Нейрофізіологічні механізми сприйняття болю. Механізм сприйняття болю Роль головного мозку у формуванні больової реакції

Найбільш поширеним та актуальним визначенням болю, розробленим Міжнародною асоціацією з вивчення болю (IASP), є визначення, згідно з яким «біль – це неприємне сенсорне та емоційне переживання, пов'язане з гострим або потенційним ушкодженням тканини, або описане в термінах такого ушкодження, або й то , та інше". Хоча пояснення фізіологічних основ болю було запропоновано кілька теоретичних схем, жодна теорія не змогла повністю охопити всі аспекти сприйняття болю.

Чотирьма найбільш загальновизнаними теоріями сприйняття болю є теорія специфічності, інтенсивності, теорія патернів та теорії комірного контролю. Однак у 1968 році Melzack та Casey описали біль як багатовимірний, де вимірювання не є незалежними, а скоріше інтерактивними. Ці вимірювання включають сенсорно-дискримінативний, афективно-мотиваційний та когнітивно-оцінний компоненти.

Визначення найімовірнішого механізму (механізмів) болю має вкрай важливе значення під час клінічної оцінки, оскільки це може бути керівництвом для визначення найбільш відповідного лікування. Таким чином, критерії, на яких клініцисти можуть ґрунтувати свої рішення щодо відповідних класифікацій, були встановлені за допомогою експертного консенсусного переліку клінічних показників.

Друзі, 30 листопада – 1 грудня у Москві відбудеться семінар від авторів легендарного бестселера Explain Pain.

Наведені нижче таблиці були взяті у Smart та співавт. (2010), які класифікували болючі механізми як «ноцицептивні», «периферичні невропатичні» та «центральні», та виділили як суб'єктивні, так і об'єктивні клінічні показники для кожного механізму. Таким чином, ці таблиці є доповненням до будь-яких загальноприйнятих даних і служать основою для прийняття клінічних рішень щодо найбільш відповідного механізму (механізмів) болю.

Крім того, знання факторів, які можуть змінити біль та сприйняття болю, може допомогти у визначенні наявного у пацієнта механізму болю. Нижче наведено фактори ризику, які можуть змінити біль та сприйняття болю.

Біомедецинський.
Психосоціальний чи поведінковий.
Соціальний та економічний.
Професійний / пов'язаний із роботою.

Механізм ноцицептивного болю

Ноцицептивная біль пов'язані з активацією периферичних закінчень первинних аферентних нейронів у відповідь шкідливі хімічні (запальні), механічні чи ішемічні стимули.

Суб'єктивні показники

Чітка, пропорційна механічна/анатомічна природа провокуючих та полегшувальних факторів.
Біль, пов'язаний і пропорційний травмі, або патологічному процесу (запальний ноцицептивний), або рухової/постуральної дисфункції (ішемічний ноцицептивний).
Біль, локалізований у сфері травми/дисфункції (з/без відбитого компонента).
Зазвичай швидке зменшення/зникнення болю відповідно до очікуваного часу загоєння/відновлення тканини.
Ефективність нестероїдних протизапальних препаратів/анальгетиків.
Періодичний (різкий) характер болю, що може бути пов'язане з рухами/механічним навантаженням; може бути постійною тупою ниючою або пульсуючою.
Біль у поєднанні з іншими симптомами запалення (наприклад, набряк, почервоніння, жар).
Відсутність неврологічних симптомів.
Біль, який почався нещодавно.
Чітка добова або 24-годинна картина симптомів (тобто ранкова скутість).
Відсутність чи незначний зв'язок із неадаптивними психосоціальними факторами (наприклад, негативними емоціями, низькою самоефективністю).

Об'єктивні показники

Чіткий, послідовний та пропорційний механічний/анатомічний характер відтворення болю під час руху/механічного тестування тканин-мішеней.
Локалізована біль при пальпації.
Відсутність або очікуване/пропорційне співвідношення результатів (первинної та/або вторинної) гіпералгезії та/або алодинії.
Анталгічні (тобто знеболювальні) пози/рухи.
Наявність інших кардинальних ознак запалення (набряк, почервоніння, жар).
Відсутність неврологічних ознак: негативні нейродинамічні випробування (наприклад, тест підйому прямої ноги, тест натягу плечового сплетення, тест Тинеля).
Відсутність дезадаптивної больової поведінки.

Механізм периферичного нейропатичного болю

Периферичний невропатичний біль ініціюється або викликається первинним ураженням або дисфункцією периферичної нервової системи (ПНС) і включає численні патофізіологічні механізми, пов'язані зі зміненим функціонуванням нерва і його реактивністю. Механізми включають підвищену збудливість і аномальну генерацію імпульсів, а також підвищену механічну, термічну і хімічну чутливість.

Суб'єктивні показники

Біль описується як пекучий, стріляючий, гострий, ниючий або подібний до удару електричним струмом.
Історія травми нерва, патології чи механічного ушкодження.
Біль у поєднанні з іншими неврологічними симптомами (наприклад, поколювання, оніміння, слабкість).
Біль характеризується дерматомальним розподілом.
Біль не змінюється у відповідь на застосування НПЗЗ/анальгетиків і зменшується при прийомі протиепілептичних препаратів (наприклад, Нейронтин, Лірика) або антидепресантів (наприклад, Амітриптілін).
Біль високого ступеня вираженості (тобто легко провокований і вимагає більше часу для заспокоєння).
Механічна закономірність до обтяжливих і пом'якшувальних факторів, пов'язаних з діяльністю/постурою, пов'язаними з рухом, навантаженням або стисненням нервової тканини.
Біль у поєднанні з іншими дизестезіями (наприклад, повзання мурашок, електричний струм, тяжкість).
Відстрочений біль у відповідь на рух/механічні навантаження.
Біль посилюється вночі та пов'язаний з порушенням сну.
Біль, пов'язаний із психологічними факторами (такими як дистрес, емоційні розлади).

Об'єктивні показники

Провокування болю/симптомів за допомогою механічних/рухових тестів (тобто активних/пасивних, нейродинамічних), які переміщують/навантажують/стискають нервову тканину.
Провокація болю/симптомів під час пальпації відповідних нервів.
Позитивні неврологічні результати (включаючи змінені рефлекси, відчуття та м'язову силу у дерматомальному/міотомічному чи шкірному розподілі).
Анталгічне становище ураженої кінцівки/частини тіла.
Позитивні результати гіпералгезії (первинної або вторинної) та/або алодинії та/або гіперпатії в межах зони розподілу болю.
Відстрочений біль у відповідь на рух/механічне тестування.
Клінічні дослідження, що підтверджують периферичний невропатіческій характер (наприклад, МРТ, КТ, тести нервової провідності).
Ознаки вегетативної дисфункції (такі як трофічні зміни).

Примітка: допоміжні клінічні дослідження (наприклад, МРТ) можуть не знадобитися для того, щоб лікарі-клініцисти могли класифікувати біль як «периферичний невропатичний».

Механізм центрального болю

Центральний біль - це біль, ініційований або що є наслідком первинного ураження чи дисфункції центральної нервової системи (ЦНС).

Суб'єктивні показники

Непропорційний, немеханічний, непередбачуваний характер провокації болю у відповідь множинні/неспецифічні чинники загострення/ослаблення.
Біль, що зберігається за межами очікуваного часу загоєння тканин/відновлення патології.
Біль, невідповідний характеру та ступеня травми або патології.
Широко поширений, неанатомічний розподіл болю.
Історія невдалих втручань (медичних/хірургічних/терапевтичних).
Сильний зв'язок з дезадаптивними психосоціальними факторами (тобто негативні емоції, низька самоефективність, дезадаптивні переконання та хвороблива поведінка, змінена сім'єю/роботою/соціальним життям, медичний конфлікт).
Біль не знижується у відповідь на НПЗЗ, але стає менш інтенсивним на фоні прийому протиепілептичних препаратів та антидепресантів.
Повідомлення про спонтанний (тобто незалежний від стимулу) біль та/або пароксизмальний біль (тобто раптові рецидиви та посилення болю).
Біль у поєднанні з вираженим порушенням дієздатності.
Більш постійний/незмінний біль.
Біль уночі/порушення сну.
Біль у поєднанні з іншими дизестезіями (печіння, холод, відчуття мурашок).

Біль високого ступеня вираженості (тобто легко провокований, що вимагає багато часу для заспокоєння).
Загострений біль у відповідь на рух/механічні навантаження, активність повсякденного життя.
Біль у поєднанні із симптомами дисфункції вегетативної нервової системи (зміна кольору шкіри, надмірне потовиділення, трофічні порушення).
Історія розладу/ураження ЦНС (наприклад, ушкодження спинного мозку).

Об'єктивні показники

Непропорційна, непослідовна, немеханічна/неанатомічна картина провокування болю у відповідь на рух/механічне тестування.
Позитивні результати гіпералгезії (первинної, вторинної) та/або алодинії та/або гіперпатії в межах розподілу болю.
Дифузні/неанатомічні області болю/болючість при пальпації.
Позитивна ідентифікація різних психосоціальних факторів (наприклад, катастрофізація, уникнення дистрес).
Відсутність ознак ушкодження тканини/патології.
Відстрочений біль у відповідь на рух/механічне випробування.
Атрофія м'язів.
Ознаки дисфункції вегетативної нервової системи (зміна кольору шкіри, пітливість).
Анталгічні пози/рухи.

Клінічні приклади

Наступні клінічні приклади доповнять наведену вище інформацію про ймовірні механізми болю.

Випадок №1

Пацієнт «А» – 58-річна жінка на пенсії. Історія поточної скарги — приблизно 1 місяць тому раптово виник біль у попереку, що віддає праву ногу. Пацієнтка скаржиться на постійний тупий біль у попереку праворуч (Б1), ВАШ 7-8/10, що віддає по передній частині правої ноги до коліна (Б2), який є періодичним 2/10 і пов'язаним із пекучим болем над коліном. Б1 посилюється під час керлінгу, коли права нога є ведучою, при ходьбі понад 15 хвилин, керуванні машиною більше 30 хвилин і підйомом по сходах. Б2 з'являється при сидінні на твердих поверхнях понад 30 хвилин та тривалому згинанні. Кашель та чхання не посилюють біль. Пацієнт А близько 10 років тому переніс травму попереку, пройшов курс лікування з гарним відновленням. Який механізм болю?

Випадок №2

Пацієнт "B" - 30-річний чоловік, бухгалтер. Історія поточної скарги – раптовий початок – нездатність повернути та нахилити шию вправо, що виникло 2 дні тому. При цьому у пацієнта голова знаходиться у положенні невеликого повороту та нахилу вліво. Пацієнт повідомляє про низький рівень болю (ВАШ 2-3/10), але тільки в момент повороту голови вправо, при цьому рух застряє. Пацієнт заперечує будь-яке оніміння, поколювання або пекучий біль, але НПЗЗ неефективні. Також відомо, що тепло та м'який масаж зменшують симптоми. Об'єктивний огляд вказують на те, що пасивні фізіологічні та додаткові рухи праворуч мають меншу амплітуду. Усі інші рухи шийного відділу не більше норми. Який домінуючий механізм болю?

Випадок №3

Пацієнт «С» – 25-річна студентка. Історія поточної скарги — дорожньо-транспортна пригода близько місяця тому шляхом на навчання — пацієнтка отримала удар ззаду. З того часу пацієнтка була на 6 сеансах фізіотерапії без будь-яких поліпшень щодо постійних болів у шиї. Біль локалізується зліва на рівні С2-7 (ВАШ 3-9/10) і варіюється від тупого болю до гострого болю в залежності від положення шиї. Біль посилюється при сидінні та ходьбі протягом більше 30 хвилин та при поворотах вліво. Вночі при поворотах у ліжку пацієнтка може прокидатися від болю, кашель/чхання не посилюють біль. Біль іноді зменшується при дії тепла та розтяжки. НПЗЗ неефективні. Результати інструментальної діагностики без особливостей. Загальний стан здоров'я загалом хороший. Незначні розтягування під час занять спортом, що ніколи не вимагало лікування. Пацієнтка висловлює занепокоєння з приводу водіння (жодного разу не сідала за кермо після аварії). Також пацієнтка повідомила про підвищення чутливості у нижніх кінцівках. Який провідний механізм болю?

УДК 616-009.7-092

В.Г. Овсянніков, А.Є. Бойченка, В.В. Алексєєв, Н.С. Алексєєва

ІНІЦІАЛЬНІ МЕХАНІЗМИ ФОРМУВАННЯ БОЛЮ

Кафедра патологічної фізіології Ростовського державного медичного університету,

м. Ростов-на-Дону.

У статті аналізуються дані сучасної літератури, що описують класифікацію, структуру та функції больових рецепторів, нервових волокон, що проводять больовий імпульс, а також ролі структур заднього рогу спинного мозку. Висвітлено центральні та периферичні механізми формування больової чутливості.

Ключові слова: біль, рецептор болю, нервове волокно, формування болю, гіпералгезія.

VG. Овсьянніков, А.Е. Boichenko, V.V. Алексєєв, N.S. Алексеева

THE INITIAL FORMATION AND MECHANISMS OF THE PAIN

Відділ pathological physiology The Rostov State Medical University.

Матеріали analyzes the data of modern literature, describes the classification, structure and function of pain receptors; nerve fibers ведуть шланг impulse and role structures of posterior horns of spinal cord. Lit Central і peripheral mechanisms of formation of pain sensitivity.

Key words: pain, pain receptor, nerve fiber, formation of pain, hyperalgesia.

Біль є таким же відчуттям, як дотик, зір, слух, смак, запах і, тим не менш, він значно відрізняється за своєю природою та наслідками для організму.

Її формування спрямоване, з одного боку, на відновлення ділянки ушкодження і, зрештою, на збереження життя за рахунок відновлення порушеного гомеостазу, а з іншого боку, є важливою патогенетичною ланкою розвитку патологічного процесу (шоку, стресу).

У складному механізмі формування болю важливу роль відіграють структури спинного та головного мозку, а також гуморальні фактори, що становлять основу протибольової системи, що забезпечують зникнення болю за рахунок активації різних ланок.

Серед найважливіших особливостей формування больового відчуття слід відзначити розвиток периферичної та центральної сенсибілізації, або гіпералгезії, та формування в результаті цього больового відчуття, навіть при дії на організм неушкоджуючих клітин факторів (тактильне, холодове, теплове). Цей феномен отримав назву аллодінія.

Не менш важливою особливістю є формування, особливо при патології внутрішніх органів, відчуття болю в інших ділянках тіла (відбитий та проекційний біль).

Особливістю болю є залучення всіх органів прокуратури та систем організму, результатом якого є, формування при болю вегетативних, рухових, поведінкових, емоційних реакцій, зміна пам'яті, зокрема і зміна активності різних ланок антиноцицептивної системи.

Біль – це рефлекторний процес. Як і за будь-якого виду чутливості у її формуванні беруть участь три нейрони. Перший нейрон знаходиться в спінальному ганглії, другий - у задньому розі спинного мозку, третій - у зоровому бугрі (таламусі). У виникненні болю беруть участь больові рецептори, нервові провідники, структури спинного та головного мозку.

Больові рецептори

Вільні нервові закінчення А-дельта та С-волокон шкіри, м'язів, судин, внутрішніх органів, що збуджуються при дії ушкоджуючих

факторів, що отримали назву ноцицепторів. Вони розглядаються як спеціалізовані болючі рецептори. Сам процес больового сприйняття було названо як ноцицепцію. У ході еволюції найбільше больових рецепторів сформувалося в шкірних покривах і слизових, які найбільш схильні до ушкоджуючої дії зовнішніх факторів. У шкірі на один квадратний сантиметр поверхні виявляється від 100 до 200 больових точок. На кінчику носа, поверхні вуха, підошвах і долонях їх кількість знижується і коливається від 40 до 70. Причому, кількість больових рецепторів значно вища, ніж тактильних рецепторів, холоду, тепла (Г.Н.Кассиль, 1969). Значно менше больових рецепторів у внутрішніх органах. Багато больових рецепторів у окістя, мозкових оболонках, плеврі, очеревині, синовіальних оболонках, внутрішньому вусі, зовнішніх статевих органах. У той же час кістки, тканина мозку, печінки, селезінки, альвеоли легень не реагують на ушкодження формуванням болю, оскільки в них немає рецепторів болю.

Частина больових рецепторів не збуджуються при дії болючого фактора і вони залучаються до больового процесу тільки при запаленні, яке сприяє підвищенню больової чутливості (сенситизація, або гіпералгезія). Такі болючі рецептори отримали назву «сплячих». Больові рецептори класифікуються за механізмом, характером їх активації, локалізації та їх ролі у контролі цілісності тканини.

За характером активації нейрофізіологи виділяють три класи больових рецепторів:

Модальні механічні ноцицептори; Бімодальні механічні та термічні но-цицептори;

Полімодальні ноцицептори. Перша група ноцицепторів активується лише сильними механічними стимулами у 5 - 1000 разів більшої інтенсивності, ніж необхідно для активації механорецепторів. Причому, у шкірі ці рецептори пов'язані з А – дельта волокнами, а в підшкірній клітковині та у внутрішніх органах – з С – волокнами.

А - дельта волокна поділяються на дві групи (H.R. Jones et al, 2013):

група високопорогових механорецепторних волокон, що збуджуються больовими стимулами високої інтенсивності, а після сенситизації реагують на дію теплового ноцицептивного фактора та група механочутливих волокон, що реагують на високій інтенсивності температурну та холодову дію. Сенситизація цих ноцицепторів, що виникає при цьому, викликає формування болю при дії механічного неболевого фактора (дотик).

Друга група рецепторів - бімодальних, реагує одночасно на механічні (стиск, укол, здавлення шкіри) та температурні дії (підвищення температури понад 400 С та зниження нижче 100 С). Механічно і температурою збуджувані рецептори пов'язані з мієліновими А - дельта волокнами. Рецептори, пов'язані з С -

волокнами, також збуджуються механічними та холодовими факторами.

Полімодальні болючі рецептори пов'язані переважно тільки з С - волокнами і збуджуються механічними, температурними і хімічними подразниками (Ю.П. Лиманський, 1986, Robert B. Daroff et al, 2012, H.R.Jones et al, 2013).

За механізмом збудження больові рецептори поділяються на механо- та хемонорецептори. Основна маса механорецепторів пов'язана з А - дельта волокнами і знаходиться у шкірі, суглобових сумках та м'язах. Хемонорецептори пов'язані тільки з С – волокнами. Здебільшого вони перебувають у шкірі і м'язах, і навіть у внутрішніх органах, і реагують як у механічні, і на термічні чинники.

Соматичні ноцицептори локалізовані в шкірі, м'язах, сухожиллях, суглобових капсулах, фасціях, окістя. Вісцеральні знаходяться у внутрішніх органах. У більшості внутрішніх органів виявляються полімодальні ноцицептори. У мозку ноцицептори відсутні, але досить багато в мозкових оболонках. Як соматичні, і вісцеральні ноцицептори є вільними нервовими закінченнями.

Всі больові рецептори виконують сигнальну функцію, бо інформують організм про небезпеку подразника та його силу, а не про характер (механічний, термічний, хімічний). Тому деякі автори (Л.В.Калюжний, Л.В.Голанов, 1980) поділяють болючі рецептори в залежності від їх локалізації, що сигналізують про пошкодження окремих частин тіла:

Ноцицептори, які контролюють покриви тіла (шкіра, слизові).

Ноцицептори, що контролюють цілісність тканин, гомеостаз. Вони в органах, оболонках, зокрема кровоносних судин, і реагують порушення метаболізму, дефіцит кисню, розтяг.

Особливості ноцицепторів

Для ноцицепторів характерні такі особливості:

Збудливість;

Сенсибілізація (сенситизація);

Відсутність адаптації.

Больові рецептори відносяться до високопорогових структур. Це означає, що їх збудження та формування больового імпульсу можливе при дії подразників великої інтенсивності, здатних викликати пошкодження тканин та органів. Необхідно відзначити, що поріг збудження ноцицепторів хоч і є високим, все ж таки досить мінливий, і у людини залежить від спадково зумовлених особливостей, у тому числі властивостей особистості, емоційного та соматичного стану, погодних та кліматичних умов, дії попередніх факторів. Наприклад, попереднє прогрівання шкіри підвищує чутливість ноцицепторів до теплових дій.

Білкові рецептори (ноцицептори) являють собою специфічні білкові молекули, конформація яких під впливом високої температури, хімічних факторів, що ушкоджують, і механічних пошкоджень формують електричний больовий імпульс. На поверхні ноцицепторів є багато інших специфічних білкових молекул, збудження яких підвищує чутливість ноцицепторів. Утворенню речовин, які з ними взаємодіють, сприяє розвитку запалення. До них відносяться ряд цитокінів, збільшення іонів водню внаслідок розладів кровообігу та розвитку гіпоксії, утворення кінінів внаслідок активації кіні-нової системи плазми крові, надлишок АТФ в результаті виходу з зруйнованих клітин, гістаміну, серотоніну, норадреналіну та інших. Саме з утворенням їх у вогнищі запалення та пов'язують підвищення чутливості (гіпералгезію) або периферичну больову сенситизацію.

Вважають, що генерація потенціалу дії, його поширення здійснюється через відкриття кальцієвих та натрієвих каналів. Доведено, що екзогенні та ендогенні фактори можуть полегшувати або пригнічувати (місцеві анестетики, антиепілептики) поширення больового імпульсу через вплив на натрієві, калієві, кальцієві, хлорні іонні канали (Mary Beth Babos et all, 2013). Причому потенціал дії формується і поширюється на час вступу в нейрон натрію, кальцію, хлору або виході з клітини калію.

Так як при запаленні утворюються багато речовин, що формують периферичну гіпералгезію, стає зрозумілим застосування для лікування болю нестероїдних протизапальних препаратів.

Механізм збудження больових рецепторів складний і полягає в тому, що алгогенні фактори підвищують проникність їх мембрани та стимулюють вхід натрію з розвитком процесу деполяризації, наслідком якого є виникнення больового імпульсу та його передача больовими шляхами.

Детально механізм формування больового імпульсу в ноцицепторі представлений у ряді статей (H.C.Hemmings, T.D.Eden, 2013; G.S. Firestein et al, 2013)

Як свідчать дослідження академіка Г.Н. Крижановського та його численних учнів виникнення больового імпульсу може бути пов'язане з ослабленням різних ланок антиноцицептивної системи, коли нейрони починають спонтанно піддаватися деполяризації з формуванням імпульсів, що формують біль.

Больова система має нейропластичність, тобто змінює свою реакцію на імпульси, що надходять.

У нормальній тканині больові ноцицептори мають високий больовий поріг і тому механічні, фізичні, хімічні алгогени, щоб викликати формування больового імпульсу, повинні спричинити пошкодження тканини. У вогнищі запалення больовий поріг знижується і підвищується відчуття-

ність не тільки ноцицепторів, а й так званих «сплячих» ноцицепторів, які можуть не збуджуватися при первинній дії механічних, фізичних та хімічних алгогенів.

В осередку запалення (Gary S. Firestein et al, 2013) високопорогові ноцицептори (A - дельта і C - волокна) активуються при невеликому механічному тиску з виділенням збуджуючих амінокислот (глютамату та аспартату), а також ней-ропептидів, особливо субстанції ген-зв'язаного пептиду (кальцигенін), які через взаємодію з АМРА та NMDA - рецепторами, нейропептидними, простагландиновими, інтерлейкіновими (особливо ^-1-бетта, ^-6, TNF-альфа), активують постсинаптичну мембрану другого нейрона задніх рогів спинного мозку. За даними (R.H. Straub et al, 2013, Brenn D. et al, 2007) введення експериментальним тваринам IL-6 і ФНП-альфа в суглоб викликає різке збільшення імпульсів від суглоба по чутливому нерву, що розглядається як важливий фактор периферичної сенситизації.

При нейропатичному болю важлива роль у формуванні сенситизації належить таким про-запальним цитокінам як інтерферон – гамма, фактор некрозу пухлини – альфа, ІЛ-17. У той же час такі протизапальні цитокіни як ІЛ-4 та ІЛ-10, як вважають, знижують інтенсивність гіпералгезії (Austin PJ, Gila Moalem-Taylor, 2010).

Ці зміни ведуть до тривалої гіперчутливості задньокорінцевого ганглію.

У спінальному ганглії утворюється субстанція Р, 80% якої надходить на периферійні аксони, а 20% - термінальні аксони першого больового нейрона спинного мозку (M.H. Moskowitz, 2008)

Як уже говорилося раніше, при пошкодженні з ноцицептора першого больового нейрона виділяється субстанція Р і кальцитонін ген-пов'язаний пептид. Вважають, що ці нейротрансмітери мають виражену вазодилятаторну, хемо-токсичну дію, також підвищують проникність мікросудин і, таким чином, сприяють ексудації та еміграції лейкоцитів. Вони стимулюють огрядні клітини, моноцити, макрофаги, нейтрофіли, дендритні клітини, забезпечуючи прозапальний ефект. Таким же провоспалительним і хемотаксичним ефектом має і кальцитонін ген-зв'язаний пептид, а також амінокислота глутамін. Всі вони вивільняються периферичною нервовою терміналлю і відіграють важливу роль у формуванні та передачі больового імпульсу та розвитку не тільки місцевих (у місці пошкодження), але й системних реакцій (H.C.Hemmings, T.D.Eden, 2013; G.S.Firestein et al, 201). За даними М.Л. Кукушкіна з спів-авт., 2011, такі збуджуючі кислоти як глю-тамат і аспартат виявляються більш ніж у половині спинальних гангліїв і, утворюючись в них, надходять у пресинаптичні терміналі, де під впливом больового імпульсу, що приходить, вивільняються в синаптичну щілину. у спинному та головному

мозку. Важливе значення у формуванні периферичної сенситизації та гіпералгезії надається ряду біологічно активних речовин, що утворюються в ділянці ушкодження. Це гістамін, серотонін, простагландини, особливо брадикінін, цитокіни (ФНП-альфа, інтерлейкін-1, інтер-лейкін-6), ферменти, кислоти, АТФ. Вважають, що саме на мембрані С – волокон і є

рецептори з якими вони взаємодіють, формуючи периферичну гіпералгезію, включаючи а л л о д і н ію, і, зрештою, формують вторинний нелокалізований соматичний і вісцеральний біль.

Найбільш вивчена структура та функція полімодального ноцицептора С-волокон (Рис.1).

Мал. 1. Зразкова структура полімодального ноцицептора С – волокна. (С.З.БЬ^є, Я.Н^гаіЬ, 2013) . БР – субстанція болю, НА – норадреналін, цитокіни (ФНП – альфа, ІЛ-6, ІЛ-1 бетта), ФРН – фактор росту нерва.

Брадикінін збільшує внутрішньоклітинний кальцій та підвищує утворення простагландинів; субстанція Р збільшує експресію ноцицептора та сприяє тривалій сенситизації; серотонін посилює вхід натрію і кальцію, збільшує активність АМРА-рецепторів і формує гіпералгезію; простагландини збільшують ноцицепцію і сприяють гіпералгезії.

Це означає, що медіатори запалення, що утворюються в місці пошкодження, не тільки викликають збудження численних рецепторів ноцицептора, але і формують підвищення його чутливості. Тому прийом нестероїдних протизапальних препаратів, які блокують утворення простагландинів та інших біологічно активних речовин, пригнічує біль.

Нервові провідники больових імпульсів

За сучасними даними больові імпульси після свого виникнення в ноцицепторах передаються по тонких мієлінізованих (А – дельта) та немієлінізованих С – нервових волокон.

А - дельта волокна виявляються в шкірі, слизових оболонках, парієтальної очеревині. Ці тонкі мієлінізовані нервові волокна про-

водять болючі імпульси досить швидко, зі швидкістю від 0,5 до 30 м/сек. Вважають, що ноцицептори їх швидко збуджуються при дії шкідливих факторів (алгогенів) і формують гострий (первинний) локалізований дискримінативний соматичний біль, коли людина або тварина точно визначають місце ушкодження, іншими словами, джерело болю.

Тонкі немієлінізовані нервові волокна (С - волокна) розподіляються в тих же структурах, що і А - дельта волокна, але вони значно поширені в глибоких тканинах - м'язах, сухожиллях, вісцеральній очеревині та внутрішніх органах. Вони беруть участь у формуванні тупого, пекучого та погано локалізованого (вторинного) болю.

У м'язах і суглобах є А - альфа і А - бета-волокна. Перші волокна важливі для пропріоцепції, а А-бета реагують на механічну стимуляцію, таку як дотик, вібрація. Їм надається велике значення у механізмах акупунктури (Baoyu Xin, 2007). При акупунктурі аферентні імпульси по товстим А - альфа і А - бета волокнам викликають гальмування желатинозної субстанції, формуючи закриття воріт відповідно до ворітної теорії

Мельзака та Уолла. Якщо больовий сигнал значний, він проходить воротний контроль і формує відчуття болю. У свою чергу больовий сигнал може викликати залучення центральних структур антиноцицептивної системи та нівелювати біль за рахунок гуморальних та низхідних інгібіторних впливів.

Генерують також больовий імпульс, як правило, медіатори, що утворюються в ділянці ушкодження (наприклад, в осередку запалення). Больовий імпульс поширюється такими волокнами (З - волокнам) повільніше (зі швидкістю 0,5 - 2 м/сек). Швидкість поширення больового імпульсу приблизно в 10 разів повільніше порівняно з А - дельта волокнами та їх больовий поріг значно вищий. Тому алгогенний фактор має бути

значно більшої інтенсивності. Ці волокна беруть участь у формуванні вторинного, тупого, погано локалізованого, дифузного, тривалого болю. У ділянці пошкодження утворюється ряд хімічних медіаторів болю, таких як субстанція Р, простагландини, лейкотрієни, брадикінін, серотонін, гістамін, катехоламіни, цитокіни, збуджуючи переважно C-ноцицептори. (Henry M. Seidel et al, 2011).

Більшість первинних аферентів утворюються нейронами, локалізованими у спинальних гангліях. Що стосується вісцеральних ноцицептивних аферентних волокон (А-дельта та С - волокна), то вони також є похідними заднього корінкового ганглію, але йдуть у складі вегетативних нервів (симпатичних та парасимпатичних) (Рис. 2).

Paravertebral ganglia

Lumbar colonic с.

Мал. 2. Симпатична (ліворуч) та парасимпатична (праворуч) іннервація різних внутрішніх органів. (Чг - черевний ганглій; Вбг - верхній брижовий ганглій; Нбг - нижній брижовий ганглій). (С.ЄСЬЬЬАЛ, 2000).

Роль структур спинного мозку у формуванні болю

За сучасними уявленнями, больові імпульси надходять тільки по тонких мієлінізованих (А-дельта) і немієлінізованих С-волокон до клітин I - VI пластин дорсального рогу (сіра речовина спинного мозку). А - дельта і С - волокна утворюють гілки або колатералі, що проникають у спинний мозок на короткі відстані, утворюючи синапси. Це забезпечує залучення кількох сегментів спинного мозку у формування больового відчуття. На думку А.Б. Данилова та О.С. Давидова, 2007, А-дельта волокна закінчуються в I, III, V пластинах. С-волокна (немієлінізовані) надходять у II

пластини. Крім задніх рогів спинного мозку імпульси надходять у ядро трійчастого нерва, як аналог спинного мозку. Що стосується первинних больових аферентів від вісцеральних органів, то, за даними Bayers and Bonica (2001), вони надходять дифузно I, V, X пластини задніх рогів спинного мозку. За даними H.R. Jones et al, 2013; M.H. Moskowitz, 2008 специфічні болючі нейрони, що реагують виключно на больові стимули, виявлені в I, II, IV, V, VI пластинах задніх рогів спинного мозку, викликаючи формування постсинаптичних потенціалів.

На думку Susuki R. Dickenson A.N. (2009), периферичні терміналі больових та небольових волокон надходять у різні шари спинного мозку (Рис. 3).

Онкефал іннові нейрон

А – альфа, А – бета

А - дельта, С - волокна - про-

Другий нейрон

Мал. 3. Надходження больової та небольової інформації в різні шари поперекового відділу спинного мозку (R. Susuki, A.H. Dickenson, 2009; E. Ottestad, M.S. Angst, 2013).

У задньому розі спинного мозку терміналь первинного больового нейрона утворює синапси з вторинним нейроном (I та II пластини) та інтернейронами, що знаходяться у різних шарах заднього рогу.

Вважають, що вісцеральні аферентні волокна закінчуються V і менше в I пластині заднього рогу. За даними Дж. Моргана-мол. і С. Мегід (1998), V пластина реагує на ноці-і неноцицептивні сенсорні імпульси і бере участь у формуванні соматичного і вісцерального болю.

Важливе значення у формуванні болю та антиноцицепції належить нейронам, локалізованим у V шарі (пластині) заднього рогу спинного мозку (A.D. (Bud) Craig, 2003). Це великі

нервові клітини, дендрити яких поширюються в більшості шарів задніх рогів спинного мозку. У V шарі заднього рогу є великі клітини, дендрити яких поширюються здебільшого верств заднього рога. За ними надходить інформація щодо великого діаметра мієлінізованих первинних аферентів від шкіри та глибоких структур так само, як і по А -дельта волокнам і полімодальним С - волокнам, тобто сюди надходить інформація від механо-, пропріо-, а також і від ноцицепторів (Мал. 4).

Гостра Жгучйд холод

Біль бсгль

Мал. 4. Анатомічна основа для аферентного потоку до специфічних клітин заднього рогу спинного мозку до платівки I та інтеграція з клітинами платівки V. (A.D. Craig 2003).

Больові імпульси, що надходять у спинний мозок, по тонких немієлінізованих С - волокнах вивільняють два найважливіші нейротрансмітери - глютамат і субстанцію Р.

Глютамат діє миттєво і його ефект триває кілька мілісекунд. Він стимулює вхід кальцію в пресинаптичну тер-міналь та формує центральну сенситизацію болю. Реалізація йде через збудження NMDA, АМРА-рецепторів.

Субстанція Р виділяється повільно, підвищуючи концентрацію протягом секунд чи хвилин. Вона активує NMDA, АМРА та нейрокінін - 1 рецептори, формуючи короткочасну та довготривалу сенситизацію.

Субстанція Р, яка потенціює вивільнення глютамату та аспартату, які, як і субстанція Р, кальцитонін ген-зв'язаний пептид, нейрокінін - А і галанін, підвищують больову чутливість у спинному мозку. АТФ взаємодіє з р2У рецепторами, збільшує надходження кальцію до терміналу першого нейрона. Серотонін збільшує вхід у терміналь натрію та кальцію, підвищує активність AMPA – рецепторів і також формує гіпералгезію. Простагландини збільшують чутливість, формуючи центральну гіпералгезію. Норадреналін через альфа-1 адренорецептори підвищує чутливість. (Gary S. Firestein at al, 2013) (Мал. 5).

Мал. 5. Нейротрансмітери, що сприяють передачі нервових імпульсів і формують центральну

гіпералгезію. (М.В. ВаЬов е! а1, 2013).

Як показують дослідження, термінальний відділ нейронів спинального ганглія утворює синапси з інтернейронами заднього рогу спинного мозку, що сприяють виділенню речовин, що інгібують передачу больових імпульсів (ГАМК, ен-кефаліни, норадреналін, гліцин).

Інтернейрони передають імпульси до різних структур головного мозку. Вони відіграють важливу роль і у передачі низхідних гальмівних впливів із структур стовбура та проміжного мозку на рівні задніх рогів спинного мозку. Дві групи рецепторів широко поширені в задніх рогах спинного мозку (моноамінергічна, включаючи адрен-, дофамін- та серотонінергічні та ГАМК/гліцинергічні). Усі вони активуються при низхідному контролі болю. Крім цього, за допомогою інтернейронів заднього рогу передаються до мото- і симпатичних нейронів переднього рогу спинного мозку, формуючи неусвідомлену рухову реакцію сегментарного рівня та симпатичний ефект.

Більшість інтернейронів, як уже згадувалося, локалізовані в I та II пластинах заднього рогу спинного мозку, мають деревоподібну форму, дендріти яких проникають у глиб декількох пластин.

За даними E.Ottestad, M.S.Angst, 2013, у II шарі заднього рогу, залежно від будови та функції, виділяють острівцеві, центральні, радіальні та вертикальні інтернейрони. Острівні клітини інгібіторні (виділяють ГАМК) і мають подовжену дендритну форму, що поширюється вздовж рострокаудальної осі. Центральні клітини аналогічної конфігурації, але з короткішими дендритними розгалуженнями. Вважають, що їх функція інгібіторна і збуджуюча. Радіальні клітини мають компактні дендрити вертикальної конічної віялової форми. Радіальні та більшість вертикальних вставкових нейронів виконують функцію передачі імпульсів (збудження), оскільки виділяють головний нейротрансмітер болю - глутамат.

Є докази того, що острівцеві інтернейрони і більшість центральних одержують больову інформацію С - волокнами, тоді як вертикальні і радіальні клітини - С і А - дельта аферентів.

У передачі та розповсюдженні больових імпульсів беруть участь такі рецептори синапсів заднього рогу спинного мозку, як NMDA, АМРА

і NK - 1. Нині встановлено, що NMDA - рецептори виявлено на мембранах всіх нейронів нервової системи. Їх активність, а також АМРА - рецепторів, нейрокінін - 1

рецепторів пригнічується наявністю іонів магнію. Порушення їх пов'язані з надходженням кальцію (C.W. Slipman et al, 2008; M.H. Moskowitz, 2008; R.H. Straub, 2013) (Рис. 6).

Глутамат

Псесінапгічна

Термінала

Мал. 6. Схема синаптичної передачі больового імпульсу в задньому розі спинного мозку.

Як уже говорилося раніше, надходження больового імпульсу в пресинаптичну терміналь стимулює виділення головних нейротрансмітерів болю (глутамату, субстанції Р), які, надходячи в пресинаптичну терміналь, взаємодіють з NMDA-, АМРА-, нейрокінін - 1-(N^1-) рецепторами, забезпечуючи надходження іонів кальцію та витісняючи іони магнію, які в нормі блокують їхню активність. Глутамат, що виділяється, є джерелом для утворення ГАМК - найважливішого гуморального механізму антиноцицепції на рівні спинного мозку.

При активації NMDA - рецепторів постси-наптичної мембрани стимулюється утворення оксиду азоту (N0), який, надходячи в пре-синаптичну терміналь, посилює виділення глутамату з пресинаптичної терміналі, спо-

сприяючи формуванню центральної гіпералге-зії на рівні спинного мозку.

Нейротрансмітери заднього рогу спинного мозку, взаємодіючи з рецепторами, відкривають деполяризуючі натрієві та кальцієві канали, забезпечуючи надходження больових імпульсів до ЦНС. Глутамат – з NMDA та АМРА – рецепторами, АТФ з'єднується з Р2Х-рецепторами, субстанція Р – з N^1 – рецепторами. Ті, що виділяються тут же, під впливом імпульсів з центральної нервової системи, ГАМК - А і -В викликають гіперполяризацію хлорних і калієвих каналів, а опіати, норадреналін стимулюють гіперполяризацію калієвих каналів і, таким чином, блокують передачу імпульсу ЦНС. (М.В. Babos, 2013). Це є основою так званої системи гальмівних впливів, що сходять, на рівні заднього рогу спинного мозку (Рис. 7).

Мал. 7. Механізми низхідних гальмівних впливів лише на рівні заднього рогу спинного мозку.

Важливе значення у механізмі формування болю надають гліальним клітинам та астроцитам. Вони виконують інтегральну функцію у формуванні больового ошучення. Мікрогліальні клітини – це макрофаги ЦНС, що забезпечують імунологічний нагляд та захист господаря. Крім фагоцитарної активності, вони виділяють комплемент, цитокіни. Оскільки астроцити розташовуються поряд з нейронами, вони утворюють синапси і виділяють не тільки АТФ, а й зв'язуються з хе-мокінами, цитокінами та простаноїдами. Вважають, що гліальні клітини беруть участь у модуляції болю при їх активації внаслідок травми та запалення. Нейрони заднього рогу спинного мозку утворюють неоспинноталамічний тракт, що формує швидкий або первинний локалізований біль. Вторинні нейрони, розташовані в V пласти-

не заднього рогу, відомі як широкодинамічні нейрони, оскільки вони активуються і больовими стимулами соматичного та вісцерального походження, та імпульсами від тактильних, температурних та рецепторів глибокої чутливості. Ці нейрони утворюють палеоспинноталамічний тракт, що формує вторинний або нелокалізований біль. (Mary Beth Babos et al, 2013).

У спинному мозку больові імпульси надходять у головний мозок по латеральній (неоспінаталамі-чеський, неотригеміноталамінческій, заднестол-бовий, спиноцервікальний шлях) і медіальній системам (палеоспіноталамічний, паліотри-геміноталамічний шлях, мультисинаптичні пропріоспінальні. С. Давидов, 2007, Решетняк В.К., 2009).

ЛІТЕРАТУРА

1. Кассиль, Г.М. Наука про біль. – М., 1969. – 374 с.

2. Jones H.R., Burns T.M., Aminoff MJ, Pomeroy S.L. Pain. Пана Anatomy Ascending Pathways Endorphin System // Netter Collection of Medical Illustrations: Spinal Cord and Peripheral Motor and Sensory Systems. – 2013. -Second Edition, Section 8. – P. 201 – 224.

3. Лиманський, Ю.П. Фізіологія болю. – Київ, 1986. – 93 с.

4. Robert B. Daroff, Gerald M. Fenichel, Joseph Jankovic, John C. Mazziotta. Principles of Pain Management // Bradley's Neurology in Clinical Practice. - 2012. - Sixth Edition, Ch. 44. - P. 783 - 801.

5. Mary Beth Babos, BCPS, PharmD, CDE, Brittany Grady, Warren Wisnoff, DO, Christy McGhee, MPAS PA-C. Пафофісіологія Пайн. Disease-a-Month, 2013 -10-01, volume 59, Issue 10, P. 330-335

6. Hemmings H.C., Eden T.D. Pharmacology and Physiology for Anesthesia // Nociceptive physiology. – 2013. – Chapter 14. – P. 235-252.

7. Straub R.H., Gary S. Firestein, R.C. Budd, S.E.Gabriel, I.B.Mclinnes, J.R. O Doll. Neural Regulation of Pain and Inflammation // Kelly's Textbook of Rheanimatology, Ninth edition. - 2013. - Chapter 29. - P. 413-429.

8. Austin PJ, Gila Moalem - Taylor. Нейро-імунна баланс в нейропатіческій язик: Запобігання inflammatory імунних клітин і cytokines // Journal of Neuroimmunology. – 2010. – № 229. – P. 26-50.

9. Moskowitz M.H. Central influenses on Pain // Intrventional spine an algorithmic approach / Curtis W., Slipman M.D., Richard Derby M.D. та ін. - Elsevier. – 2008. – P. 39-52.

10. Seidel H.M., Ball J.W., Dains J.E., Flynn J.A., Solomon B.S., Stewart R.W. Assesment of Pain // In Mosby's Guide to physical Examination. - 2011. - Seventh edition. - Chapter 7. - P. 140 - 149.

11. Данилов, А.Б., Давидов, О.С. Нейропатичний біль. – М., 2007. – 191 с.

12. Ottesad E. Nociceptive Physiology/E. Ottestad, M.S. Angst // Pharmacology and Physiology for Anesthesia // H.C. Hemmings та ін. - Philadelphia: Saunders; Elsevier. – 2013. – Ch. 14. – P. 235-252.

13. Морган Едвард Дж. - мл., Мегід С. Клінічна анестезіологія: керівництво для лікарів - анестезіологів, реаніматологів та студентів мед. вузів/Пер. з англ. за ред. А.А.Бунятяна. - С-Пб.: Невський Діалект: М: БІНОМ. – 1998. – Кн. 1: Обладнання та моніторинг. Регіонарна анестезія. Лікування болю. – 431 с.

14. Crage A.D. (Буд). Pain mechanisms: Labeled lines versus convergense в Central processing // Ann. Rev. Neurosci. – 2003. – № 26. – P. 1-30.

15. Slipman C.W., Derby R. Frederic, A. Simione, Tom G. Mayer. Chou, L.H., Lenrow D.A., Salahidin Abdi, K.R. – Chapter 5, 39-52. 2008, Central influences on Pain.

16. Решетняк В.К. Механізми регуляції болю// Російський журнал болю. – 2009. – № 3 (24). – С. 38-40.

БІЛЬ. ЕКСТРЕМАЛЬНІ СТАНИ

Склали: д.м.н., професор Д.Д.Цирендоржієв

к.м.н., доцент Ф.Ф.Мізулін

Обговорено на методичній нараді кафедри патофізіології "____" _______________ 1999 р.

Протокол №

План лекції

I.БІЛЬ, МЕХАНІЗМИ РОЗВИТКУ,

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ТА ВИДИ

Вступ

З давніх-давен люди дивляться на біль як на суворого і неминучого супутника. Не завжди людина розуміє, що вона вірний страж, пильний вартовий організму, постійний союзник та діяльний помічник лікаря. Саме біль вчить людину обережності, змушує її берегти своє тіло, попереджаючи про небезпеку, що загрожує, і сигналізуючи про хворобу. У багатьох випадках біль дозволяє оцінити ступінь та характер порушення цілісності організму.

«Біль – це сторожовий пес здоров'я», - говорили у Стародавній Греції. І справді, незважаючи на те, біль завжди болісний, незважаючи на те, що він пригнічує людину, знижує її працездатність, позбавляє сну, вона необхідна і до певних меж корисна. Почуття болю оберігає нас від обмороження та опіків, попереджає про небезпеку, що загрожує.

Для фізіолога біль зводиться до афективного, емоційного забарвлення відчуття, що викликається грубим дотиком, теплом, холодом, ударом, уколом, пораненням. Для лікаря проблема болю вирішується щодо просто – це попередження про порушення функції. Медицина розглядає біль з погляду користі, яку вона приносить організму і без якої хвороба може стати невиліковною ще до того, як її вдається виявити.

Перемогти біль, знищити в самому зародку це часом незрозуміле «зло», яке переслідує все живе, - постійна мрія людства, що сягає корінням у глибину століть. За всю історію цивілізації знайдено тисячі засобів вгамувати біль: трави, ліки, фізичні впливи.

Механізми виникнення болючого відчуття одночасно і прості, і надзвичайно складні. Невипадково досі не затихають суперечки між представниками різних спеціальностей, які вивчають проблему болю.

Отже, що таке біль?

1.1. Поняття про біль та її визначення

Біль- складне поняття, що включає своєрідне відчуття болю і реакцію на це відчуття з емоційною напругою, змінами функцій внутрішніх органів, руховими безумовними рефлексами і вольовими зусиллями, спрямованими на позбавлення від больового фактора.

Біль реалізується спеціальною системою больової чутливості та емоційними структурами мозку. Вона сигналізує про впливи, що викликають ушкодження, або про вже існуючі ушкодження, що виникли внаслідок дії екзогенних ушкоджуючих факторів або розвитку патологічних процесів у тканинах.

Біль є результатом подразнення в системі рецепторів, провідників і центрів больової чутливості на різних рівнях нерівної системи. Найбільш виражені больові синдроми виникають при ураженні нервів та їх гілок чутливих задніх корінців спинного мозку та корінців чутливих черепних нервів та оболонок головного та спинного мозку та, нарешті, зорового бугра.

Розрізняють біль:

Місцеві болі- локалізуються в осередку розвитку патологічного процесу;

Проекційні болівідчуваються на периферії нерва при подразненні її проксимальному ділянці;

Іррадіюючиминазивають болючі відчуття в області іннервації однієї гілки за наявності дратівливого вогнища в зоні іншої гілки того ж нерва;

Відбиті болівиникають на кшталт висцерокутанного рефлексу при захворюваннях внутрішніх органів. При цьому болісний процес у внутрішньому органі, викликаючи подразнення аферентних вегетативних нервових волокон, веде до появи больових відчуттів у певній ділянці шкіри, пов'язаній із соматическим нервом. Території, де з'являються висцеросенсорні болі, називаються зонами Захар'їна-Геда.

Каузалгія(пекуча, інтенсивна, нерідко непереносима біль) – особлива категорія болю, що виникає іноді після поранення нерва (частіше серединного багатого симпатичними волокнами). В основі каузалгії лежить часткове пошкодження нерва з неповним порушенням провідності та явищами подразнення вегетативних волокон. При цьому в процес залучаються вузли прикордонного симпатичного стовбура та зоровий бугор.

Фантомні болі- Іноді з'являються після ампутації кінцівки. Болі зумовлені роздратуванням рубцем нерва у культі. Больове роздратування проектується свідомістю ті області, пов'язані з цими корковыми центрами раніше, гаразд.

Крім фізіологічного болю існує і патологічний біль– має дизадаптивне та патогенетичне значення для організму. Непереборний, тяжкий, хронічний патологічний біль викликає психічні та емоційні розлади та дизінтеграцію діяльності ЦНС, нерідко призводить до суїцидальних спроб.

Патологічний більмає ряд характерних ознак, яких немає при фізіологічному болю.

До ознак патологічного болю відносяться:

каузалгія;

гіперпатія (збереження сильного болю після припинення провокуючої стимуляції);

гіпералгезія (інтенсивний біль при ноцицитивному подразненні зони ушкодження – первинна гіпералгезія); або сусідніх, або віддалених зон – вторинна гіпералгезія):

алодинію (провокація болю при дії не ноцициптивних подразників, відбиті болі, фантомні болі тощо)

Периферичними джереламиподразнень, що викликають патологічно посилений біль, можуть бути тканинні ноцицептори. За їх активації – при запальних процесах у тканинах; при здавленні рубцем або кістковою тканиною нервів, що розрослася; дії продуктів розпаду тканин (наприклад, пухлин); під впливом БАВ, що продукуються при цьому, значно підвищується збудливість ноцицепторів. Причому останні набувають здатності реагувати навіть на звичайні, неноцитивні дії (явище сенситизації рецепторів).

Центральним джереломпатологічно посиленого болю може бути змінені утворення ЦНС, які входять до системи больової чутливості або модулюють її діяльність. Так, агрегати гіперактивних ноцициптивних нейронів, що утворюють ГПУВ в дорсальних оргах або в каутальному ядрі трійчастого нерва, служать джерелами, що залучають до процесу систему больової чутливості. Подібного роду болі центрального походження виникають і при змінах в інших утвореннях системи больової чутливості – наприклад, ретикулярними формаціями довгастого мозку, таламічних ядрах та ін.

Всі ці центрального походження болючі інформації з'являються при дії на зазначені утворення при травмі, інтоксикації, ішемії та ін.

Які механізми болю та його біологічне значення?

1.2. Периферичні механізми болю.

До цього часу немає єдиної думки про існування строго спеціалізованих структур (рецепторів), що сприймають біль.

Існують 2 теорії сприйняття болю:

Прихильники першої теорії, так званої «теорії специфічності», сформульованої наприкінці 19 століття німецьким ученим Максом Фреєм, визнають існування в шкірі 4-х самостійних сприймаючих «приладів» – тепла, холоду, дотику та болю – з 4-ма роздільними системами передачі у ЦНС.

Прихильники другої теорії – «теорії інтенсивності» Гольдшейдера співвітчизника Фрея – припускають, що одні й ті рецептори й самі системи відповідають залежно від сили подразнення як неболючим і больовим відчуттям. Почуття дотику, тиску, холоду, тепла може стати больовим, якщо подразник, що його викликав, відрізняється надмірною силою.

Багато дослідників вважають, що істина знаходиться десь посередині і більшість сучасних вчених визнають, що больове почуття сприймається вільними закінченнями нервових волокон, що розгалужуються у поверхневих шарах шкіри. Ці закінчення можуть мати найрізноманітнішу форму: волосків, сплетень, спіралей, платівок тощо. Вони і є больовими рецепторами або ноцицепторами.

Передача больового сигналу передаються 2 типами больових нервів: товстими мієлінізованими нервовими волокнами типу А, якими сигнали передаються швидко (зі швидкістю близько 50-140 м/с) і, більш тонкими безмієліновими нервовими волокнами типу С - передаються сигнали значно повільніше (зі швидкістю приблизно 0,6-2 м/с). Відповідні сигнали називають швидким і повільним болем.Швидкий пекучий біль є реакцією на поранення чи інше ушкодження і зазвичай суворо локалізована. Повільний біль часто є тупим больовим відчуттям і зазвичай менш чітко локалізований.

Біль- Складне психоемоційне неприємне відчуття, що формується під дією патогенного подразника і внаслідок виникнення органічних або функціональних порушень в організмі, що реалізується спеціальною системою больової чутливості та вищими відділами мозку, що належать до психоемоційної сфери. Біль – не лише особливий психофізіологічний феномен, але й найважливіший симптом багатьох різних за природою захворювань та патологічних процесів, що має сигнальне та патогенне значення. Больовий сигнал забезпечує мобілізацію організму для захисту від патогенного агента та охоронне обмеження функції пошкодженого органу. Біль - постійний супутник і найважливіша складова життя людини. Біль найцінніше набуття еволюції тваринного світу. Вона формує та активує різні захисно-пристосувальні реакції, забезпечує відновлення порушеного гомеостазу та його збереження. Недарма є крилатий вираз «Біль – сторожовий пес організму, здоров'я». Однак часто біль є компонентом патогенезу різних патологічних процесів, бере участь у формуванні «порочних кіл», сприяє обтяженню перебігу хвороби, може бути причиною розладів функцій ЦНС, структурно-функціональних змін і ушкодження внутрішніх органів. Розрізняють механізми формування болю (ноцицептивна система) та механізми контролю почуття болю (антиноцицептивна система). Відповідно до сучасних поглядів, біль виникає внаслідок превалювання активності ноцицептивної (алгогенної) системи над активністю антиноцицептивної (антиалгогенної) системи, що постійно функціонує в здоровому організмі. Почуття болю формується на різних рівнях ноцицептивної системи: від чутливих нервових закінчень, що сприймають больові відчуття, до провідних шляхів і центральних нервових структур. Передбачається наявність особливих рецепторів болю, ноцицепторів, що активізуються під впливом специфічних подразників, алгогенів (кініни, гістамін, іони водню, АХ, субстанція Р, КА та ПГ у високих концентраціях).

Ноцицептивні подразники сприймаються:

Вільними нервовими закінченнями, здатними реєструвати впливи різних агентів як болючі;

Спеціалізованими ноцицепторами – вільними нервовими закінченнями, що активізуються лише за дії специфічних ноцицептивних агентів та алгогенів;

Чутливими нервовими закінченнями різних модальностей: механо-, хемо-, терморецепторами та ін, що піддаються надсильним, часто руйнівним впливам.

Надсильна дія на чутливі нервові закінчення інших модальностей також може викликати болючі відчуття.

Провідниковий апарат ноцицептивної системи представлений різними аферентними нервовими шляхами, що передають імпульси за участю синапсів нейронів спинного та головного мозку. Передача больової аферентної імпульсації здійснюється за участю таких нервових трактів, як спиноталамічних, лемніскових, спиноретикулярних, спиномезенцефальних, пропріоретикулярних та ін.

Центральний апарат формування почуття болю включає кору великих півкуль переднього мозку (першу та другу соматосенсорні зони), а також моторну область кори великих півкуль, структури таламуса та гіпоталамуса.

Почуття болю контролюють нейрогенні та гуморальні механізми, що входять до складу антиноцицептивної системи. Нейрогенні механізми антиноцицептивної системи забезпечуються імпульсацією від нейронів сірої речовини гіпокампа, покришки мозку, мигдалеподібного тіла, ретикулярної формації, окремих ядер мозочка, яка гальмує потік висхідної больової інформації на рівні синапсів у задніх рогах спинного мозку і ядер середнього шва. . Гуморальні механізми представлені опіоїдергічною, серотонінергічною, норадренергічною та ГАМКергічною системами мозку. Нейрогенні та гуморальні механізми антиноцицептивної системи тісно взаємодіють один з одним. Вони здатні блокувати больову імпульсацію всіх рівнях ноцицептивної системи: від рецепторів до її центральних структур.

Розрізняють епікритичнуі протопатичну біль.

Епікритична(«швидка», «перша») більвиникає в результаті впливу подразників малої та середньої сили на рецепторні утворення шкіри та слизових оболонок. Цей біль гострий, нетривалий, до нього швидко розвивається адаптація.

Протопатична(«повільна», «тяжка», «тривала») більвиникає під впливом сильних, «руйнівних», «масштабних» подразників. Її джерелом зазвичай бувають патологічні процеси у внутрішніх органах та тканинах. Цей біль тупий, ниючий, довго зберігається, має більш "розлитий" характер порівняно з епікритичним. До неї повільно розвивається чи зовсім не розвивається адаптація.

Епікритичний біль є результатом сходження больової імпульсації по таламокортикальному шляху до нейронів соматосенсорної та моторної областей кори великих півкуль мозку та збудження їх, що формують суб'єктивні відчуття болю. Протопатичний біль розвивається в результаті активації головним чином нейронів таламуса та гіпоталамічних структур, що і зумовлює системну відповідь організму на больовий стимул, що включає вегетативний, руховий, емоційний та поведінковий компоненти. Тільки поєднаний, протопатичний та епікритичний біль дає можливість оцінити локалізацію патологічного процесу, його характер, вираженість, масштаб.

За біологічною значимістювиділяють фізіологічний та патологічний біль.

Фізіологічний більхарактеризується адекватною реакцією нервової системи, по-перше, на дратівливі або руйнівні тканини стимули, по-друге, на впливи, що є потенційно небезпечними, а отже, що попереджають про небезпеку подальших ушкоджень.

Патологічний більхарактеризується неадекватною реакцією організму на дію алгогенного подразника, що виникає при патології центрального та периферичного відділів нервової системи. Така реакція формується при больовій аферентації за відсутності частини тіла або виникає у відповідь на дію психогенних факторів.

Основні причини формування патологічного болю периферичного походження:

Хронічні запальні процеси;

Дія продуктів розпаду тканини (при злоякісних новоутвореннях);

Хронічні пошкодження (здавлювання рубцями) та регенерація чутливих нервів, демієлінізація та дегенеративні зміни нервових волокон, що робить їх високочутливим до гуморальних впливів (адреналіну, К+ та ін.), на які вони не реагували в нормальних умовах;

Формування неврином - утворень з нервових волокон, що хаотично розрослися, закінчення яких надмірно чутливі до різних екзогенних і ендогенних впливів.

Рівні та фактори ушкодження, що призводять до формування патологічного болю периферичного походження: надмірне подразнення ноцицепторів; ушкодження ноцицептивних волокон; ушкодження спинномозкових гангліїв (гіперактивація нейронів); пошкодження задніх корінців.

Особливістю патогенезу патологічного болю периферичного походження є те, що ноцицептивна стимуляція з периферії може викликати напад болю в тому випадку, якщо вона долає «воротний контроль» у задніх рогах спинного мозку, що складається з апарату гальмівних нейронів роландової (желатинозної) субстанції, який у задні роги та висхідної ноцицептивної стимуляції. Такий ефект має місце при інтенсивній ноцицептивній стимуляції або недостатності гальмівних механізмів «воротного контролю».

Патологічний біль центрального походження виникає при гіперактивації ноцицептивних нейронів на спинальному та супраспінальному рівнях (дорзальні роги спинного мозку, каудальне ядро трійчастого нерва, ретикулярна формація стовбура мозку, таламус, кора головного мозку).

Гіперактивовані нейрони утворюють генератори патологічно посиленого збудження. При формуванні генератора патологічно посиленого збудження в задніх рогах спинного мозку виникає центральний больовий синдром спинального походження, в ядрах трійчастого нерва тригемінальна невралгія, в ядрах таламуса - таламічний больовий синдром та ін.

Виниклий в аферентному вході (дорзальні роги спинного мозку або каудальне ядро трійчастого нерва) генератор сам по собі не здатний викликати патологічний біль. Тільки при залученні до процесу вищих відділів системи больової чутливості (таламус, ретикулярна формація стовбура мозку, кора головного мозку) біль проявляється як синдром, як страждання. Той відділ ноцицептивної системи, під впливом якого утворюється патологічний біль, відіграє роль первинної детермінанти. З первинно та вдруге змінених утворень системи больової чутливості формується та закріплюється пластичними процесами ЦНС нова патологічна інтеграція – патологічна алгічна система. Утворення зміненої ноцицептивної системи різних рівнів складають основний ствол патологічної алгічної системи. Рівні ураження ноцицептивної системи, відповідальні формування патологічної алгічної системи, представлені у таблиці 27.

Таблиця 27

Рівні та утворення зміненої ноцицептивної системи, що становлять основу патологічної алгічної системи

Рівні ураження ноцицептивної системи	Структури зміненої ноцицептивної системи
Периферичні відділи	Сенситизовані ноцицептори, осередки ектопічного збудження (пошкоджені та регенеруючі нерви, демієлінізовані ділянки нервів, невринома); групи гіперактивованих нейронів спинальних гангліїв
Спінальний рівень	Агрегати гіперактивних нейронів (генератори) в аферентних ноцицептивних реле - в дорсальних рогах спинного мозку та в ядрах спинального тракту трійчастого нерва (каудальне ядро)
Супраспінальний рівень	Ядра ретикулярної формації стовбура, ядра таламуса, сенсомоторна та орбітофронтальна кора, емоціогенні структури

За патогенезу розрізняють три основні види больових синдромів: соматогенні, нейрогенні, психогенні.

Соматогенні больові синдромивиникають у результаті активації ноцицептивних рецепторів у момент та після травми, при запаленні тканини, пухлинах, різних ушкодженнях та захворюваннях внутрішніх органів. Вони проявляються розвитком частіше епікритичного, рідше протопатичного болю. Біль завжди сприймається в зоні ушкодження або запалення, проте вона може виходити і за її межі.

Нейрогенні больові синдромивиникають у результаті значних ушкоджень периферичних та (або) центральних структур ноцицептивної системи. Вони відрізняються значною варіабельністю, що залежить від характеру, ступеня та локалізації ушкодження нервової системи. Розвиток нейрогенних больових синдромів обумовлено морфологічними, метаболічними та функціональними порушеннями у структурах ноцицептивної системи.

Психогенні больові синдромивиникають у результаті значної психоемоційної напруги за відсутності виражених соматичних розладів. Психогенний біль часто проявляється розвитком головного та м'язового болю і супроводжується негативними емоціями, психічним перенапругою, міжособистісними конфліктами тощо. Психогенний біль може виникати як при функціональних (істеричному, депресивному неврозі), так і при органічних (шизофренії та інших видах психозів) розладах ВНД.

До особливих різновидів клінічних больових синдромів відносять каузалгію та фантомний біль. Каузалгія- нападоподібний, що посилюється пекучий біль в області пошкоджених нервових стовбурів (зазвичай лицьового, трійчастого, сідничного та ін). Фантомний більформується у свідомості як суб'єктивне больове відчуття у відсутній частині тіла та виникає внаслідок подразнення центральних кінців перерізаних при ампутації нервів.

Серед інших видів болю також виділяють проекційні, іррадіюючі, відбиті та головні болі. Проекційні болі відчуваються в периферичній ділянці нерва при роздратуванні його центральної (проксимальної) ділянки. Іррадіюють болі виникають в області іннервації однієї гілки нерва за наявності вогнища подразнення в зоні іннервації іншої гілки цього ж нерва. Відбиті болі виникають у ділянках шкіри, що іннервуються з того ж сегмента спинного мозку, що й внутрішні органи, де розташоване вогнище ушкодження. Головні болі відрізняються дуже великою різноманітністю за характером, типом, формою, інтенсивністю, тривалістю, тяжкістю, локалізації із залученням як соматичних, так і вегетативних реакцій. До них призводять різноманітні розлади мозкового та системного кровообігу, порушення кисневого та субстратного забезпечення мозку, а також різні ушкодження.

Біль в умовах патології, що затягнулася, виступає в ролі важливого патогенетичного фактора розвитку патологічних процесів і захворювань.

У сучасній медичній практиці з метою знеболювання використовуються підходи, спрямовані на зниження активності ноцицептивної системи та підвищення активності антиноцицептивних систем. Для цього застосовується етіотропна, патогенетична та симптоматична терапія болю та наступні методи знеболювання:

Фармакологічні (використовуються засоби місцевого, загального та комбінованого знеболювання);

Психологічні (навіювання, самонавіювання, гіпноз та ін);

Фізичні (електроакупунктура, електронаркоз, електрофорез, діадинамічні струми, гірчичники, масаж);

Хірургічні (іммобілізація кісток при їх переломах, вправлення вивихів, видалення пухлин, жовчного або ниркового каміння, висічення сполучнотканинних рубців, при тривалих нетерпимих болях проводять коагуляцію нервових структур, волокон – джерела больової аферентації).

Біль та знеболювання завжди залишаються найважливішими проблемами медицини, а полегшення страждань хворої людини, зняття болю або зменшення її інтенсивності – одне з найважливіших завдань лікаря. В останні роки досягнуто певних успіхів у розумінні механізмів сприйняття та формування болю. Однак залишається ще багато невирішених теоретичних та практичних питань.

Біль є неприємним відчуттям, що реалізується спеціальною системою больової чутливості і вищими відділами мозку, що належать до психоемоційної сфери. Вона сигналізує про впливи, що викликають ушкодження тканини або про вже існуючі ушкодження, що виникли внаслідок дії екзогенних факторів або розвитку патологічних процесів.

Систему сприйняття та передачі больового сигналу називають ноцицептивнийсистемою (nocere-ушкодження, cepere- сприймати, лат.).

Класифікація болю. Виділяють фізіологічну та патологічнубіль. Фізіологічний (нормальний) біль виникає як адекватна реакція нервової системи на небезпечні для організму ситуації, і в цих випадках вона постає як фактор попередження про процеси, потенційно небезпечні для організму. Зазвичай фізіологічним болем називають той, який виникає при цілісній нервовій системі у відповідь на шкідливі або тканинноруйнівні стимули. Головним біологічним критерієм, що відрізняє патологічний біль, є його дизадаптивне та патогенне значення для організму. Патологічний біль здійснюється зміненою системою больової чутливості.

За характером виділяють гостру та хронічну(Постійний) біль. По локалізації виділяються шкірні, головні, лицьові, серцеві, печінкові, шлункові, ниркові, суглобові, поперекові та ін. Відповідно до класифікації рецепторів виділяють поверхневу ( екстероцептивну),глибоку (пропріоцептивну) та вісцеральну ( інтероцептивну) біль.

Розрізняють болі соматичні (при патологічних процесах у шкірі, м'язах, кістках), невралгічні (зазвичай локалізовані) та вегетативні (зазвичай дифузні). Можливі так звані іррадіюючіболі, наприклад, у ліву руку і лопатку при стенокардії, що оперізують при панкреатиті, в мошонку та стегно при нирковій колькі. За характером, течією, якістю та суб'єктивним відчуттям болю розрізняють: приступоподібні, постійні, блискавичні, розлиті, тупі, іррадіюючі, ріжучі, колючі, пекучі, що давлять, стискають та ін.

Ноцицептивна система. Біль, як рефлекторний процес, включає і всі основні ланки рефлекторної дуги: рецептори (ноцицептори), больові провідники, утворення спинного і головного мозку, а також медіатори, що здійснюють передачу больових імпульсів.

Згідно з сучасними даними, ноцицептори у великій кількості містяться в різних тканинах і органах і мають безліч кінцевих розгалужень з дрібними аксо-плазматичними відростками, які є структурами, що активуються больовим впливом. Вважається, що за своєю суттю вони є вільними немієлізованими нервовими закінченнями. Більше того, у шкірі, і, особливо, в дентині зубів були виявлені своєрідні комплекси вільних нервових закінчень з клітинами тканини, що іннервуються, які розглядаються як складні рецептори больової чутливості. Особливістю як пошкоджених нервів, так і вільних немієлінізованих нервових закінчень є їхня висока хемочутливість.

Встановлено, що будь-яка дія, що призводить до пошкодження тканин і є адекватною для ноцицептора, супроводжується вивільненням алгогенних (що викликають біль) хімічних агентів. Виділяють три типи таких речовин.

а) тканинні (серотонін, гістамін, ацетилхолін, простагландини, іони К і Н);

б) плазмові (брадикінін, каллідін);

в) що виділяються із нервових закінчень (субстанція P).

Запропоновано чимало гіпотез про ноцицептивні механізми алгогенних субстанцій. Вважається, що субстанції, що містяться в тканинах, безпосередньо активують кінцеві розгалуження немієлінізованих волокон та викликають імпульсну активність в аферентах. Інші (простагландини) самі не викликають болю, але посилюють ефект ноцицептивного впливу іншої модальності. Треті (субстанція P) виділяються безпосередньо з терміналей і взаємодіють з рецепторами, локалізованими на їхній мембрані, і, деполяризуючи її, викликають генерацію імпульсного ноцицептивного потоку. Передбачається також, що субстанція P, що міститься в сенсорних нейронах гангліїв спинномозкових, діє і як синаптичний передавач в нейронах заднього рогу спинного мозку.

Як хімічні агенти, що активують вільні нервові закінчення, розглядаються не ідентифіковані до кінця речовини або продукти руйнування тканин, що утворюються при сильних ушкодженнях, при запаленні, при локальній гіпоксії. Вільні нервові закінчення активуються і інтенсивним механічним впливом, що викликає їхню деформацію, обумовлену стиском тканини, розтягуванням порожнистого органу з одночасним скороченням його гладкої мускулатури.

На думку Гольдшайдера, біль виникає не в результаті подразнення спеціальних ноцицепторів, а внаслідок надмірної активації всіх типів рецепторів різних сенсорних модальностей, які в нормі реагують тільки на не болючі, "не ноцицептивні" стимули. У формуванні болю в цьому випадку чільне значення має інтенсивність впливу, а також просторово-часове співвідношення аферентної інформації, конвергенція та сумація аферентних потоків у ЦНС. В останні роки отримані вельми переконливі дані про наявність "неспецифічних" ноцицепторів у серці, кишечнику, легенях.

В даний час вважається загальновизнаним, що основними провідниками шкірної та вісцеральної больової чутливості є тонкі міелінові А-дельта і без міелінові С волокна, що різняться по ряду фізіологічних властивостей.

Зараз загальноприйнятий наступний поділ болю на:

1) первинний-світлий, коротко латентний, добре локалізований і якісно детермінований біль;

2) вторинний-темний, довго латентний, погано локалізований, тяжкий, тупий біль.

Показано, що "первинний" біль пов'язаний з аферентною імпульсацією в А-дельта волокнах, а "вторинний" - з C-волокнами.

Висхідні шляхи больової чутливості. Існують два основні "класичні" - лемніскові та екстралемніскові висхідні системи. У межах спинного мозку одна з них розташовується в дорсальній та дорсолатеральній зоні білої речовини, інша – у його вентролатеральній частині. У ЦНС немає спеціалізованих шляхів больової чутливості, і інтеграція болю складає різних рівнях ЦНС з урахуванням складного взаємодії лемнисковых і экстралемнисковых проекцій. Однак, доведено, що значно більшу роль у передачі висхідної ноцицептивної інформації відіграють вентролатеральні проекції.

Структури та механізми інтеграції болю. Однією з головних зон сприйняття аферентного припливу та її переробки є ретикулярна формація мозку. Саме тут закінчуються шляхи та колатералі висхідних систем і починаються висхідні проекції до вентро-базальних та інтраламінарних ядра таламуса і далі - в соматосенсорну кору. У ретикулярній формації довгастого мозку є нейрони, що активуються виключно ноцицептивними стимулами. Найбільше їх кількість (40-60%) виявлено медіальних ретикулярних ядрах. На основі інформації, що надходить у ретикулярну формацію, формуються соматичні та вісцеральні рефлекси, які інтегруються у складні соматовісцеральні прояви ноцицепції. Через зв'язки ретикулярної формації з гіпоталамусом, базальними ядрами та лімбічним мозком реалізуються нейроендокринні та емоційно-афективні компоненти болю, що супроводжують реакції захисту.

Таламус. Виділяють 3 основні ядерні комплекси, що мають безпосереднє відношення до інтеграції болю: вентро-базальний комплекс, задня група ядер, медіальні та інтраламінарні ядра.

Вентро-базальний комплекс є головним релейним ядром усієї соматосенсорної аферентної системи. В основному тут закінчуються висхідні лемніскові проекції. Вважається, що мультисенсорна конвергенція на нейронах вентро-базального комплексу забезпечує точну соматичну інформацію про локалізації болю, її просторову співвіднесеність. Руйнування вентро-базального комплексу проявляється усуненням "швидкого", добре локалізованого болю і змінює здатність до розпізнавання ноцицептивних стимулів.

Вважається, що задня група ядер поряд з вентро-базальним комплексом бере участь у передачі та оцінці інформації про локалізації больового впливу та частково у формуванні мотиваційно-афективних компонентів болю.

Клітини медіальних та інтраламінарних ядер відповідають на соматичні, вісцеральні, слухові, зорові та болючі стимули. Різно модальні ноцицептивні подразнення - пульпи зуба, А-дельта, С-шкірних волокон, вісцеральних аферентів, а також механічні, термічні та ін викликають чіткі, збільшуються пропорційно інтенсивності стимулів, відповіді нейронів. Передбачається, що клітини інтраламінарних ядер здійснюють оцінку та розкодування інтенсивності ноцицептивних стимулів, розрізняючи їх за тривалістю та патерном розрядів.

Кора головного мозку. Традиційно вважалося, що основне значення у переробці больової інформації має друга соматосенсорна зона. Ці уявлення пов'язані з тим, що передня частина зони отримує проекції з вентро-базального таламуса, а задня - медіальних, інтраламінарних і задніх груп ядер. Однак останніми роками уявлення про участь різних зон кори в перцепції та оцінці болю суттєво доповнюються та переглядаються.

Схема кіркової інтеграції болю в узагальненому вигляді може бути зведена до наступного. Процес первинного сприйняття здійснюється більшою мірою соматосенсорною і фронто-орбітальною областями кори, у той час як інші області, що отримують великі проекції різних висхідних систем, беруть участь у якісній її оцінці, у формуванні мотиваційно-афективних та психодинамічних процесів, що забезпечують переживання болю та реакцій біль.

Слід наголосити, що біль на відміну від ноцицепції це не тільки і навіть не стільки сенсорна модальність, а й відчуття, емоція та "своєрідний психічний стан" (П.К. Анохін). Тому біль як психофізіологічний феномен формується на основі інтеграції ноцицептивних та антиноцицептивних систем та механізмів ЦНС.

Антиноцицептивна система. Ноцицептивна система має свій функціональний антипод - антиноцицептивну систему, яка контролює діяльність структур ноцицептивної системи.

Антиноцицептивна система складається з різноманітних нервових утворень, що належать до різних відділів та рівнів організації ЦНС, починаючи з аферентного входу в спинному мозку та кінчаючи корою головного мозку.

Антиноцицептивна система відіграє істотну роль у механізмах попередження та ліквідації патологічного болю. Включаючись у реакцію при надмірних ноцицептивних подразненнях, вона послаблює потік ноцицептивної стимуляції та інтенсивність больового відчуття, завдяки чому біль залишається під контролем і не набуває патологічного значення. При порушенні діяльності антиноцицептивної системи ноцицептивні подразнення навіть невеликої інтенсивності викликають надмірну біль.

Антиноцицептивна система має свою морфологічну будову, фізіологічні та біохімічні механізми. Для нормального функціонування необхідний постійний приплив аферентної інформації, при її дефіциті функція антиноцицептивної системи послаблюється.

Антиноцицептивна система представлена сегментарним та центральним рівнями контролю, а також гуморальними механізмами – опіоїдною, моноамінергічною (норадреналін, дофамін, серотонін), холін-ГАМК-ергічними системами.

Опіатні механізми знеболювання. Вперше в 1973 р. було встановлено вибіркове накопичення речовин, виділених з опію, наприклад морфіну або його аналогів, у певних структурах мозку. Ці утворення отримали назву опіатних рецепторів. Найбільша їх кількість перебуває у відділах мозку, які передають ноцицептивну інформацію. Показано, що опіатні рецептори зв'язуються з речовинами типу морфіну або його синтетичними аналогами, а також з аналогічними речовинами, що утворюються в організмі. В останні роки доведено неоднорідність опіатних рецепторів. Виділено Мю-, дельта-, каппа-, сигма-опіатні рецептори. Так, наприклад, морфіноподібні опіати з'єднуються з Мю-рецепторами, опіатні пептиди – з дельта-рецепторами.

Ендогенні опіати. З'ясовано, що в крові та спинномозковій рідині людини є речовини, що мають здатність з'єднуватися з опіатними рецепторами. Вони виділені з мозку тварин, мають структуру олігопептидів та отримали назву енкефалінів(Мет-і лей-енкефалін). З гіпоталамуса та гіпофіза були отримані речовини з ще більшою молекулярною масою, що мають у своєму складі молекули енкефаліну та названі великими ендорфінами. Ці сполуки утворюються при розщепленні бета-ліпотропіну, а враховуючи, що він є гормоном гіпофіза, можна пояснити гормональне походження ендогенних опіоїдів. З інших тканин отримані речовини з опіатними властивостями та іншої хімічної структури - це лей-бета-ендорфін, кіторфін, динорфін та ін.

Різні області ЦНС мають неоднакову чутливість ендорфінів та енкефалінів. Наприклад, гіпофіз у 40 разів чутливіший до ендорфінів, ніж до енкефалінів. Опіатні рецептори оборотно поєднуються з наркотичними аналгетиками, і останні можуть бути витіснені їх антагоністами з відновленням больової чутливості.

Який механізм знеболювальної дії опіатів? Вважається, що вони з'єднуються з рецепторами (ноцицепторами) і, оскільки мають великі розміри, перешкоджають з'єднанню нейротрансмітера з ними (субстанції P). Відомо також, що ендогенні опіати мають і пресинаптичну дію. Внаслідок цього зменшується виділення дофаміну, ацетилхоліну, субстанції P, а також простагландинів. Припускають, що опіати викликають пригнічення клітини функції аденілатциклази, зменшення утворення цАМФ і, як наслідок, гальмування виділення медіаторів в синаптичну щілину.

Адренергічні механізми знеболювання.Встановлено, що норадреналін гальмує проведення ноцицептивних імпульсів як на сегментарному (спинний мозок), так і на стовбуровому рівнях. Цей його ефект реалізується при взаємодії з альфа-адренорецепторами. При больовому впливі (як і стресі) різко активується симпатоадреналовая система (САС), мобілізуються тропні гормони, бета-ліпотропін і бета-ендорфін як потужні аналгетичні поліпептиди гіпофіза, енкефаліни. Потрапляючи в спинномозкову рідину, вони впливають на нейрони таламуса, центральної сірої речовини мозку, задні роги спинного мозку, гальмуючи утворення медіатора болю-субстанції Р і забезпечуючи, таким чином, глибоку аналгезію. Одночасно з цим посилюється утворення серотоніну у великому ядрі шва, який також гальмує реалізацію ефектів субстанції Р. Вважається, що ці механізми знеболювання включаються при акупунктурній стимуляції не больових нервових волокон.

Для ілюстрації різноманіття компонентів антиноцицептивної системи слід сказати, що виявлено багато гормональних продуктів, які мають аналгетичний ефект без активації опіатної системи. Це вазопресин, ангіотензин, окситоцин, соматостатин, нейротензин. Причому, аналгетичний ефект їх може бути в кілька разів сильнішим за енкефаліни.

Є й інші механізми знеболювання. Доведено, що активація холінергічної системи посилює, а її блокада послаблює морфійну систему. Припускають, що зв'язування ацетилхоліну з певними центральними рецепторами М стимулює вивільнення опіоїдних пептидів. Гамма-аміномасляна кислота регулює больову чутливість, пригнічуючи емоційно-поведінкові реакції на біль. Біль, активуючи ГАМК та ГАМК – ергічну передачу, забезпечує адаптацію організму до больового стресу.

Гострий біль. У сучасній літературі можна зустріти кілька теорій, які пояснюють походження болю. Найбільшого поширення набула т.зв. "воротна" теорія Р. Мельзака та П. Уолла. Вона полягає в тому, що желатинозна субстанція заднього рогу, яка забезпечує контроль афферентних імпульсів, що надходять у спинний мозок, виступає в ролі воріт, що пропускають ноцицептивні імпульси вгору. Причому, важливе значення належить Т-клітин желатинозної субстанції, де відбувається пресинаптичне гальмування терміналей, в цих умовах больові імпульси не проходять далі в центральні мозкові структури і біль не виникає. За сучасними уявленнями, закриття "воріт" пов'язане з утворенням енкефалінів, які гальмують реалізацію ефектів найважливішого медіатора болю - субстанції Р. Якщо збільшується приплив аферентації по А-дельту та С-волокнам, активуються Т-клітини та інгібуються клітини желатинозної субстанції, що знімає інг ефект нейронів желатинозної субстанції на терміналі аферентів із Т-клітинами. Тому активність Т-клітин перевищує поріг збудження та виникає біль унаслідок полегшення передачі больових імпульсів у мозок. "Вхідні ворота" для больової інформації у цьому випадку відкриваються.

Важливим становищем цієї теорії є облік центральних впливів на "воротний контроль" у спинному мозку, бо такі процеси, як життєвий досвід, впливають на формування болю. ЦНС здійснює контроль сенсорного входу за рахунок ретикулярних та пірамідних впливів на комірну систему. Наприклад, Р. Мельзак наводить такий приклад: жінка несподівано виявляє у себе ущільнення у грудях і, турбуючись, що це рак, може раптом відчути біль у грудях. Біль може посилюватися і навіть поширюватися на плече та руку. Якщо лікарю вдасться переконати її, що це ущільнення не становить небезпеки, може настати моментальне припинення болю.

Формування болю обов'язково супроводжується активацією антиноцицептивної системи. Що впливає зменшення чи зникнення болю? Це насамперед інформація, яка надходить по товстих волокнах і на рівні задніх рогів спинного мозку, посилює утворення енкефалінів (про їхню роль ми говорили вище). На рівні стовбура мозку включається низхідна аналгетична система (ядра шва), яка за допомогою серотонін-, норадреналін-, енкефалінергічних механізмів надає низхідні впливи на задні роги і таким чином больову інформацію. За рахунок збудження САС також гальмується передача больової інформації, і це є найважливішим фактором посилення утворення ендогенних опіатів. Нарешті, за рахунок збудження гіпоталамуса та гіпофіза активується утворення енкефалінів та ендорфінів, а також посилюється прямий вплив нейронів гіпоталамуса на задні роги спинного мозку.

Хронічний біль.При тривалому пошкодженні тканин (запалення, переломи, пухлини і т.д.) формування болю відбувається так само, як і при гострій, тільки постійна больова інформація, викликаючи різку активацію гіпоталамуса та гіпофіза, САС, лімбічних утворень мозку, супроводжується більш складними і тривалими змінами з боку психіки, поведінки, емоційних проявів, ставлення до навколишнього світу (догляд у біль).

За теорією Г.М. Крижанівський хронічний біль виникає внаслідок придушення гальмівних механізмів, особливо на рівні задніх рогів спинного мозку та таламуса. При цьому у мозку формується генератор збудження. Під впливом екзогенних та ендогенних факторів у певних структурах ЦНС внаслідок недостатності гальмівних механізмів виникають генератори патологічно посиленого збудження (ГПУВ), що активують позитивні зв'язки, викликаючи епілептизацію нейронів однієї групи та підвищення збудливості інших нейронів.

Фантомні болі(Біль у ампутованих кінцівках) пояснюються в основному дефіцитом аферентної інформації і в результаті цього гальмівний вплив Т-клітин на рівні рогів спинного мозку знімається, а будь-яка аферентація з області заднього рогу сприймається як больова.

Про витрачений біль. Її виникнення пов'язане з тим, що аференти внутрішніх органів і шкіри пов'язані з тими самими нейронами заднього рогу спинного мозку, які дають початок спинно-таламічного тракту. Тому аферентація, що йде від внутрішніх органів (при їх ураженні), підвищує збудливість та відповідного дерматома, що сприймається як біль у цій ділянці шкіри.

Основні відмінності проявів гострого та хронічного болю наступні : .

1. При хронічному болю автономні рефлекторні реакції поступово зменшуються і, зрештою, зникають, а превалюють вегетативні розлади.

2.При хронічному болю, як правило, не буває мимовільного усунення болю, для його нівелювання потрібно втручання лікаря.

3.Якщо гострий біль виконує захисну функцію, то хронічний викликає більш складні та тривалі розлади в організмі і призводить (J.Bonica,1985) до прогресивного "зношування", викликаного порушенням сну та апетиту, зниженням фізичної активності, часто надмірним лікуванням.

4. Крім страху, характерного для гострого та хронічного болю, для останнього властиві також депресія, іпохондрія, безнадійність, розпач, усунення хворих від соціально-корисної діяльності (аж до суїцидальних ідей).

Порушення функцій організму при болю. Розлади функцій Н.С. при інтенсивному болю виявляються порушенням сну, зосередженості, статевого потягу, підвищеною дратівливістю. При хронічному інтенсивному болю різко зменшується рухова активність людини. Хворий перебуває у стані депресії, підвищується больова чутливість внаслідок зниження больового порога.

Невеликий біль частішає, а дуже сильний сповільнює дихання аж до його зупинки. Може збільшитися частота пульсу, системний артеріальний тиск, розвинутися спазм периферичних судин. Шкірні покриви бліднуть, і якщо біль нетривала, спазм судин змінюється їх розширенням, що проявляється почервонінням шкіри. Змінюється секреторна та рухова функція ШКТ. За рахунок збудження САС спочатку виділяється густа слина (загалом слиновиділення збільшується), а потім за рахунок активації парасимпатичного відділу нервової системи – рідка. Надалі зменшується секреція слини, шлункового та панкреатичного соку, уповільнюється моторика шлунка та кишечника, можлива рефлекторна оліго- та анурія. При дуже різкому болю виникає загроза розвитку шоку.

Біохімічні зміни проявляються у вигляді підвищення споживання кисню, розпаду глікогену, гіперглікемії, гіперліпідемії.

Хронічні болі супроводжуються сильними вегетативними реакціями. Наприклад, кардіалгії та головний біль поєднуються з підйомом АТ, температури тіла, тахікардією, диспепсією, поліурією, підвищеним потовиділенням, тремором, спрагою, запамороченням.

Постійним компонентом реакції на больовий вплив є гіперкоагуляція крові. Доведено підвищення згортання крові у хворих на висоті нападу болю під час оперативних втручань у ранньому післяопераційному періоді. У механізмі гіперкоагуляції при болю основне значення мають прискорення тромбіногенезу. Ви знаєте, що зовнішній механізм активації зсідання крові ініціюється тканинним тромбопластином, а при болі (стресі) спостерігається викид тромбопластину з інтактної судинної стінки. Крім того, при больовому синдромі зменшується вміст у крові фізіологічних інгібіторів зсідання крові: антитромбіну, гепарину. Ще однією характерною зміною при болю в системі гемостазу є перерозподільний тромбоцитоз (надходження до крові зрілих тромбоцитів з деполегких).

Больова рецепція ротової порожнини.

Особливе значення для лікаря-стоматолога має вивчення больової чутливості ротової порожнини. Больове відчуття може виникнути або при впливі шкідливого фактора на спеціальний «больовий» рецептор. ноцицепторабо при надсильних подразненнях інших рецепторів. Ноцицептор становлять 25-40% всіх рецепторних утворень. Вони представлені вільними некапсульованими нервовими закінченнями, що мають різноманітну форму.

У порожнині рота найбільш вивчена больова чутливість слизової оболонки альвеолярних відростків та твердого піднебіння, які є ділянками протезного ложа.

Виражену больову чутливість має частину слизової оболонки на вестибулярній поверхні нижньої щелепи в ділянці бічних різців. Оральна поверхня слизової оболонки ясен має найменшу больову чутливість. На внутрішній поверхні щоки є вузька ділянка, позбавлена больової чутливості. Найбільша кількість больових рецепторів знаходиться у тканинах зуба. Так, на 1 см 2 дентину розташовано 15000-30000 больових рецепторів, на межі емалі та дентину їх кількість сягає 75000. На 1 см 2 шкіри – не більше 200 больових рецепторів.

Роздратування рецепторів пульпи зуба викликає виключно сильне больове відчуття. Навіть легкий дотик супроводжується гострим болем. Зубний біль, що відноситься до найжорстокіших болів, виникає при ураженні зуба патологічним процесом. Лікування зуба перериває його та усуває біль. Але саме лікування часом є надзвичайно болісною маніпуляцією. Крім того, при зубному протезуванні нерідко доводиться препарувати здоровий зуб, що викликає хворобливі відчуття.

Порушення від ноцицепторів слизової оболонки рота, рецепторів пародонту, язика і пульпи зуба проводиться по нервових волокнах, що належать до груп А і С. Більшість цих волокон належить другий і третій гілкам трійчастого нерва. Чутливі нейрони закладені в ганглії трійчастого нерва. Центральні відростки прямують у довгастий мозок, де закінчуються на нейронах тригемінального комплексу ядер, що складається з головного сенсорного ядра та спинального тракту. Наявність великої кількості колатералей забезпечує функціональний взаємозв'язок між різними ядрами тригемінального комплексу. Від других нейронів тригемінального комплексу ядер збудження прямують до задніх та вентральних специфічних ядра таламуса. Крім цього, за рахунок великих колатералей до ретикулярної формації довгастого мозку, ноцицептивне збудження палідо-спино-бульбо-таламічних проекційних шляхів адресується до серединної та всередині пластинчастої груп ядер таламуса. Це забезпечує широку генералізацію ноцицептивних збуджень у передніх відділах мозку та включення антиноцицептивної системи.