Механізм сприйняття болю
Біль є симптомом багатьох захворювань та пошкоджень організму. У людини сформувався складний механізм сприйняття болю, який сигналізує про пошкодження та змушує вживати заходів до усунення причин болю (смикнути руку та ін.).
Ноцицептивна система
За сприйняття та проведення болю в організмі відповідає так звана ноцицептивна система. У спрощеному вигляді механізм проведення болю можна подати так (малюнок ⭣).
При подразненні больових рецепторів (ноцицепторів), локалізованих у різних органах і тканинах (шкіра, судини, скелетні м'язи, окістя та ін), виникає потік больових імпульсів, які по аферентних волокнах надходять у задні роги спинного мозку.
Аферентні волокна бувають двох типів: А-дельта волокна та С-волокна.
А-дельта волокна є мієлінізованими, а значить, швидкопровідними - швидкість проведення імпульсів за ними становить 6-30 м/с. А-дельта волокна відповідають за передачу гострого болю. Вони збуджуються високоінтенсивними механічними (шпильковий укол) і іноді термічними подразненнями шкіри. Мають скоріше інформаційне значення для організму (примушують відсмикнути руку, відстрибнути та ін.).
Анатомічно А-дельта ноцицептори представлені вільними нервовими закінченнями, розгалуженими як дерева. Вони розташовуються переважно в шкірі та в обох кінцях травного тракту. Є вони також у суглобах. Трансмітер (передавач нервового сигналу) А-дельта волокон залишається невідомим.
С-волокна - немієлінізовані; вони проводять потужні, але повільні потоки імпульсації зі швидкістю 05-2 м/с. Вважається, що ці аферентні волокна призначені для сприйняття вторинного гострого та хронічного болю.
С-волокнапредставлені щільними некапсульованими гломерулярними тільцями. Вони є полімодальними ноцицепторами, тому реагують як на механічні, так і на температурні та хімічні подразнення. Активуються вони хімічними речовинами, що виникають при пошкодженні тканин, будучи одночасно хеморецепторами, вважаються оптимальними рецепторами тканини.
С-волокна розподіляються на всіх тканинах крім центральної нервової системи. Волокна, що мають рецептори, що сприймають пошкодження тканин, містять субстанцію Р, яка виступає трансмітером.
У задніх рогах спинного мозку відбувається перемикання сигналу з аферентного волокна на вставний нейрон, з якого, своєю чергою, імпульс відгалужується, збуджуючи мотонейрони. Дане відгалуження супроводжується руховою реакцією на біль - відсмикнути руку, відстрибнути і т.д. Зі вставного нейрона потік імпульсів, піднімаючись далі ЦНС, проходить через довгастий мозок, в якому знаходиться кілька життєво важливих центрів: дихальний, судинно-руховий, центри блукаючого нерва, центр кашлю, блювотний центр. Саме тому біль у деяких випадках має вегетативний супровід – серцебиття, потовиділення, стрибки артеріального тиску, слинотечу тощо.
Далі больовий імпульс досягає таламус. Таламус є однією з ключових ланок передачі больового сигналу. У ньому знаходяться так звані перемикаючі (ПЯП) та асоціативні ядра таламуса (АЯП). Ці утворення мають певний, досить високий поріг збудження, який можуть подолати далеко не всі болючі імпульси. Наявність такого порогу має дуже важливе значення в механізмі сприйняття болю, без нього будь-яке подразнення викликало б больове відчуття.
Тим не менш, якщо імпульс достатньосильний, він викликає деполяризацію клітин П'ЯТ, імпульси від них надходять у рухові зони кори головного мозку, визначаючи відчуття болю. Такий шлях проведення болючих імпульсів називає специфічним. Він забезпечує сигнальну функцію болю – організм сприймає факт виникнення болю.
У свою чергу, активація АЯТ обумовлює попадання імпульсів у лімбічну систему та гіпоталамус, забезпечуючи емоційне забарвлення болю (неспецифічний шлях проведення болю). Саме через цей шлях проведення сприйняття болю має психоемоційне забарвлення. Крім того, завдяки цьому шляху люди можуть описувати біль, що сприймається: гострий, пульсуючий, колючий, ниючий і т.д., що визначається рівнем уяви і типом нервової системи людини.
Антиноцицептивна система
На всьому протязі ноцицепгівної системи є елементи антиноцицептивної системи, яка також є невід'ємною частиною механізму сприйняття болю. Елементи цієї системи покликані пригнічувати болючі відчуття. У механізмах розвитку аналгезії, підконтрольній антиноцицептивній системі, беруть участь серотонінергічна, ГАМК-ергічна і, найбільшою мірою, - опіоїдна система. Функціонування останньої реалізується рахунок білкових трансмітерів - енкефалінів, ендорфінів - і специфічних їм опиоидных рецепторів.
Енкефапіни (мет-енкефалін - H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-OH, лей-енкефалін - H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-OH та ін.) вперше були виділені 1975 р. з мозку ссавців. За своєю хімічною структурою відносяться до класу пентапептидів, маючи дуже близьку будову та молекулярну масу. Енкефаліни є нейромедіаторами опіоїдної системи, функціонують на всьому її протязі від ноцицепторів та аферентних волокон до структур головного мозку.
Ендорфіни (β-ендофін і динорфін) - гормони, що продукуються кортикотропними клітинами середньої частки гіпофіза. Ендорфіни мають більш складну будову та більшу молекулярну масу, ніж енкефаліни. Так, β-ендофін синтезується з β-ліпотропіну, будучи, по суті, 61-91 амінокислотною частиною цього гормону.
Енкефаліни та ендорфіни, стимулюючи опіоїдні рецептори, здійснюють фізіологічну антиноцицепцію, причому енкефаліни слід розглядати як нейромедіатори, а ендорфіни – як гормони.
Опіоїдні рецептори - клас рецепторів, які, будучи мішенями для ендорфінів та енкефалінів, беруть участь у реалізації ефектів антиноцицептивної системи. Їхня назва походить від опію - висушеного млечного соку маку снодійного, відомого з давніх часів джерела наркотичних анальгетиків.
Виділяють 3 основних типи опіоїдних рецепторів: μ (мю), δ (дельта), κ (каппа). Їх локалізація та ефекти, що виникають при їх збудженні, представлені у таблиці ⭣.