным развитием двух патофизиологических процессов:
первичной и вторичной гипералгезии.
Первичная гипералгезия возникает в результате избыточной
стимуляции ноцицепторов тканевыми и плазменными БАВ, которая ведет к
развитию нейрогенного воспаления, повышению возбудимости
(сенситизации) и снижению порога их активации. Сенситизация
ноцицепторов сопровождается увеличением частоты, длительности разрядов
в Аδ- и С-волокнах и усилением афферентного ноцицептивного потока (рис.
5).
Рис. 5. Периферическая сенситизация. Механизмы первичной сенситизации
афферентных терминалей A- и С-волокон. A. Прямое воздействие интенсивным
сдавливанием и последующим повреждением клетки индуцирует выход Н+, снижение pH,
высвобождению (K+), синтез простагландинов (PG) и выход брадикинина (BK). Б.
Вторичная активация. Импульсы, генерируемые в возбужденных терминалях
распространяются не только в спинной мозг но так же и в окружающие терминали
(показано стрелками), где они индуцируют высвобождение пептидов, включающих
субстанцию Р (SP). Субстанция P вызывает вазодилатацию, нейрогенное воспаление
отек, с последующим накоплением брадикина (BK). Субстанция P так же вызывает
высвобождение гистамина (H) из тучных клеток и серотонина (5HT) из тромбоцитов
Следствием данного процесса является повышение чувствительности
(снижение порога возбуждения) ноцицепторов и волокон к повреждающим
стимулам более низкой интенсивности. Первичная гипералгезия развивается
только в области поврежденных тканей и не распространяется за пределы
повреждения и воспаления [30, 37].
Появление зон вторичной гипералгезии связывают с развитием
центральной сенситизации [37]. В ее основе лежит избыточное возбуждение
II нейронов в задних рогах спинного мозга вследствие длительной
ноцицептивной стимуляции Аδ- и С-волокон, а также извращенное
ноцицептивное восприятие неноцицептивных механических стимулов из Аволокон, вследствие чего область болевого восприятия распространяется за
пределы повреждения [27, 38]. Одним из механизмов, лежащих в основе
центральной сенситизации, является феномен "взвинчивания" ("wind-up")
или прогрессивное увеличение частоты и длительности потенциалов
действия, генерируемых II нейронами в ответ на короткие импульсы из А- и
C-волокон. Избыточное действие глутамата, главного синаптического
10
нейротрансмиттера, выделяемого пресинаптическим нервным окончанием,
(рис. 6), на исходно открытые тропные к нему постсинаптические АМРАрецепторы способствует поступлению Na+ и Са2+ внутрь клетки,
деполяризации клеточной мембраны и открытию каналов NMDAрецепторов, в которых находятся ионы Mg2+, служащие своего рода пробкой,
препятствующей избыточному возбуждению постсинаптического нейрона.
Избыточное воздействие субстанции P при участии нейрокининовых (NK1)
рецепторов ведет к выбиванию из каналов NMDA-рецепторов Mg2+ и
дальнейшему поступлению Са2+ внутрь клетки. Массивное поступление Са
2+
при участии протеинкиназы C активирует внутренние процессы,
вызывающие синтез, мембранное размещение NMDA- и AMPA-рецепторов
на постсинаптической мембране. При участии Са2+ происходит активация
свободного радикала NO и фосфолипазы А2, которая запускает синтез
простагландинов. Благодаря наращиванию числа AMPA- и NMDAрецепторов меньшее количество глутамата и аспартата вызывает более
мощное возбуждение постсинаптического нейрона
.
Рис. 6 Механизм формирования вторичной гипералгезии. Феномен «wind up».
Длительная ноцицептивная стимуляция пресинаптических терминалей ведет к
постоянному воздействию аспартата и глутамата на AMPA- и NMDA-рецепторы. В
паре с субстанцией Р (SP), атакующей нейрокининовыве рецепторы (NK-рецепторы), они
выталкивают Mg2+из NMDA-рецепторов и создают условия для проникновения Са2+ в
клеточную мембрану постсинаптической клетки (нейрон 2-го порядка - внизу). Са2+
активирует внутренние процессы, вызывающие синтез, мембранное размещение NMDA-
рецепторов и поступление большего количества Са2+, который активирует свободный
радикал NO и фосфолипазу А2, синтезирующую простагландины (PG). NO и PG
улучшают проницаемость пресинаптической мембраны для субстанции P, блокирующей
опиоидные рецепторы
Выделение субстанции Р, нейрокинина, аспартата потенциирует
возбуждающее действие глутамата. Высвобождению субстанции P,
способствует свободно диффундирующий в прeсинаптическую мембрану NO
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]