Боль центральные периферические механизмы боли. Чувствительность и ее расстройства

Современные представления о функционировании механизмов боли и обезболивания основываются на данных анатомо-морфологических, нейрофизиологических и биохимических исследований. Среди них можно выделить два основных научных направления. К первому из них относится исследование анатомической природы и физиологических свойств нейрональных субстратов, осуществляющих передачу ноцицептивной импульсации. Второе направление связано с изучением физиологических и нейрохимических механизмов в отдельных образованиях мозга при различных видах воздействий, приводящих к обезболиванию (Калюжный, 1984).

Восприятие боли обеспечивается сложноорганизованной ноцицептивной системой, включающей в себя особую группу периферических рецепторов и центральных нейронов, расположенных во многих структурах центральной нервной системы и реагирующих на повреждающее воздействие (Хаютин, 1976; Лиманский, 1986; Ревенко и др., 1988; La Motte et al., 1982; Meyer et al., 1985; Torebjork, 1985; Szoicsanyi, 1986).

Болевые рецепторы.

Существуют различные типы ноцицепторов, которые контролируют целостность функционирования органов и тканей, а также реагируют на резкие отклонения параметров внутренних сред организма. В коже преобладают мономодальные А-δ-механорецепторы и полимодальные С-ноцицепторы, встречаются и бимодальные (термо — и механорецепторы) А-δ и С-ноцицепторы (Cervero, 1985; Лиманский, 1986; Ревенко, 1988).

Принято считать, что соматическая и висцеральная афферентные системы различаются своими свойствами. А-δ-волокна соматической афферентной ноцицептивной системы передают соматически организованную сенсорную информацию, которая в различных отделах мозга подвергается пространственно-временному анализу и воспринимается как локализованная острая, или колющая боль. В С-волокнах соматической афферентной ноцицептивной системы кодируется интенсивность действия ноцицептивного стимула, который вызывает ощущение разлитой жгучей, труднопереносимой (вторичной) боли и определяет связанные с нею сложные мотивационные и эмоциональные формы поведения (Женило, 2000).

Активизация рецепторов висцеральной афферентной ноцицептивной системы обычно проявляется в вегетативных реакциях и характеризуется возрастанием мышечного тонуса, развитием тревожного состояния, ощущениями тупой, диффузной (висцеральной) боли, часто осложненной отраженными болями кожных зон (Cervero, 1985; 1987; Зильбер, 1984; Женило, 2000).

Таким образом, в формировании болевой реакции значительная роль принадлежит ноцицепторам. Однако, независимо от того, каковы механизмы возникновения ноцицептивной информации на периферии, в формировании боли ключевое значение имеют процессы, происходящие в ЦНС. Именно на основе центральных механизмов: конвергенции, суммации, взаимодействия быстрой миелинизированной и медленной немиелинизированной систем на разных уровнях ЦНС – создаются ощущение и качественная окраска боли при действии различных ноцицептивных раздражений (Калюжный, 1984; Михайлович, Игнатов, 1990; Брагин, 1991; Price, 1999).

Участие спинного мозга в передаче болевой импульсации.

Первым центральным звеном, воспринимающим разномодальную афферентную информацию, является нейрональная система заднего рога спинного мозга. Она представляет собой цитоархитектонически весьма сложную структуру, которую в функциональном отношении можно рассматривать как своеобразный первичный интегративный центр сенсорной информации (Михайлович, Игнатов, 1990; Вальдман и др., 1990).

Согласно данным А. В. Вальдмана и Ю. Д. Игнатова (1990), конвергентные интернейроны заднего рога спинного мозга, большинство из которых имеют восходящие проекции, представляют собой первую станцию переключения ноцицептивной импульсации и принимают самое непосредственное участие в возникновении информации такого качества, которая высшими отделами головного мозга расценивается как болевая и запускает сложные механизмы ответного реагирования на боль. Однако в настоящее время есть все основания считать, что активность релейных нейронов, связанных с ноцицептивной афферентацией, их ответы на разномодальные стимулы, взаимодействие на них различных афферентных входов и, следовательно, формирование восходящего импульсного потока модулируется нейронами желатинозной субстанции (Rethelyi et al., 1982; Dubner, Bennett, 1983; Bicknell, Beal, 1984; Dubner et al., 1984; Perl, 1984; Iggo еt al., 1985). После весьма сложной обработки болевой афферентации в сегментарном аппарате спинного мозга, где на нее воздействуют возбуждающие и тормозные влияния, исходящие из периферических и центральных отделов нервной системы, ноцицептивные импульсы через интернейроны передаются в клетки передних и боковых рогов, вызывая рефлекторные моторные и вегетативные реакции. Другая часть импульсов возбуждает нейроны, аксоны которых формируют восходящие проводящие пути.

Восходящие пути болевой импульсации.

Ноцицептивная информация, поступающая в задние рога спинного мозга, попадает в мозг по двум «классическим» восходящим афферентным системам – лемнисковой и экстралемнисковой (Martin, 1981; Chignone, 1986). В пределах спинного мозга одна из них располагается в дорсальной и дорсолатеральной зоне белого вещества, другая - в его вентролатеральной части. Также отмечено, что в ЦНС не существует специализированных путей болевой чувствительности, а интеграция боли осуществляется на различных уровнях на основе сложного взаимодействия лемнисковых и экстралемнисковых проекций (Kevetter, Willis, 1983; Ralston, 1984; Willis, 1985; Михайлович, Игнатов, 1990; Bernard, Besson, 1990).

Вентролатеральная система разделяется на спиноталамический, спиноретикулярный и спиномезенцефалический тракты. Спиноталамический тракт является важным восходящим путем, существующим для передачи широкого спектра информации о свойствах болевого стимула и обозначается как неоспиноталамический, а два других объединяются в палеоспиноталамический тракт (Willis et al., 2001; 2002).

Нейроны спиноталамического тракта подразделяются на четыре группы: первая – нейроны широкого динамического диапазона или мультирецептивные; вторая - высокопороговые нейроны (ноцицептивно-специфические); третья - низкопороговые; четвертая - глубокие нейроны, активирующиеся различными проприорецептивными раздражениями. Терминали нейронов спиноталамического тракта оканчиваются в специфических (релейных) ядрах таламуса (вентропостериолатеральное ядро), а также в диффузно-ассоциативных (медиальная часть заднего комплекса) и неспецифических (интраламинарный комплекс – субмедиальное ядро) ядрах. Кроме того, определенное число аксонов, направляющихся в вентропостериолатеральное ядро, отдает коллатерали в центролатеральном ядре, а также к нейронам медиальной ретикулярной формации и центрального серого вещества (Ma et al., 1987; Giesler, 1995; Willis et al., 2001; 2002).

Большинство терминалей висцеральных ноцицептивных афферентных волокон оканчивается на мультирецепторных нейронах спиноталамического тракта, получающих также информацию от соматических ноцицептивных афферентов, что позволяет рассматривать их как важную афферентную ноцицептивную систему, способную передавать сигналы, вызванные действием механических стимулов с широким диапазоном энергии (Bushnell et al., 1993; Женило, 2000).

Значительный объем ноцицептивной информации поступает в ствол мозга через те аксоны спиноретикулярного тракта, являющегося вторым по величине путем передачи ноцицептивной информации, терминали которых распределены в медиальной ретикулярной формации продолговатого мозга, а также в релейных ядрах таламуса (Chignone, 1986). Некоторые спиноретикулярные нейроны являются энкефалинсодержащими (Михайлович, Игнатов, 1990). Спиноретикулярные нейроны имеют небольшие кожные рецептивные поля и активируются как неноцицептивными, так и ноцицептивными стимулами, причем частота их разрядов увеличивается с усилением интенсивности раздражения.

Спиномезенцефалический тракт образован аксонами и нейронами, лежащими вместе с нейронами спиноталамического тракта и сопровождающими их до перешейка среднего мозга, где терминали спиномезенцефалического тракта распределяются среди интегративных структур, которые формируют рефлексы ориентации и управляют вегетативными реакциями, а также структур, участвующих в появлении аверсивных ответов. Некоторые аксоны спиномезенцефалического тракта образуют коллатерали в вентробазальных и медиальных ядрах таламуса. Через эту систему запускаются сложные соматические и висцеральные антиноцицептивные рефлексы (Willis et al., 2001; 2002).

Спиноцервикоталамический тракт образован преимущественно низкопороговыми и мультирецептивными нейронами и несет информацию о действии механических неболевых и температурных раздражителей (Brown, 1981; Downie et al., 1988).

Основными проводниками, по которым передается афферентная висцеральная информация от интерорецепторов, являются блуждающий, чревный и тазовый нервы (Кеrr, Fukushima, 1980). Проприоспинальные и проприоретикулярные проекции, наряду с палеоспиноталамическим трактом, участвуют в передаче плохо локализованной, тупой боли и в формировании вегетативных, эндокринных и аффективных проявлений боли (Yaksh, Hammond, 1990).

Существует четкое соматотопическое распределение каждого афферентного канала, независимо от того, принадлежит он к соматическим или висцеральным системам. Пространственное распределение этих проводников обусловливается уровнем последовательного вхождения в спинной мозг (Сervero, 1986; Женило, 2000).

Таким образом, можно выделить несколько восходящих проекций, которые существенно отличаются по морфологической организации и имеют непосредственное отношение к передаче ноцицептивной информации. Однако их ни в коем случае нельзя рассматривать как пути проведения исключительно боли, поскольку они являются также и основными субстратами сенсорного входа в различные структуры головного мозга другой модальности. Современные морфологические, физиологические исследования и обширная практика нейрохирургических вмешательств свидетельствуют о том, что ноцицептивная информация достигает высших отделов мозга через многочисленные дублирующие каналы, которые в силу обширной конвергенции и диффузных проекций вовлекают в формирование боли сложноорганизованную иерархию различных структур головного мозга, в которых происходит взаимодействие разномодальных афферентных систем (Михайлович, Игнатов, 1990).

Роль головного мозга в формировании болевой реакции.

Анализ данных литературы свидетельствует о том, что при болевом раздражении ноцицептивный поток передается из спинного мозга практически во все структуры головного мозга: ядра ретикулярной формации, центральное околоводопроводное серое вещество, таламус, гипоталамус, лимбические образования и кору больших полушарий, которые выполняют самые разнообразные функции как сенсорного, двигательного, так и вегетативного обеспечения защитных реакций, возникающих в ответ на ноцицептивное раздражение (Дуринян и др., 1983; Gebhart, 1982; Fuchs, 2001; Fuchs et al., 2001; Guiibaud, 1985; Лиманский, 1986; Ta, Маякова, 1988; Михайлович, Игнатов. 1990; Брагин, 1991). Однако во всех областях мозга отмечены широкая конвергенция и взаимодействие соматических и висцеральных афферентных систем, что позволяет предположить принципиальное единство центральных механизмов регуляции болевой чувствительности (Вальдман, Игнатов, 1990; Калюжный, 1991). При этом диффузные восходящие проекции передают ноцицептивную информацию ко многим образованиям различных этажей мозга, которые выполняют самые разнообразные функции как сенсорного, двигательного, так и вегетативного обеспечения защитных реакций, возникающих в ответ на ноцицептивное раздражение (Fuchs et al., 2001; Guilboud et al., 1987; Та, Маякова, 1988).

В таламусе можно выделить три основных ядерных комплекса, имеющих непосредственное отношение к интеграции боли: вентробазальный комплекс, задняя группа ядер, медиальные и интраламинарные ядра. Вентробазальный комплекс является главной структурой соматосенсорной системы, мультисенсорная конвергенция на нейронах которой обеспечивает точную соматотопическую информацию о локализации боли, ее пространственную соотнесенность и сенсорно-дискриминативный анализ (Guilboud et al., 1987). Таламические ядра наряду с вентробазальным комплексом участвуют в передаче и оценке информации о локализации болевого воздействия и частично – в формировании мотивационно-аффективных компонентов боли.

Медиальные и интраламинарные ядра таламуса, получающие наряду с ноцицептивными входами массивный афферентный приток из центрального серого вещества гипоталамуса, лимбической и стриопаллидарной систем и имеющие обширные субкортикальные и корковые проекции, играют основополагающую роль в интеграции «вторичной», протопатической боли. Эти ядра формируют также сложные вегетомоторные высокоинтегрированные защитные реакции на ноцицепцию, а также мотивационно-поведенческие проявления боли и ее аффективное, дискомфортное восприятие (Cheng, 1983).

Кора головного мозга принимает участие как в перцепции боли, так и в ее генезе (Porro, Cavazzuti, 1996; Casey, 1999; Ingvar and Hsieh, 1999; Treede et al., 2000; Чурюканов, 2003). Первая соматосенсорная зона коры S1 непосредственно участвует в механизмах формирования перцептуально-дискриминативного компонента системной болевой реакции, ее удаление приводит к повышению порогов восприятия боли (Rainville et al., 1997; Bushnell et al., 1999; Petrovic et al., 2000; HOf Bauer et al., 2001). Вторая соматосенсорная область коры S2 имеет ведущее значение в механизмах формирования адекватных защитных реакций организма в ответ на болевое раздражение, ее удаление приводит к снижению порогов восприятия. Орбито-фронтальная область коры играет значительную роль в механизмах формирования эмоционально-аффективного компонента системной болевой реакции организма, ее удаление не изменяет порогов восприятия перцептуально-дискриминативного компонента и значительно повышает пороги восприятия эмоционально-аффективного компонента боли (Решетняк, 1989). Исследования с использованием позитронной эмиссионной томографии в комбинации с методом ядерно-магнитного резонанса выявили существенные изменения кровотока и локального метаболизма в полях коры при ноцицептивных воздействиях (Talbot et al., 1991; Jones, Derbyshire, 1994).

Данные морфологических исследований по изучению внутримозговых связей с использованием различных методов (ретроградного аксонального транспорта пероксидазы хрена, дегенарации, иммунорадиологических, гистохимических и др.) представлены на рис. 2.5. (Брагин, 1991).

Таким образом, болевая реакция «является интегративной функцией организма, которая мобилизует самые разнообразные функциональные системы для защиты организма от воздействующих вредящих факторов и включает такие компоненты, как сознание, ощущения, память, мотивации, вегетативные, соматические и поведенческие реакции, эмоции» (Анохин, Орлов, 1976).

Боль – сложное психоэмоциональное неприятное ощущение, формирующееся под действием патогенного раздражителя и в результате возникновения органических или функциональных нарушений в организме, реализующееся специальной системой болевой чувствительности и высшими отделами мозга, относящимися к психоэмоциональной сфере. Боль – не только особый психофизиологический феномен, но и важнейший симптом многих разных по природе заболеваний и патологических процессов, имеющий сигнальное и патогенное значение. Болевой сигнал обеспечивает мобилизацию организма для защиты от патогенного агента и охранительное ограничение функции поврежденного органа. Боль постоянный спутник и важнейшее составляющее жизни человека. Боль ценнейшее приобретение эволюции животного мира. Она формирует и активирует различные защитно-приспособительные реакции, обеспечивает восстановление нарушенного гомеостаза и его сохранение. Недаром есть крылатое выражение «Боль – сторожевой пес организма, здоровья». Однако часто боль является компонентом патогенеза различных патологических процессов, участвует в формировании «порочных кругов», способствует утяжелению течения болезни, может сама быть причиной расстройств функций ЦНС, структурно-функциональных изменений и повреждения внутренних органов. Различают механизмы формирования боли (ноцицептивная система) и механизмы контроля чувства боли (антиноцицептивная система). Согласно современных взглядов, боль возникает вследствие превалирования активности ноцицептивной (алгогенной) системы над активностью постоянно функционирующей в здоровом организме антиноцицептивной (антиалгогенной) системы. Чувство боли формируется на разных уровнях ноцицептивной системы: от воспринимающих болевые ощущения чувствительных нервных окончаний до проводящих путей и центральных нервных структур. Предполагается наличие особых рецепторов боли, ноцицепторов, активизирующихся под воздействием специфических раздражителей, алгогенов (кинины, гистамин, ионы водорода, АХ, субстанция Р, КА и ПГ в высоких концентрациях).

Ноцицептивные раздражители воспринимаются:

Свободными нервными окончаниями, способными регистрировать воздействия разных агентов как болевые;

Специализированными ноцицепторами – свободными нервными окончаниями, активизирующимися только при действии специфических ноцицептивных агентов и алгогенов;

Чувствительными нервными окончаниями различных модальностей: механо-, хемо-, терморецепторами и др., подвергающимися сверхсильным, зачастую разрушающим воздействиям.

Сверхсильное воздействие на чувствительные нервные окончания других модальностей также может вызывать болевые ощущения.

Проводниковый аппарат ноцицептивной системы представлен различными афферентными нервными путями, передающими импульсы с участием синапсов нейронов спинного и головного мозга. Передача болевой афферентной импульсации осуществляется с участием таких нервных трактов, как спиноталамических, лемнисковых, спиноретикулярных, спиномезэнцефальных, проприоретикулярных и др.

Центральный аппарат формирования чувства боли включает кору больших полушарий переднего мозга (первую и вторую соматосенсорные зоны), а также моторную область коры больших полушарий, структуры таламуса и гипоталамуса.

Чувство боли контролируют нейрогенные и гуморальные механизмы, входящие в состав антиноцицептивной системы. Нейрогенные механизмы антиноцицептивной системы обеспечиваются импульсацией от нейронов серого вещества гипокампа, покрышки мозга, миндалевидного тела, ретикулярной формации, отдельных ядер мозжечка, которая тормозит поток восходящей болевой информации на уровне синапсов в задних рогах спинного мозга и ядер среднего шва продолговатого мозга (nucleus raphe magnus). Гуморальные механизмы представлены опиоидергической, серотонинергической, норадренергической и ГАМКергической системами мозга. Нейрогенные и гуморальные механизмы антиноцицептивной системы тесно взаимодействуют друг с другом. Они способны блокировать болевую импульсацию на всех уровнях ноцицептивной системы: от рецепторов до ее центральных структур.

Различают эпикритическую и протопатическую боль.

Эпикритическая («быстрая», «первая») боль возникает в результате воздействия раздражителей малой и средней силы на рецепторные образования кожи и слизистых оболочек. Эта боль острая, непродолжительная, к ней быстро развивается адаптация.

Протопатическая («медленная», «тягостная», «длительная») боль возникает под действием сильных, «разрушительных», «масштабных» раздражителей. Ее источником обычно бывают патологические процессы во внутренних органах и тканях. Эта боль тупая, ноющая, долго сохраняется, имеет более "разлитой" характер по сравнению с эпикритической. К ней медленно развивается или вовсе не развивается адаптация.

Эпикритическая боль является результатом восхождения болевой импульсации по таламокортикальному пути к нейронам соматосенсорной и моторной областей коры больших полушарий мозга и возбуждения их, формирующих субъективные ощущения боли. Протопатическая боль развивается в результате активации главным образом нейронов таламуса и гипоталамических структур, что и обуславливает системный ответ организма на болевой стимул, включающий вегетативный, двигательный, эмоциональный и поведенческий компоненты. Только сочетанная, протопатическая и эпикритическая боль даёт возможность оценить локализацию патологического процесса, его характер, выраженность, масштаб.

По биологической значимости выделяют физиологическую и патологическую боль.

Физиологическая боль характеризуется адекватной реакцией нервной системы, во-первых, на раздражающие или разруша­ющие ткани стимулы, во-вторых, на воздействия, являющиеся потенциально опасными, а значит, предупреждающие об опасности дальнейших повреждений.

Патологическая боль характеризуется неадекватной реакцией организма на действие алгогенного раздражителя, возникаю­щей при патологии центрального и периферического отделов нервной системы. Такая реакция формируется при болевой афферентации при отсутствии части тела или возникающей в ответ на действие психогенных факторов.

Основные причины формирования патологической боли периферического происхождения:

Хронические воспалительные процессы;

Действие продуктов распада ткани (при злокачественных новообразованиях);

Хронические повреждения (сдавливание рубцами) и регенерация чувствительных нервов, демиелинизация и дегенеративные изменения нервных волокон, что делает их высокочувствительным к гуморальным воздействиям (адреналина, К + и др.), на которые они не реагировали в нормальных условиях;

Формирование неврином – образований из хаотически разросшихся нервных волокон, окончания которых чрезмерно чувствительны к различным экзогенным и эндогенным воздействиям.

Уровни и факторы повреждения приводящие к формированию патологической боли периферического происхождения: чрезмерное раздражение ноцицепторов; повреждение ноцицептивных волокон; повреждение спинномозговых ганглиев (гиперактивация нейронов); повреждение задних корешков.

Особенностью патогенеза патологической боли периферического происхождения является то, что ноцицептивная стимуляция с периферии может вызвать приступ боли в том случае, если она преодолевает «воротный контроль» в задних рогах спинного мозга, состоящий из аппарата тормозных нейронов роландовой (желатинозной) субстанции, который регулирует потоки входящей в задние рога и восходящей ноцицептивной стимуляции. Такой эффект имеет место при интенсивной ноцицептивной стимуляции либо при недостаточности тормозных механизмов «воротного контроля».

Патологическая боль центрального происхождения возникает при гиперактивации ноцицептивных нейронов на спинальном и супраспинальном уровнях (дорзальные рога спинного мозга, каудальное ядро тройничного нерва, ретикулярная формация ствола мозга, таламус, кора головного мозга.

Гиперактивированные нейроны образуют генераторы патологически усиленного возбуждения. При формировании генератора патологически усиленного возбуждения в задних рогах спинного мозга возникает центральный болевой синдром спинального происхождения, в ядрах тройничного нерва – тригеминальная невралгия, в ядрах таламуса – таламический болевой синдром и др.

Возникший в афферентном входе (дорзальные рога спинного мозга или каудальное ядро тройничного нерва) генератор сам по себе не способен вызвать патологическую боль. Только при вовлечении в процесс высших отделов системы болевой чувствительности (таламус, ретикулярная формация ствола мозга, кора головного мозга) боль проявляется как синдром, как страдание. Тот отдел ноцицептивной системы, под влиянием которого образуется патологическая боль, играет роль первичной детерминанты. Из первично и вторично измененных образований системы болевой чувствительности формируется и закрепляется пластическими процессами ЦНС новая патологическая интеграция – патологическая алгическая система. Образования измененной ноцицептивной системы различных уровней составляют основной ствол патологической алгической системы. Уровни поражения ноцицептивной системы, ответственные за формирование патологической алгической системы, представлены в таблице 27.

Таблица 27

Уровни и образования измененной ноцицептивной системы, составляющие основу патологической алгической системы

По патогенезу различают три основных вида болевых синдромов: соматогенные, нейрогенные, психогенные.

Соматогенные болевые синдромы возникают в результате активации ноцицептивных рецепторов в момент и после травмы, при воспалении ткани, опухолях, различных повреждениях и заболеваниях внутренних органов. Они проявляются развитием чаще эпикритической, реже протопатической боли. Боль всегда воспринимается в зоне повреждения или воспаления, однако она может выходить и за ее пределы.

Нейрогенные болевые синдромы возникают в результате значительных повреждений периферических и (или) центральных структур ноцицептивной системы. Они отличаются значительной вариабельностью, что зависит от характера, степени и локализации повреждения нервной системы. Развитие нейрогенных болевых синдромов обусловлено морфологическими, метаболическими и функциональными нарушениями в структурах ноцицептивной системы.

Психогенные болевые синдромы возникают в результате значительного психоэмоционального напряжения при отсутствии выраженных соматических расстройств. Психогенная боль часто проявляется развитием головных и мышечных болей и сопровождается отрицательными эмоциями, психическим перенапряжением, межличностными конфликтами и т.д. Психогенная боль может возникать как при функциональных (истерическом, депрессивном неврозе), так и при органических (шизофрении и других видах психозов) расстройствах ВНД.

К особым разновидностям клинических болевых синдромов относят каузалгию и фантомную боль. Каузалгия – приступообразная, усиливающаяся жгучая боль в области повреждённых нервных стволов (обычно лицевого, тройничного, седалищного и др.). Фантомная боль формируется в сознании как субъективное болевое ощущение в отсутствующей части тела и возникает вследствие раздражения центральных концов перерезанных при ампутации нервов.

Среди других видов боли также выделяют проекционные, иррадиирующие, отраженные и головные боли. Проекционные боли ощущаются в периферическом участке нерва, при раздражении его центрального (проксимального) участка. Иррадиирующие боли возникают в области иннервации одной ветви нерва при наличии очага раздражения в зоне иннервации другой ветви этого же нерва. Отраженные боли возникают в участках кожи, иннервируемых из того же сегмента спинного мозга, что и внутренние органы, где расположен очаг повреждения. Головные боли отличаются очень большим разнообразием по характеру, типу, форме, интенсивности, длительности, тяжести, локализации с вовлечением как соматических, так и вегетативных реакций. К ним приводят многообразные расстройства мозгового и системного кровообращения, нарушения кислородного и субстратного обеспечения мозга, а также различные повреждения.

Боль в условиях затянувшейся патологии выступает в роли важного патогенетического фактора развития патологических процессов и заболеваний.

В современной медицинской практике с целью обезболивания используются подходы направленные на снижение активности ноцицептивной системы и повышение активности антиноцицептивных систем. Для этого применяется этиотропная, патогенетическая и симптоматическая терапия боли и следующие методы обезболивания:

Фармакологические (используются средства местного, общего и комбинированного обезболивания);

Психологические (внушение, самовнушение, гипноз и др.);

Физические (электроакупунктура, электронаркоз, электрофорез, диадинамические токи, горчичники, массаж);

Хирургические (иммобилизация костей при их переломах, вправление вывихов, удаление опухолей, желчных или почечных камней, иссечение соединительнотканных рубцов, при длительных нетерпимых болях проводят коагуляцию нервных структур, волокон – источника болевой афферентации).

"Боль - это всегда сигнал организма. Боль указывает на то, что в организме что-то не в порядке. Поэтому недостаточно просто заглушить боль, напротив, вы должны как можно скорее выяснить причину боли и устранить её".

Проблема боли и обезболивания с давних времен привлекала внимание людей. В последние годы резко возрос интерес к применению обезболивания при одной из наиболее массовых форм медицинского обслуживания - лечении зубов.

В связи с возникновением болевого синдрома и психоэмоционального дискомфорта, при выполнении стоматологических вмешательств больные отказываются от своевременной стоматологической помощи, что способствует превращению этой медицинской проблемы в социальную. Хорошо известно, что у подавляющего большинства пациентов посещение стоматолога ассоциируется с чувством страха и боли.

В последние десятилетия на основе новейших анестезиологических концепций созданы методики обезболивания, включающие местную анестезию, премедикацию и наркоз. В отечественной литературе редко встречаются комплексные оценки методик местной анестезии (Кузин М.И., 1982 г., Егоров П.М., 1985 г., Пащук А.Ю., 1987 г. и др.), а единственная книга по общему обезболиванию в стоматологической практике вышла более 15 лет назад (Бажанов Н.Н., Ганина С.С., 1979 г.). Немногочисленны публикации по этой важной проблеме и в зарубежной литературе (Alien G.D., 1984).

С успехом применявшиеся методы ингаляционного наркоза постепенно утрачивают свои позиции и вытесняются изящными по исполнению и безопасными методами сбалансированной премедикации и внутривенной анестезии. Это обстоятельство ни в коей мере не исключает применение местной анестезии и ингаляционного наркоза в амбулаторной практике. Гармоничное сочетание методов анестезии и рациональное применение каждого из них является альтернативным вариантом современной анестезии.

Проводившееся в последние годы изучение проблемы боли и эмоционального стресса, а также механизмов действия психотропных и анальгетических средств сыграло большую роль в выработке качественно нового подхода к проведению анестезии в поликлинике. Изучение реакций организма на стоматологическое вмешательство показало, что, помимо обезболивания необходимо добиться угнетения психического восприятия, торможения вегетативных реакций до и во время лечения зубов. Значительные изменения активности этих систем под влиянием страха и боли могут послужить причиной серьезных нарушений жизнедеятельности организма, особенно у больных, имеющих сопутствующие заболевания. Накопленный опыт свидетельствует, что адекватная защита организма может быть достигнута только в том случае, если рассматривать общую анестезию как комплексное понятие, включающее несколько компонентов: угнетение сознания, аналгезию, нейровегетативную защиту.

Физиологические механизмы боли

Боль - явление, затрагивающее различные аспекты деятельности человека и общества в целом. Она служит симптомом большинства острых и хронических заболеваний человека, создает в современном обществе ряд проблем медицинского, социального и экономического характера.

Тысячелетний опыт изучения боли показал, что, несмотря на кажущуюся простоту этого явления, оно представляет собой феномен, выражающийся в разнообразных физиологических, биохимических и психологических реакциях организма, которые тесно связаны с медициной и другими сферами деятельности человеческого общества.

Под анестезиологией принято понимать учение о состоянии организма в экстремальных условиях, о предотвращении и лечении нарушений работы различных органов и систем, об управлении жизненно важными функциями организма. Было бы упрощением определять задачу анестезиологии только как борьбу с болью. В том виде, в котором она существует в настоящее время, эта наука ставит перед собой значительно более сложные задачи, поэтому собственно анестезией, т.е. устранением всех восприятий и выключением сознания, роль анестезиологии не исчерпывается. Несмотря на огромный фактический материал, накопленный в процессе изучения различных аспектов обезболивания, до сих пор нельзя дать окончательный ответ на вопрос: что такое боль?

Попытки дать определение предпринимались неоднократно, и ни с одним из них не соглашались в дальнейшем другие исследователи. Эти неудачи имеют реалистическую основу: боль - сложный комплекс физиологических и психологических реакций, чувствительности и состояния духа человека в конкретный момент, привычек, воспитания, культуры. В то же время правильный ответ на этот вопрос нельзя получить без анализа сведений о механизмах, процессах и явлениях в тех системах мозга, которые воспринимают и перерабатывают импульсы, возникающие вследствие воздействия на организм болевых факторов. Известно, что болевые воздействия вызывают различные ощущения. Такие признаки боли, как сенсорное качество (острая, тупая), интенсивность, локализация, эмоциональные, вегетативные и моторные проявления, легли в основу различных классификаций.

Неоднозначность понятия "боль" и многообразие проявлений боли по-разному оценивают врачи и психологи, различая первичную и вторичную, острую и хроническую, висцеральную (жгучая, колющая, тупая), физическую и психологенную боль.

При рассмотрении клинико-физиологических основ анестезиологии в стоматологии целесообразно выделить два фактора боли - физиологический и психологический. Боль, как физиологическая реакция, в свою очередь проходит ряд этапов: импульсация с рецепторов, реакция центральных структур мозга и афферентные механизмы боли в виде комплекса вегетативных и двигательных реакций, которые влияют на все жизненно важные и вспомогательные функции организма.

В таком делении боли есть определенная условность, заключающаяся в том, что основой психологического фактора боли является психогенная катехоламинемия.

боль, обусловленная внешними воздействиями. Ее локализация - кожа и слизистые оболочки. При этом сохраняется полость периферического аппарата и функции центральных механизмов, модулирующих болевые ощущения;

боль, связанная с внутренними патологическими процессами. В возникновении такой боли кожа обычно не участвует, за исключением случаев прямого повреждения или отраженной боли, сохраняются функции механизмов, модулирующих боль, и проведение по афферентным волокнам;

боль, явившаяся следствием повреждения нервной системы и ее афферентного аппарата (невралгия, каузалгия, фантомная боль).

Психогенная боль обусловлена, главным образом психологическими или социальными факторами (эмоциональное состояние личности, окружающая ситуация) и представляет собой феномен, образованный интеграцией анатомического, физиологического, психологического компонентов, каждый из которых имеет собственную структуру (Кассиль Г.К., 1975 г.; Лиманский Ю.П., 1986г.; Sternbach R., 1978; Melzach P., 1981).

Существующие в медицине взгляды на рецепцию боли отражают теоретические воззрения, появившиеся в XIX веке и до последнего времени практически не вызывавшие сомнений. Определяющими считались два взгляда на рецепцию боли: наличие специфических болевых рецепторов и восприятие боли любыми рецепторами, когда раздражающий стимул достигает определенной величины. Болевые импульсы воспринимаются и передаются терминалями сенсорных волокон типа А-8, при этом болевые рецепторы являются претерминальными участками этих волокон (Хаютин В.М., 1980 г.).

Принято считать, что существуют две системы передачи болевых (ноцицептивных) импульсов. Филогенетически более молодая система, действующая через волокна А-5 (тонкие миелинизированные), немедленно дает информацию о характере и локализации повреждения (локальная, быстрая или эпикрическая боль). Эту систему называют первичной и экстероцептивной, так как она реагирует, главным образом, на внешние раздражители. Другая система, эволюционно более древняя и универсальная, действует замедленно через С-волокна (немиелинизированные) и передает тупую диффузную, длительно проводящуюся (протопатическую) боль. Ее называют интерорецептивной, поскольку она сигнализирует преимущественно о патологических процессах, происходящих в тканях и органах (Зильбер А.П., 1984 г.).

Многообразие характера боли зависит от многих факторов. Так, локализованная острая эпикрическая боль передается по лемнисковой афферентной системе через задние столбы спинного мозга и спиноцервикальный тракт в зрительный бугор, откуда проецируется преимущественно в первую соматосенсорную зону коры. Диффузная длительная протопатическая боль связана с экстралемнисковой системой и передается в ретикулярную формацию, откуда проецируется преимущественно во вторую соматосенсорную зону коры.

Воздействие на боль с лечебной целью осуществляют на разных уровнях, различными методами в зависимости от ее характера. Все это позволяет предложить гипотезу о боли как многокомпонентной реакции организма, которая, развиваясь по одной или нескольким программам "болевого поведения", проявляется в зависимости от качества, интенсивности, пространственных и временных параметров ноцицептивных стимулов, а также от индивидуальных особенностей ЦНС, либо как неприятное сенсорное ощущение, либо как эмоциональный ответ или мотивационное состояние. (Лиманский Ю.П., 1986 г.).

Многие ученые пытались дать четкое научное определение боли давно. Одно из самых, на наш взгляд, удачных определений принадлежит П.К.Анохину, который квалифицировал боль как "своеобразное психическое состояние человека, определяющееся совокупностью физиологических процессов в ЦНС, вызванных каким-либо сверхсильным или разрушительным раздражением".

Заслуживает внимания гипотеза, предложенная Г.Лабори (1970 г.), объясняющая причины возникновения и формирования зубной боли при сверхпороговом раздражении тканей зуба.

Боль и обезболивание всегда остаются важнейшими проблемами медицины, а облегчение страданий больного человека, снятие боли или уменьшение ее интенсивности - одна из самых важных задач врача. В последние годы достигнуты определенные успехи в понимании механизмов восприятия и формирования боли. Однако, остается еще много нерешенных теоретических и практических вопросов.

Боль представляет собой неприятное ощущение, реализующееся специальной системой болевой чувствительности и высшими отделами мозга, относящимися к психоэмоциональной сфере. Она сигнализирует о воздействиях, вызывающих повреждение ткани или об уже существующих повреждениях, возникших вследствие действия экзогенных факторов или развития патологических процессов.

Систему восприятия и передачи болевого сигнала называют ноцицептивной системой (nocere-повреждение, cepere- воспринимать, лат.).

Классификация боли . Выделяют физиологическую и патологическую боль. Физиологическая (нормальная) боль возникает как адекватная реакция нервной системы на опасные для организма ситуации, и в этих случаях она выступает как фактор предупреждения о процессах, потенциально опасных для организма. Обычно физиологической болью называют ту, которая возникает при целостной нервной системе в ответ на повреждающие или тканеразрушающие стимулы. Главным биологическим критерием, отличающим патологическую боль, является ее дизадаптивное и патогенное значение для организма. Патологическая боль осуществляется измененной системой болевой чувствительности.

По характеру выделяют острую и хроническую (постоянную) боль. По локализации выделяются кожные, головные, лицевые, сердечные, печеночные, желудочные, почечные, суставные, поясничные и др. В соответствии с классификацией рецепторов выделяют поверхностную (экстероцептивную ), глубокую (проприоцептивную ) и висцеральную (интероцептивную) боль.

Различают боли соматические (при патологических процессах в коже, мышцах, костях), невралгические (обычно локализованные) и вегетативные (обычно диффузные). Возможны так называемые иррадиирующие боли. Например, в левую руку и лопатку при стенокардии, опоясывающие при панкреатите, в мошонку и бедро при почечной колике. По характеру, течению, качеству и субъективным ощущениям боли различают приступообразные, постоянные, молниеносные, разлитые, тупые, иррадиирующие, режущие, колющие, жгучие, давящие, сжимающие и др.

Ноцицептивная система .

Боль, являясь рефлекторным процессом, включает и все основные звенья рефлекторной дуги: рецепторы (ноцицепторы), болевые проводники, образования спинного и головного мозга, а также медиаторы, осуществляющие передачу болевых импульсов.

Согласно современным данным, ноцицепторы в большом количестве содержатся в различных тканях и органах и имеют множество концевых разветвлений с мелкими аксо-плазматическими отростками, которые и являются структурами, активируемыми болевым воздействием. Считается, что по сути своей они являются свободными немиелизированными нервными окончаниями. Более того, в коже, и, особенно, в дентине зубов были обнаружены своеобразные комплексы свободных нервных окончаний с клетками иннервируемой ткани, которые рассматриваются как сложные рецепторы болевой чувствительности. Особенностью как поврежденных нервов, так и свободных немиелинизированных нервных окончаний является их высокая хемочувствительность.

Установлено, что любое воздействие, приводящее к повреждению тканей и являющееся адекватным для ноцицептора, сопровождается высвобождением алгогенных (вызывающих боль) химических агентов. Выделяют три типа таких веществ.

а) тканевые (серотонин, гистамин, ацетилхолин, простагландины, ионы К и Н);

б) плазменные (брадикинин, каллидин);

в) выделяющиеся из нервных окончаний (субстанция P).

Предложено немало гипотез о ноцицептивных механизмах алгогенных субстанций. Считается, что субстанции, содержащиеся в тканях, непосредственно активируют концевые разветвления немиелинизированных волокон и вызывают импульсную активность в афферентах. Другие (простагландины), сами не вызывают боли, но усиливают эффект ноцицептивного воздействия иной модальности. Третьи (субстанция P) выделяются непосредственно из терминалей и взаимодействуют с рецепторами, локализованными на их мембране, и, деполяризуя ее, вызывают генерацию импульсного ноцицептивного потока. Предполагается также, что субстанция P, содержащаяся в сенсорных нейронах спинномозговых ганглиев, действует и как синаптический передатчик в нейронах заднего рога спинного мозга.

В качестве химических агентов, активирующих свободные нервные окончания, рассматриваются не идентифицированные до конца вещества или продукты разрушения тканей, образующиеся при сильных повреждающий воздействиях, при воспалении, при локальной гипоксии. Свободные нервные окончания активируются и интенсивным механическим воздействием, вызывающим их деформацию, обусловленную сжатием ткани, растяжением полого органа с одновременным сокращением его гладкой мускулатуры.

По мнению Гольдшайдера, боль возникает не в результате раздражения специальных ноцицепторов, а вследствие избыточной активации всех типов рецепторов различных сенсорных модальностей, которые в норме реагируют только на не болевые, "не ноцицептивные" стимулы. В формировании боли в этом случае

главенствующее значение имеет интенсивность воздействия, а также пространственно-временное соотношение афферентной информации, конвергенция и суммация афферентных потоков в ЦНС. В последние годы получены весьма убедительные данные о наличии "неспецифических" ноцицепторов в сердце, кишечнике, легких.

В настоящее время считается общепризнанным, что основными проводниками кожной и висцеральной болевой чувствительности являются тонкие миэлиновые А- дельта и без миэлиновые С волокна, различающиеся по ряду физиологических свойств.

Сейчас общепринято следующее разделение боли на:

1) первичную- светлую, коротко латентную, хорошо локализованную и качественно детерминированную боль;

2) вторичную- темную, длинно латентную, плохо локализованную, тягостную, тупую боль.

Показано, что "первичная" боль связана с афферентной импульсацией в А- дельта волокнах, а "вторичная" - с C-волокнами.

Восходящие пути болевой чувствительности . Существуют два основные "классические" - лемнисковые и экстралемнисковые восходящие системы. В пределах спинного мозга одна из них располагается в дорсальной и дорсолатеральной зоне белого вещества, другая- в его вентролатеральной части. В ЦНС не существует специализированных путей болевой чувствительности, и интеграция боли осуществляется на различных уровнях ЦНС на основе сложного взаимодействия лемнисковых и экстралемнисковых проекций. Однако, доказано, что значительно большую роль в передаче восходящей ноцицептивной информации играют вентролатеральные проекции.

Структуры и механизмы интеграции боли . Одной из главных зон восприятия афферентного притока и его переработки является ретикулярная формация головного мозга. Именно здесь оканчиваются пути и коллатерали восходящих систем и начинаются восходящие проекции к вентро-базальным и интраламинарным ядрам таламуса и далее - в соматосенсорную кору. В ретикулярной формации продолговатого мозга существуют нейроны, активирующиеся исключительно ноцицептивными стимулами. Наибольшее их количество (40-60%) выявлено в медиальных ретикулярных ядрах. На основе информации, поступающей в ретикулярную формацию, формируются соматические и висцеральные рефлексы, которые интегрируются в сложные соматовисцеральные проявления ноцицепции. Через связи ретикулярной формации с гипоталамусом, базальными ядрами и лимбическим мозгом реализуются нейроэндокринные и эмоционально- аффективные компоненты боли, сопровождающие реакции защиты.

Таламус . Выделяют 3 основных ядерных комплекса, имеющих непосредственное отношение к интеграции боли: вентро-базальный комплекс, задняя группа ядер, медиальные и интраламинарные ядра.

Вентро-базальный комплекс является главным релейным ядром всей соматосенсорной афферентной системы. В основном здесь оканчиваются восходящие лемнисковые проекции. Считается, что мультисенсорная конвергенция на нейронах вентро-базального комплекса обеспечивает точную соматическую информацию о локализации боли, ее пространственную соотнесенность. Разрушение

вентро-базального комплекса проявляется проходящим устранением "быстрой", хорошо локализованной боли и изменяет способность к распознаванию ноцицептивных стимулов.

Считается, что задняя группа ядер наряду с вентро-базальным комплексом участвует в передаче и оценке информации о локализации болевого воздействия и частично в формировании мотивационно-аффективных компонентов боли.

Клетки медиальных и интраламинарных ядер отвечают на соматические, висцеральные, слуховые, зрительные и болевые стимулы. Разно модальные ноцицептивные раздражения - пульпы зуба, А-дельта, С-кожных волокон, висцеральных афферентов, а также механические, термические и др. вызывают отчетливые, увеличивающиеся пропорционально интенсивности стимулов, ответы нейронов. Предполагается, что клетки интраламинарных ядер осуществляют оценку и раскодирование интенсивности ноцицептивных стимулов, различая их по продолжительности и паттерну разрядов.

Кора головного мозга . Традиционно считалось, что основное значение в переработке болевой информации имеет вторая соматосенсорная зона. Эти представления связаны с тем, что передняя часть зоны получает проекции из вентро-базального таламуса, а задняя- из медиальных, интраламинарных и задних групп ядер. Однако в последние годы представления об участии различных зон коры в перцепции и оценке боли существенно дополняются и пересматриваются.

Схема корковой интеграции боли в обобщенном виде может быть сведена к следующему. Процесс первичного восприятия осуществляется в большей мере соматосенсорной и фронто-орбитальной областями коры, в то время как другие области, получающие обширные проекции различных восходящих систем, участвуют в качественной ее оценке, в формировании мотивационно-аффективных и психодинамических процессов, обеспечивающих переживание боли и реализацию ответных реакций на боль.

Следует подчеркнуть, что боль в отличие от ноцицепции это не только и даже не столько сенсорная модальность, но и ощущение, эмоция и "своеобразное психическое состояние" (П.К. Анохин). Поэтому боль как психофизиологический феномен формируется на основе интеграции ноцицептивных и антиноцицептивных систем и механизмов ЦНС.

Антиноцицептивная система .

Ноцицептивная система имеет свой функциональный антипод - антиноцицептив-ную систему, которая контролирует деятельность структур ноцицептивной системы.

Антиноцицептивная система состоит из разнообразных нервных образований, относящихся к разным отделам и уровням организации ЦНС, начиная с афферентного входа в спинном мозге и кончая корой головного мозга.

Антиноцицептивная система играет существенную роль в механизмах предупреждения и ликвидации патологической боли. Включаясь в реакцию при чрезмерных ноцицептивных раздражениях, она ослабляет поток ноцицептивной стимуляции и интенсивность болевого ощущения, благодаря чему боль остается под контролем и не приобретает патологического значения. При нарушении же деятельности антиноцицептивной системы ноцицептивные раздражения даже небольшой интенсивности вызывают чрезмерную боль.

Антиноцицептивная система имеет свое морфологическое строение, физиологические и биохимические механизмы. Для нормального его функционирования необходим постоянный приток афферентной информации, при ее дефиците функция антиноцицептивной системы ослабляется.

Антиноцицептивная система представлена сегментарным и центральным уровнями контроля, а также гуморальными механизмами - опиоидной, моноаминергической (норадреналин, дофамин, серотонин), холин-ГАМК-эргическими системами.

Кратко остановимся на вышеуказанных механизмах.

Опиатные механизмы обезболивания . Впервые в 1973 г. было установлено избирательное накопление веществ, выделенных из опия, например морфина или его аналогов, в определенных структурах мозга. Эти образования получили название опиатных рецепторов. Наибольшее их количество находится в отделах мозга, передающих ноцицептивную информацию. Показано, что опиатные рецепторы связываются с веществами типа морфина или его синтетическими аналогами, а также с аналогичными веществами, образующимися в самом организме. В последние годы доказана неоднородность опиатных рецепторов. Выделены Мю-, дельта-, каппа-, сигма-опиатные рецепторы. Так, например, морфиноподобные опиаты соединяются с Мю-рецепторами, опиатные пептиды- с дельта рецепторами.

Эндогенные опиаты . Выяснено, что в крови и спинномозговой жидкости человека имеются вещества, обладающие способностью соединяться с опиатными рецепторами. Они выделены из мозга животных, имеют структуру олигопептидов и получили название энкефалинов (мет- и лей-энкефалин). Из гипоталамуса и гипофиза были получены вещества с еще большей молекулярной массой, имеющие в своем составе молекулы энкефалина и названные большими эндорфинами . Эти соединения об- разуются при расщеплении бета-липотропина, а учитывая, что он является гормоном гипофиза, можно объяснить гормональное происхождение эндогенных опиоидов. Из других тканей получены вещества с опиатными свойствами и иной химической структуры- это лей-бета-эндорфин, киторфин, динорфин и др.

Различные области ЦНС имеют неодинаковую чувствительность эндорфинам и энкефалинам. Например, гипофиз в 40 раз чувствительнее к эндорфинам, чем к энкефалинам. Опиатные рецепторы обратимо соединяются с наркотическими аналгетиками, и последние могут быть вытеснены их антагонистами с восстановлением болевой чувствительности.

Каков же механизм обезболивающего действия опиатов? Считается, что они соединяются с рецепторами (ноцицепторами) и, так как имеют большие размеры, препятствуют соединению с ними нейротрансмиттера (субстанции P). Известно также, что эндогенные опиаты обладают и пресинаптическим действием. В результате этого уменьшается выделение дофамина, ацетилхолина, субстанции P, а также простагландинов. Предполагают, что опиаты вызывают угнетение в клетке функции аденилатциклазы, уменьшение образования цАМФ и, как следствие, торможение выделения медиаторов в синаптическую щель.

Адренэргические механизмы обезболивания . Установлено, что норадреналин тормозит проведение ноцицептивных импульсов как на сегментарном (спинной мозг), так и стволовом уровнях. Этот его эффект реализуется при взаимодействии с альфа-адренорецепторами. При болевом воздействии (равно как и стрессе) резко активируется симпатоадреналовая система (САС), мобилизуются тропные гормоны, бета-липотропин и бета-эндорфин как мощные аналгетические полипептиды гипофиза, энкефалины. Попадая в спинномозговую жидкость, они влияют на нейроны таламуса, центрального серого вещества мозга, задние рога спинного мозга, тормозя образование медиатора боли- субстанции Р и обеспечивая таким образом глубокую анальгезию. Одновременно с этим усиливается образование серотонина в большом ядре шва, который также тормозит реализацию эффектов субстанции Р. Считается, что эти же механизмы обезболивания включаются при акупунктурной

стимуляции не болевых нервных волокон.

Для иллюстрации многообразия компонентов антиноцицептивной системы следует сказать, что выявлено много гормональных продуктов, оказывающих аналгетический эффект без активации опиатной системы. Это вазопрессин, ангиотензин, окситоцин, соматостатин, нейротензин. Причем, аналгетический эффект их может быть в несколько раз сильнее энкефалинов.

Есть и другие механизмы обезболивания. Доказано, что активация холинэргической системы усиливает, а блокада ее ослабляет морфийную систему. Предполагают, что связывание ацетилхолина с определенными центральными М- рецепторами стимулирует высвобождение опиоидных пептидов. Гамма-аминомасляная кислота регулирует болевую чувствительность, подавляя эмоционально-поведенческие реакции на боль. Боль, активируя ГАМК и ГАМК- эргическую передачу, обеспечивает адаптацию организма к болевому стрессу.

Острая боль . В современной литературе можно встретить несколько теорий, объясняющих происхождение боли. Наибольшее распространение получила т.н. "воротная" теория Р. Мельзака и П. Уолла. Она заключается в том, что желатинозная субстанция заднего рога, которая обеспечивает контроль поступающих в спинной мозг афферентных импульсов, выступает в роли ворот, пропускающих ноцицептивные импульсы вверх. Причем, важное значение принадлежит Т-клеткам желатинозной субстанции, где происходит пресинаптическое торможение терминалей, в этих условиях болевые импульсы не проходят дальше в центральные

мозговые структуры и боль не возникает. По современным представлениям, закрытие "ворот" связано с образование энкефалинов, которые тормозят реализацию эффектов важнейшего медиатора боли - субстанции Р. Если увеличивается приток афферентации по А-дельта и С-волокнам, активируются Т- клетки и ингибируются клетки желатинозной субстанции, что снимает ингибиторный эффект нейронов желатинозной субстанции на терминали афферентов с Т-клетками. Поэтому активность Т-клеток превышает порог возбуждения и возникает боль вследствие облегчения передачи болевых импульсов в мозг. "Входные ворота" для болевой информации в этом случае открываются.

Важным положением этой теории является учет центральных влияний на "воротный контроль" в спинном мозге, ибо такие процессы, как жизненный опыт, внимание оказывают влияние на формирование боли. ЦНС осуществляет контроль сенсорного входа за счет ретикулярных и пирамидных влияний на воротную систему. Например, Р. Мельзак приводит такой пример: женщина неожиданно обнаруживает у себя уплотнение в груди и, беспокоясь, что это рак, может вдруг почувствовать боль в груди. Боль может усиливаться и даже распространяться на плечо и руку. Если врачу удастся убедить ее, что это уплотнение не представляет опасности, может наступить моментальное прекращение боли.

Формирование боли обязательно сопровождается активацией антиноцицептивной системы. Что же влияет на уменьшение или исчезновение боли? Это прежде всего информация, которая поступает по толстым волокнам и на уровне задних рогов спинного мозга, усиливает образование энкефалинов (о их роли мы говорили выше). На уровне ствола мозга включается нисходящая аналгетическая система (ядра шва), которая посредством серотонин-, норадреналин-, энкефалинэргических механизмов оказывает нисходящие влияния на задние рога и таким образом на болевую информацию. За счет возбуждения САС также тормозится передача болевой информации, и это является важнейшим фактором усиления образования эндогенных опиатов. Наконец, за счет возбуждения гипоталамуса и гипофиза активируется образование энкефалинов и эндорфинов, а также усиливается прямое влияние нейронов гипоталамуса на задние рога спинного мозга.

Хроническая боль .При длительном повреждении тканей (воспаление, переломы, опухоли и т.д.) формирование боли происходит так же, как и при острой, только постоянная болевая информация, вызывая резкую активацию гипоталамуса и гипофиза, САС, лимбических образований мозга, сопровождается более сложными и продолжительными изменениями со стороны психики, поведения, эмоциональных проявлений, отношения к окружающему миру (уход в боль).

По теории Г.Н. Крыжановского хроническая боль возникает в результате подавления тормозных механизмов, особенно на уровне задних рогов спинного мозга и таламуса. При этом в мозге формируется генератор возбуждения. Под влиянием экзогенных и эндогенных факторов в определенных структурах ЦНС вследствие недостаточности тормозных механизмов возникают генераторы патологически усиленного возбуждения (ГПУВ), активирующие положительные связи, вызывая эпилептизацию нейронов одной группы и повышение возбудимости других нейронов.

Фантомные боли (боли в ампутированных конечностях) объясняются в основном дефицитом афферентной информации и в результате этого тормозное влияние Т-клеток на уровне рогов спинного мозга снимается, а любая афферентация из области заднего рога воспринимается как болевая.

Отраженная боль. Ее возникновение связано с тем, что афференты внутренних органов и кожи связаны с одними и теми же нейронами заднего рога спинного мозга, которые дают начало спинно-таламическому тракту. Поэтому афферентация, идущая от внутренних органов (при их поражении), повышает возбудимость и соответствующего дерматома, что воспринимается как боль в этом участке кожи.

Основные различия проявлений острой и хронической боли .

1.При хронической боли автономные рефлекторные реакции постепенно уменьшаются и в конечном счете исчезают, а превалируют вегетативные расстройства.

2.При хронической боли, как правило, не бывает самопроизвольного купирования боли, для ее нивелирования требуется вмешательство врача.

3.Если острая боль выполняет защитную функцию, то хроническая вызывает более сложные и длительные расстройства в организме и приводит (J.Bonica,1985) к прогрессивному "изнашиванию", вызванному нарушением сна и аппетита, снижением физической активности, часто избыточным лечением.

4.Кроме страха, характерного для острой и хронической боли, для последней свойственны также депрессия, ипохондрия, безнадежность, отчаяние, устранение больных от социально-полезной деятельности (вплоть до суицидальных идей).

Нарушения функций организма при боли . Расстройства функций Н.С. при интенсивной боли проявляются нарушением сна, сосредоточенности, полового влечения, повышенной раздражительностью. При хронической интенсивной боли резко уменьшается двигательная активность человека. Больной находится в состоянии депрессии, повышается болевая чувствительность в результате снижения болевого порога.

Небольшая боль учащает, а очень сильная замедляет дыхание вплоть до его остановки. Может увеличиться частота пульса, системное АД, развиться спазм периферических сосудов. Кожные покровы бледнеют, а если боль непродолжительна, спазм сосудов сменяется их расширением, что проявляется покраснением кожи. Изменяется секреторная и двигательная функция ЖКТ. За счет возбуждения САС сначала выделяется густая слюна (в целом слюноотделение увеличивается), а затем за счет активации парасимпатического отдела нервной системы- жидкая. В последующем уменьшается секреция слюны, желудочного и панкреатического сока, замедляется моторика желудка и кишечника, возможна рефлекторная олиго- и анурия. При очень резкой боли появляется угроза развития шока.

Биохимические изменения проявляются в виде повышения потребления кислорода, распада гликогена, гипергликемии, гиперлипидемии.

Хронические боли сопровождаются сильными вегетативными реакциями. Например, кардиалгии и головные боли сочетаются с подъемом АД, температуры тела, тахикардией, диспепсией, полиурией, повышенным потоотделением, тремором, жаждой, головокружением.

Постоянным компонентом реакции на болевое воздействие является гиперкоагуляция крови. Доказано повышение свертываемости крови у больных на высоте приступа болей, во время оперативных вмешательств, в раннем послеоперационном периоде. В механизме гиперкоагуляции при боли основное значение имеют ускорение тромбиногенеза. Вы знаете, что внешний механизм активации свертывания крови инициируется тканевым тромбопластином, а при боли (стрессе) наблюдается выброс тромбопластина из интактной сосудистой стенки. Кроме того, при болевом синдроме уменьшается содержание в крови физиологических ингибиторов свертывания крови: антитромбина, гепарина. Еще одним характерным изменением при боли в системе гемостаза является перераспределительный тромбоцитоз (поступление в кровь зрелых тромбоцитов из депо- легких).

Введение

Знание клеточного механизма передачи и модуляции ноцицептивной информации может быть полезно:

1) для лучшего понимания фармакологии известных анальгетических препаратов;

2) для развития направлений создания новых анальгетиков.

Основные нейрофизиологические понятия

Боль может распространяться по А-дельта и С-волокнам ноцицептора и в зависимости от интенсивности ноцицепторной активации (периферический механизм боли). При определенных условиях боль может передаваться по А-бета-волокнам, когда низкий порог возбудимости механорецепторов активируется тактильной стимуляцией. За этот феномен ответственны изменения функциональных свойств второго нейрона (центральный механизм боли).

Периферический механизм боли

Высокий порог активации требует интенсивной патологической стимуляции для запуска «системы тревоги» и усиления болевой чувствительности. В ситуациях, когда патологические стимулы вызывают повреждение ткани и развитие сопутствующей воспалительной реакции, тонкие миелиновые и немиелиновые волокна могут подвергаться сенситизации. В связи с этим порог их активации уменьшается, рецептор запускает разряды более высокой частоты или даже может иметь спонтанную активность.

Подобные изменения проводниковых свойств ноцицептора развиваются в связи с появлением химических субстанций, которые вырабатываются в месте повреждения, где часто наблюдается воспаление (алгогенные вещества). Рецептор может активироваться стимулами меньшей интенсивности. Феномен «периферической сенситизации» несет ответственность за увеличение болевой чувствительности, что в конечном счете приводит к повышению интенсивности боли при стимуляции той же силы (гипералгезия).

Центральный механизм боли

Длительная или повторная стимуляция может изменять свойства ответа нейронов заднего рога (нейрональная пластичность). Нейроны заднего рога могут сенситизироваться и отвечать более сильным стимулом после прохождения импульса (феномен «взведенного курка»).

При определенных условиях некоторые нейроны заднего рога могут становиться чувствительными даже к непатологической стимуляции, которая проводится по низкопороговым А-бета-волокнам, так что даже легкое прикосновение может становиться болезненным (аллодиния).

Такая гиперчувствительность может рассматриваться как патологическое состояние, так как боль в этом случае не является защитным сигналом о нарушениях в организме. Стимуляция низкой интенсивности может вызывать и пролонгировать мучительную боль. У некоторых пациентов спонтанная боль может развиваться без видимой причины.

Патологическая боль

Какие нарушения ЦНС, вызванные длительными и интенсивными патологическими стимулами, мы можем лечить или, что лучше, предотвращать? Природа изменений нейронов заднего рога, вызываемых интенсивной стимуляцией, изучена далеко не полностью. Однако некоторые механизмы направленного фармакологического воздействия на процессы сенситизации определились достаточно четко.

Woolf и соавт. доказали, что второй нейрон заднего рога участвует в образовании спиноталамического тракта (восходящий путь для патологической информации), который активируется возбуждающими аминокислотами (ВАК). Наиболее изученным в этом плане является глутамат. ВАК подобно нейротрансмиттерам могут активировать различные рецепторы: NMDA (n-метил-d-аспартат), АМРА и QA (альфа-амино-3-гидрокси-5-метилизосоксазол-5-проприонат и квисквалат) и метаботропические рецепторы (1,3-транс-1-аминоциклопентил-1,3-дисарбоксилат (трансAPCD)).

Позвольте в первую очередь обсудить NMDA-рецептор. При физиологических условиях активация NMDA способствует продукции cGMP (циклический гуанозин-монофосфат). При патологических состояниях залп импульсов, генерированных длительной и интенсивной патологической стимуляцией, может перестимулировать NMDA-рецептор и запустить каскад интрацеллюлярных реакций, которые увеличивают продукцию NО (оксид азота).

В случае гиперпродукции NО может диффундировать из клетки, где был выработан, и становиться токсичным для других клеток, не имеющих NO-синтазы и других внутриклеточных защитных механизмов. Предполагается, что NО в высоких концентрациях (как продукт суперстимуляции NMDA-рецептора возбуждающими аминокислотами) может воздействовать на малые энкефалинергические интернейроны, которые блокируют вход ноцицептивной информации («контроль входных ворот»). В связи с этим интенсивная патологическая стимуляция не контролируется нейронами заднего рога, что вызывает гипералгезию.

Теоретические предпосылки, представленные выше, дают возможность применения новых фармакологических подходов к анальгезии:

1) первый уровень, активация NMDA-рецептора, может быть блокирован кетамином или МК 801 ((+)-5-метил-10,11-дигидро-5Н дибензо(а,d)циклогептен-5,10-иминемалеат);

2) второй уровень, продукция NО в клетке, может блокироваться путем замещения L-аргинина на L-NAME (N-нитpo-L-аргинин-метил-эфир). L-аргинин является субстратом, используемым NO-синтазой для продукции NО. Его замена на L-NAME блокирует эту реакцию и предотвращает дальнейшую продукцию NO;

3) третий уровень касается центрального эффекта нестероидных противовоспалительных препаратов (НСПВП).

НСПВП обладают не только противовоспалительной активностью на периферии, где имеет место повреждение ткани, им присуща определенная центральная анальгетическая активность. Эта активность была изучена на уровне сенситизированных нейронов заднего рога. Кроме NMDA-рецепторов нейроны заднего рога содержат АМРА-рецепторы и метаботропические рецепторы, которые играют определенную роль в реализации центрального эффекта НСПВП. Обе эти группы рецепторов могут активироваться возбуждающими аминокислотами, что приводит к увеличению продукции простагландинов в клетках заднего рога. НСПВП легко проходят гематоэнцефалический барьер и могут вызывать центральный анальгетический эффект несколькими возможными путями, один из которых представляет собой блокаду синтеза простагландинов в нейронах заднего рога.

Кетамин

На уровне NMDA-рецептора кетамин и МК 801 используются как рецепторные антагонисты. NMDA-рецептор является довольно сложным комплексом с различными центрами взаимодействия. Кетамин, являясь его неполным антагонистом, связывается с рецептором в феноциклидном центре. МК 801 до настоящего времени остается недоступным для клинического использования.

Существует много методической литературы об использовании NMDA-антагонистов при моделировании боли у животных. В последних работах Meller и Gebhart показали, что NMDA-антагонисты уменьшают гипералгезию у крыс, вызванную интенсивной термической стимуляцией. Автором исследовались поведенческие параметры у крыс при моделировании нейропатической боли. Было отмечено, что кетамин может уменьшать некоторые, но не все, ноцицептивные ответы на фоне гипералгезии. Этот эффект может устраняться введением NMDA. В клинике кетамин с определенным успехом используется для купирования послеоперационной боли, фантомной боли и постгерпетической невралгии. В большинстве клинических исследований использовалась рацемическая смесь кетамина, при этом наблюдалось учащение психомиметических эффектов. Оуе и соавт. предположили, что более эффективная анальгезия с меньшим количеством побочных эффектов может быть достигнута при применении S-формы кетамина.

L-NAME
(N-нитро-L-аргинин-метил-эфир)

Meller и Gebhart продемонстрировали, что гипералгезия у крыс, вызванная интратекальным введением NMDA (1 рмоль/л), снижалась, если их лечили L-NAME. В исследовании автора показано, что L-NAME, используемый для терапии моделированной нейропатической боли у крыс, изменял поведенческие параметры в фазе гипералгезии этого синдрома. Антиноцицептивный эффект L-NAME устраняется введением L-аргинина или NMDA, так как эти два медиатора восстанавливают ноцицептивное поведение животных. L-NAME непригоден для клинического применения, но эксперименты на животных указывают новое направление возможного фармакологического вмешательства в нейрохимию боли.

Нестероидные противовоспалительные препараты

Ноцицептивные нейроны заднего рога активируются возбуждающими аминокислотами (ВАК), которые действуют как нейротрансмиттеры. Для нивелирования эффектов ВАК организм вырабатывает эндогенный антагонист ВАК — кайнуреническую кислоту. Предполагается, что при определенных условиях некоторые НСПВП (но не все) способны увеличивать продукцию кайнуренической кислоты. Таким образом, развивается блокада на уровне рецепторов ВАК. Это только один возможный механизм развития центрального анальгетического эффекта НСПВП. Этот эффект не зависит от степени блокады синтеза простагландинов. Спинальное действие НСПВП было продемонстрировано Malberg и Yaksh на крысах. Несколько раньше De Voghel с хорошим эффектом использовал эпидуральное введение лизина ацетилсалициловой кислоты у пациентов с раковой болью.

Заключение

Список литературы

1. C.J. Woolf. New Strategy for the Treatment of Inflammatory Pain: Prevention and Elimination of Central Sensitisation // Drugs. — 1994. — Vol. 47, suppl 5.

2. S.T. Meller, G.B. Gebhart. Spinal Med ators of Hyperalgesia // Drugs. — 1994. — Vol. 47, suppl 5.

3. A.B. Malmberg, T.L. Yaksh. Hyperalgesia Mediated by Spinal Glutamate or Substance P Receptor Blocked by Spinal Cyclooxygenase Inhibition // Science. — 1992. — Vol. 257.

4. I. Oye, O. Hustveit, A. Maurset, E. Ratti Moberg, O. Paulsen L.F. Skoglund. The Chiral Foms of Ketamine as Probes for NMDA receptor Function in Humans. NMDA Receptor Related Agents // Biochemistry, Pharmacology and Behavior / Еd. by Tsutomu Kameyama, Toshitaka Nabeshima, Edward F. Domino. — NPP Books, 1991.

5. D.T. Monagham, R.J. Bridges, C.У. Cotman. The excitatory amino acid receptor: their classes, Pharmacology, and Distinct properties in the function of the central nervous system // Pharmacol. Toxicol. — 1989. — Vol. 29. — P. 365-402.

6. B.M. Baron, B.L. Harrison, F.P. Miller, I.M. McDonald, F.G. Salituro, C.J. Schmidt, S.M. Sorensen, H.S. White, M.G. Palfreyman. Activity of 5,7-Dichlorokynurenic Acid, a Potent Antagonist at the N-Metyl-D-aspatate Receptor-Associated Glycine Binding Site / The American Society for Pharmacology and Experimental Therapeutics // Molecular Pharmacology. — 1990. — Vol. 38. — Р. 554-561.