Клинически значимые виды боли - с точки зрения физиологии человека

Оглавление статьи:
  1. Формы проявления клинических болей
  2. Периферические механизмы воспалительных болей
  3. Периферические механизмы нейропатических болей
  4. Центральные механизмы клинических болей
  5. Хронификация боли с помощью процессов обучения
  6. Резюме
  7. Список использованной литературы

а) Формы проявления клинических болей. При заболеваниях органов возникают патофизиологические ноцицептивные боли; при повреждениях нервов — нейропатические боли.

1. Значение клинически релевантных видов боли. Зачастую это боли, которые указывают на болезнь. Без предупреждающей боли болезнь долгое время может оставаться незамеченной. Раковые заболевания, например, в течение долгого времени протекают безболезненно и поэтому обнаруживаются только на поздних стадиях. Кроме того, боли вынуждают нас вести себя так, как того требует лечение (например, осторожное обращение с конечностью). Клинически значимые виды боли возникают не только из-за простой активации ноцицептивной системы, здесь большую роль играют процессы нейропластичности.

Некоторые боли, например головные, «неощутимы» для медицинских исследований, как и хронические боли (см. ниже). Болезни, при которых боль является единственным симптомом, называются болевыми синдромами (например, мигрень).

2. Патофизиологические ноцицептивные боли. Заболевание органа, например воспаление, приводит к развитию характерного болевого синдрома, а именно к гипералгезии и болям в покое (табл. 1). Гипералгезия, как правило, не ограничена местом повреждения, или зоной первичной гипералгезии (рис. 2А), она охватывает и зону здоровой ткани вокруг очага болезни (вторичная гипералгезия).

Клинически значимые виды боли

Типичным примером кожной гипералгезии служит солнечный ожог. При ожоге развивается термическая и механическая гипералгезия, поэтому душ комнатной температуры и касания вызывают болевые ощущения. Иногда возникают боли в покое. Примером гипералгезии в глубоких тканях является боль во время движения при воспалении сустава. Воспаленный сустав причиняет боль не только при вывихе, но и при нормальных движениях в рабочей области сустава; пальпация также вызывает болевое ощущение.

3. Нейропатические боли. Они еще называются невралгическими болями (например, невралгия тройничного нерва). Нейропатические боли возникают из-за повреждения нервных волокон, например, вследствие давления межпозвоночного диска на задние корешки спинного мозга или при сахарном диабете. Такие боли нередко являются острыми, жгучими, стреляющими и обычно не связаны с ноксическими стимулами. Они воспринимаются как аномальные. Кроме того, при нейропатических болях можно наблюдать гипералгезию и аллодинию.

P.S. Невралгия тройничного нерва:

- Патофизиология. Это заболевание тройничного нерва может развиваться после повреждения его волокон. Часто нерв повреждается из-за давления на него верхней мозжечковой или базилярной артерии. Боли усиливаются при жевательных движениях или артикуляции.

- Терапия. Назначается медикаментозное лечение, которое снижает возбудимость нервных клеток. Если оно безуспешно, проводится оперативное лечение, при котором между артерией и нервом прокладывают жировую ткань.

Удаление ветви нерва тоже может вызвать боль. Так, фантомная боль является нейропатической болью, которая может возникнуть после ампутации конечности. При повреждениях в центральной нервной системе нередко возникают центральные боли (например, при таламическом синдроме в результате ишемии или при множественном склерозе).

4. Хронические боли. Обычно говорят о хронических болях, если они сохраняются в течении более полугода. При хронических заболеваниях (например, ревматоидном артрите, артрозе) боли могут быть важным симптомом заболевания спустя десятилетия.

В ряде случаев с помощью медицинских обследований невозможно установить причину боли. В связи с этим выявляется существенная разница между ноцицепцией (как процессом, вызванным патологиями) и болью (как субъективным ощущением). В этом случае боль едва ли служит проявлением патологического повреждения, она скорее оказывается сложным психическим процессом, в котором психологические и социальные факторы играют важную роль наряду с ноцицептивно-сенсорными. Это касается в основном болей в спине, которые появляются чаще всего при хронических болях.

P.S. Фантомная боль:

- Причина. Фантомная боль — нейропатическое болевое расстройство, которое возникает после ампутации или потери части тела, например конечности. При этом боль странным образом ощущается в отсутствующей части тела. Боль крайне неприятна, возникает эпизодически и часто мигрирует в проксимальном направлении в отсутствующей конечности.

- Патофизиология. При фантомной боли происходит патологическая активация ноцицептивной системы, связанная с нейропластическими изменениями в коре. В нервном окончании могут возникать эктопические импульсы, которые неадекватно активируют ноцицептивную систему. Кроме того, в коре происходит реорганизация, при которой соматотопические области, соответствующие отсутствующей конечности, могут активироваться соседними областями. Это может приводить к патологической активации, которая проецируется в отсутствующую конечность.

- Терапия. В тех случаях, когда эктопические импульсы из нервного окончания вызывают приступы боли, введение местного анестетика в расположенные рядом нервы или нервные сплетения может обеспечить временное облегчение боли.

б) Периферические механизмы воспалительных болей. Воспаление приводит к сенсибилизации полимодальных ноцицепторов и рекрутированию немых ноцицепторов.

1. Сенсибилизация полимодальных ноцицепторов. В воспаленной ткани из различных воспалительных клеток, тромбоцитов и плазмы высвобождаются медиаторы (рис. 1А). Эта воспалительная среда сенсибилизирует полимодальные ноцицепторы. Их порог возбуждения снижается настолько, что они активируются посредством обычных стимулов неноксической интенсивности (касанием, теплом), а их реакции на ноксические стимулы усиливаются (рис. 1Б). Сенсибилизация вызывает первичную гипералгезию в воспаленной ткани. Кроме того, многие ноцицепторы в зоне воспаления демонстрируют спонтанную активность. Это создает основу для болей в покое.

Клинически значимые виды боли
Рисунок 1. Сенсибилизация ноцицептора при воспалении. А. Образование и выброс медиаторов воспаления из воспалительных клеток, тромбоцитов и плазмы. В области чувствительного нервного окончания они создают воспалительную среду. Б. Снижение порога возбуждения ноцицептора в процессе сенсибилизации: нервное окончание становится настолько чувствительным к механическим и термическим раздражителям, что обычные неноксические стимулы тоже возбуждают волокна

2. Рекрутирование немых ноцицепторов. Наряду с полимодальными ноцицепторами сенсибилизируются и немые ноцицепторы. Из-за чрезвычайно высокого порога возбуждения данные рецепторы практически невозможно активировать в здоровой ткани. В результате сенсибилизации немые ноцицепторы становятся возбудимыми для механических и термических раздражителей. Они «рекрутируются» в качестве дополнительных ноцицепторов и усиливают ноцицептивный вход в спинной мозг. Сенсибилизация немых ноцицепторов представляет собой важный нейронный механизм висцеральных болей, например при стенокардии (боль при сокращениях ишемизированного миокарда).

3. Механизмы сенсибилизации. Сенсибилизация ноцицепторов происходит вследствие того, что воспалительные медиаторы активируют рецепторы в мембране чувствительных окончаний (рис. ниже). Связывание большинства медиаторов со своими рецепторами активирует в первую очередь системы вторичных мессенджеров. Так, простагландин Е2 активирует аденилатциклазу с образованием цАМФ, что в свою очередь приводит к последующей активации протеинкиназы А. Последняя фосфорилирует ионные каналы, что делает их более чувствительными к механическим и термическим раздражителям. Многие медиаторы запускают «спонтанную активность» ноцицепторов.

Клинически значимые виды боли
Ионные каналы и рецепторы медиаторов в ноцицепторах. Вверху: рецепторы различных медиаторов. Внизу: предполагаемый спектр ионных каналов. Кружки в нервном окончании — заполненные медиаторами везикулы (пузырьки). На рецепторы чувствительного окончания действуют медиаторы, которые высвобождаются различными клетками. Gp 130 — гликопротеин 130 (компонент рецепторов цитокинов), Trk — рецепторная тирозинкиназа, 5-НТ — рецептор серотонина, ЕР — рецептор простагландина Е, В — рецептор брадикинина, Р2Х — пуринергический рецептор АТФ, Н — рецептор гистамина, Adren — адренергический рецептор, NK1 — рецептор нейрокинина-1 для субстанции Р, CGRP (calcitonin gene-related peptide-receptor) — рецептор пептида, родственного гену кальцитонина, SST — рецептор соматостатина, ТТХ — тетродотоксин, TRPV1 — TRPV1-рецептор, VDCC (voltage-gated calcium channels) — потенциалчувствительные кальциевые каналы. Следует обратить внимание, что большинство нервных окончаний несет только часть представленных рецепторов

в) Периферические механизмы нейропатических болей. Основой нейропатических болей может стать генерирование эктопических импульсов в первичных афферентах.

1. Возникновение эктопических потенциалов действия. В поврежденных или больных нервных волокнах потенциалы действия вызываются не только рецепторными потенциалами чувствительного окончания. Они возникают либо в поврежденном месте, или в невроме (в «пучке нервных волокон» в том месте, где прорастают перерезанные нервные волокна), либо в ганглиозной клетке заднего корешка. Эктопическая активность может возникать эпизодически без определенного повода или при механическом раздражении поврежденного нерва. Эктопические импульсы также возникают в неноцицептивных афферентах с толстой миелиновой оболочкой.

2. Механизмы образования эктопических импульсов. В поврежденном участке в мембрану может быть встроено больше белков, обеспечивающих ритмическую генерацию импульсов (например, натриевые каналы). Вследствие этого поврежденный участок очень легко деполяризуется и генерирует потенциалы действия. Поврежденные нервные волокна в отличие от интактных аксонов деполяризуются и при воздействии воспалительных медиаторов. Последние высвобождаются из лейкоцитов или из местных шванновских клеток, которые сосредотачиваются в месте повреждения.

3. Участие симпатической системы. В некоторых случаях симпатическая активность вызывает патологическую возбудимость ноцицепторов. Интактные рецепторы не возбуждаются симпатической нервной системой. После повреждения нерва адренергические рецепторы могут быть встроены в мембрану ноцицептора. Из-за этого поврежденный афферент может быть активирован симпатической нервной системой. Взаимодействие между симпатическими волокнами и первичными афферентами может осуществляться в области чувствительных окончаний первичных афферентов и в ганглиях заднего корешка. После повреждения нерва симпатические волокна интенсивно прорастают в область клеточного тела первичных афферентов.

г) Центральные механизмы клинических болей. Центральная сенсибилизация усиливает ноцицептивные процессы в центральной нервной системе и повышает болезненность.

За периферической сенсибилизацией или эктопической импульсной активностью часто следует центральная сенсибилизация. Ноцицептивные нейроны в центральной нервной системе становятся более чувствительными к ноцицептивным входам. Центральная сенсибилизация до сих пор наблюдалась прежде всего в нервных клетках спинного мозга. Изменение реакции ноцицептивных нейронов в супраспинальных структурах (таламусе, коре и т. д.) может отражать спинальные процессы сенсибилизации или возникать в результате супраспинальной сенсибилизации.

1. Спинальная сенсибилизация при воспалении. На рис. 2 показана сенсибилизация ноцицептивного нейрона спинного мозга при периферическом воспалении. В ходе воспаления усиливаются реакции на раздражение как воспаленной, так и прилегающей здоровой ткани (реакции на стимуляцию участков 2 и 3). Рецептивное поле нейрона становится больше. Круг на рис. 2Б показывает рецептивное поле до развития воспаления, круг на рис. 2В демонстрирует расширение рецептивного поля во время воспаления (теперь стимуляция участков 1 и 4 также вызывает реакцию).

Клинически значимые виды боли
Рисунок 2. Первичная и вторичная гипералгезия и сенсибилизация ноцицептивного нейрона спинного мозга при воспалении. А. Зоны первичной гипералгезии (соответствуют месту повреждения) и вторичной гипералгезии (здесь ткань здорова). Б. Рецептивное поле нейрона спинного мозга (круг) в здоровой ткани. При ноксическом давлении на участки 2 и 3 (они лежат в первоначальном рецептивном поле) генерируются потенциалы действия, при ноксическом давлении на окружающую ткань (участки 1 и 4) такого не происходит. В. После развития воспаления в рецептивном поле усиливается реакция на механическое раздражение воспаленной области (давление на участок 2); раздражение прилегающей ткани (участок 3) также вызывает усиленную активность. Кроме того, рецептивное поле увеличивается так, что при стимуляции участков 1 и 4 генерируются потенциалы действия

Сенсибилизированный нейрон спинного мозга реагирует на стимулы сильнее. Спинальная сенсибилизация объясняет, почему нередко и в здоровых участках вокруг очага воспаления возникает болезненная чувствительность — вторичная гипералгезия (рис. 2А). После завершения периферического процесса, вызывающего боль, спинальная сенсибилизация либо нормализуется, либо сохраняется и после повреждающего события. В последнем случае ноцицептивный вход может привести к долговременной потенциации (ДВП), которая становится независимой от ноцицептивного входа.

2. Механизмы спинальной сенсибилизации. Усиление реакций спинномозгового нейрона в ответ на раздражение воспаленной области опосредуется пре- и постсинаптическими механизмами. Сенсибилизированные ноцицепторы усиленно высвобождают глутамат и нейропептиды (субстанцию Р и CGRP). Активация NMDA-рецепторов и рецепторов нейропептидов в клетках спинного мозга повышает их чувствительность (рис. ниже). Центральную сенсибилизацию можно предотвратить введением агонистов NMDA-рецепторов. В этом процессе принимают участие и другие медиаторы, например простагландины.

Клинически значимые виды боли
Синаптическая передача в спинном мозге. Клетка спинного мозга получает возбуждающие входы от механорецептора (Аβ-волокно), ноцицептора (С-волокно) и тормозного интернейрона. Внизу представлены рецепторы для этих медиаторов в постсинаптической мембране. Glu — глутамат, NP — нейропептид, Gs — стимулирующий G-белок, Gi — G-белок с ингибиторным эффектом, Enk — энкефалин

3. Боль при кортикальной реорганизации. Кортикальная реорганизация может способствовать возникновению фантомных болей. Она изменяет нормальные «карты мозга». Зоны, которые больше не имеют сенсорного входа, «переходят в пользование» к другим сенсорным входами. Получаемые сигналы «ошибочно» соотносятся с более не существующей частью тела.

д) Хронификация боли с помощью процессов обучения. Процессы обучения могут приводить к персистированию боли.

1. Корковые процессы обучения. Болевая стимуляция, как и многие другие, может индуцировать корковые процессы обучения. Для них типично формирование ассоциаций. В процессах как классического, так и оперантного обусловливания боль связывается с другими переживаниями. Таким образом, пациент, страдающий от боли, может заметить, что получает гораздо больше внимания из-за болезни или же что его боль в спине воспринимается как основание для нетрудоспособности, а не как личная потеря трудоспособности или мотивации (в этом случае боль положительно усиливается, потому что у нее есть полезная функция).

2. Диссоциация ноцицепции и боли. При острых болях обычно существует хорошая корреляция между ноцицепцией и болью. Интенсивность боли определяется степенью ноцицепции. Если болевое ощущение запускает описанные выше процессы обучения, боль все больше и больше утрачивает свою первоначальную функцию, а именно предупреждение о повреждении ткани. Как стало известно, боли при этом помимо ее первоначального значения придается еще и психологическое. Часто пациент не знает об этих процессах обучения.

е) Резюме. Клинически значимые виды боли. К клинически значимым видам боли относятся патофизиологические ноцицептивные боли, которые возникают при патофизиологических изменениях в ткани (воспалении, повреждении и т.д.) (при этом нервная система остается неповрежденной), и нейропатические боли, которые являются результатом повреждения или заболевании самих нервных клеток или нервных волокон. При заболеваниях нейронов ЦНС могут возникать центральные боли. При хронических болях зачастую нет связи между ноцицепцией и болью.

Патофизиологическая ноцицептивная боль возникает из-за сенсибилизации ноцицепторов в очаге заболевания (периферическая сенсибилизация как основа первичной гипералгезии). Важным периферическим механизмом нейропатических болей является эктопическое возникновение потенциалов действия в поврежденном участке или в ганглии заднего корешка. В результате поступления ноцицептивной информации часто возникает центральная сенсибилизация, которая усиливает чувствительность ноцицептивных клеток центральной нервной системы. Последнее может вызвать вторичную гипералгезию.

Кортикальная реорганизация (изменение корковой соматотопии) рассматривается как механизм, ответственный за фантомные боли. Клетки коры активируются «неправильными» нейронами.

Корковые процессы обучения (классическое и оперантное обусловливание) способствуют хронификации боли, из-за этого часто возникает расхождение между процессом ноцицепции и болью, а боль приобретает иное, например психологическое, значение.

- Рекомендуем ознакомиться далее "Основы терапии боли - с точки зрения физиологии человека"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 21.2.2025