3 курс / Патологическая физиология / нервная_система_патфиз_закладки_медика

Теория «генераторов патологических возбуждений ЦНС» трактует механизмы возникновения центральных и деафферентационных болевых синдромов, в частности, фантомных болей. Согласно этой теории болевые ощущения могут модулироваться в центральных структурах, связанных с переработкой ноцицептивной информации. В регулирующих структурах ЦНС формируется генератор патологически усиленного импульса. Основой формирования генератора патологических возбуждений является недостаточность тормозного контроля определенных популяций нейронов, как первичная, вследствие непосредственного нарушения тормозных механизмов, так и вторичная, связанная с абсолютным превалированием активирующих влияний на данную группу нейронов. На начальных стадиях провоцирующими стимулами для генератора патологически усиленного импульса служат модально специфические (ноцицептивные) афференты; в дальнейшем он может активироваться и при неноцицептивном воздействии.

Механизмы формирования болевой чувствительности

Нейрохимические механизмы раздражения ноцицепторов достаточно изучены. Их основным стимулятором является брадикинин. В ответ на повреждение клеток, в области ноцицептора происходит выделение медиаторов воспаления: простагландинов, лейкотриенов, брадикинина, ионов калия и водорода. Простагландины и лейкотриены сенсибилизируют ноцицепторы к кининам, а калий и водород облегчают их деполяризацию и возникновение в них электрического афферентного сигнала, причем возбуждение будет распространяться не только афферентно, но и антидромно, в соседние терминали. Это приведет к секреции субстанции Р из нервных окончаний в этой области.

Субстанция Р – это нейропептид, состоящий из 11 аминокислот, который синтезируется и выбрасывается первыми нейронами в периферических тканях и в задних рогах спинного мозга. Активируя рецепторы, субстанция Р облегчает передачу импульса по путям проведения болевой чувствительности, вызывает сенситизацию ноцицепторов, высвобождение гистамина из тучных

31

клеток, серотонина из тромбоцитов. Кроме того, субстанция Р является мощным вазодилататором и хемоаттрактантом для лейкоцитов.

Необходимо отметить, что вблизи ноцицепторов, как правило, располагаются симпатические норадренергические постганглионарные нервные окончания, которые способны модулировать чувствительность ноцицепторов.

Модуляция боли может быть центральной и периферической, и выражаться как в усилении восприятия болевого ощущения, так и в подавлении.

Периферическая модуляция. Необходимо отметить, что при повторной

болевой реакции на другие стимулы. Сенситизация ноцицепторов сопровождается снижением порога возбуждения, увеличением частоты импульсации при стимуле той же интенсивности, сокращением латентного периода, а также спонтанной активацией после прекращения стимуляции. Например, даже легчайшее прикосновение к ожоговой поверхности крайне болезненно. Это явление получило название первичной гипералгезии, и опосредуется алгогенами (гистамином, серотонином, брадикинином, простагландином Е2, простациклином), которые освобождаются из поврежденных тканей.

Другой пример: пальпация внутренних органов, даже достаточно глубокая и интенсивная, безболезненна, но в условиях поражения, при развитии воспаления, с одной стороны, снижается порог чувствительности специфических ноцицепторов, а с другой, – включаются молчащие рецепторы, закономерно усиливается освобождение медиаторов альтерации, и врач регистрирует болевые симптомы (симптом поколачивания поясничной области, реберной дуги и т.д.).

32

Вторичная гипералгезия обусловлена высвобождением нейропептидов, которые, в свою очередь, усиливают выброс гистамина, серотонина, вызывают вазодилатацию, отек тканей и стимулируют образование лейкотриенов.

Центральная модуляция боли (облегчение восприятия). Существует 3

механизма центральной сенситизации:

1.«Реакция испуга» и сенситизация вторых нейронов пути болевой чувствительности.

2.Расширение рецепторных полей. Вторые афферентные нейроны, расположенные в задних рогах, расширяют свои рецепторные поля таким образом, что окружающие их нейроны отвечают на те стимулы, к которым были до того нечувствительны.

3.Гипервозбудимость сгибательных рефлексов.

Простагландины Лейкотриены

Тромбоксан

Рис. 4 Схема модуляции болевого импульса

33

аминокислот в спинном мозге. В случае гиперпродукции NO может диффундировать из клетки, где был выработан, и становиться токсичным для других клеток, не имеющих NO-синтетазы и других внутриклеточных механизмов защиты. Считается, что NO в высоких концентрациях (как продукт гиперстимуляции 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 развитие гипералгезии.

Установлены факты образования различных медиаторов в зависимости от характера болевого воздействия. Так, при механическом и химическом воздействиях в качестве медиатора выступает субстанция Р, а при термической травме – соматостатин.

Ауторегуляция боли и эндогенная анальгетическая система

Боль, являясь, в первую очередь, реактивным ответом организма, генетически детерминируется и регулируется с участием противоположно влияющих модуляторов.

Проведение болевого импульса в спинном мозге может быть ингибировано сегментарной активностью непосредственно на уровне спинного мозга, а также нисходящими влияниями из супраспинальных центров, то есть существует сегментарное и супраспинальное ингибирование.

Сегментарное ингибирование заключается в том, что активация крупных афферентных волокон, опосредующих эпикритическую чувствительность, ингибирует активность нейронов широкого динамизма и проведение импульсов по спиноталамическому пути. Тормозными медиаторами являются аминокислоты: глицин и аминомасляная кислота (ГАМК), оказывающие тормозный трансмиттерный эффект в дорзальном роге за счет пре- и постсинаптического действия. Существуют два вида ГАМК рецепторов: ГАМКА, активация их ведет к увеличению проницаемости мембраны нервной клетки для ионов хлора, и ГАМКВ, активация которых ведет к повышению

35

проницаемости клеточной мембраны для ионов калия и блокирует выход кальция из внеклеточных депо, опосредованно влияя на активность фосфолипазы А2.

Активация глициновых рецепторов также увеличивает проницаемость мембраны нервной клетки для ионов хлора, стимулирует N-метил и D-аспартат рецепторы, поэтому эффекты, которые он дает, сложнее эффектов ГАМК.

Аденозин также модулирует ноцицептивную активность в задних рогах спинного мозга. Известны А1-рецепторы, активация которых ингибирует аденилатциклазу и А2-рецепторы, стимуляция которых, напротив, ее активирует. Таким образом, аденозин оказывает антиноцицептивный эффект в задних рогах спинного мозга через А1-рецепторы.

Супраспинальное ингибирование. Антиноцицептивная система многокомпонентна, интегративна и располагается на различных уровнях ЦНС:

Первый уровень – это комплекс структур, расположенных в продолговатом и среднем мозге, включающих центральное серое вещество (ЦСВ), которое окружает водопровод мозга, ретикулярную формацию и большое ядро шва (БЯШ). Стимуляция центрального серого вещества вызывает у человека аналгезию всего тела. Аксоны этих нисходящих путей оказывают ингибирующее влияние, как пресинаптическое (на первые нейроны путей проведения болевой чувствительности), так и постсинаптическое (на вторые и вставочные нейроны). Антиноцицептивное действие опосредовано через 2- адренорецепторы, серотониновые рецепторы, а также -, , опиатные рецепторы. Стимуляция этих рецепторов открывает калиевые каналы и ингибирует высвобождение кальция из внеклеточных депо.

Второй уровень включает ретикулярную формацию, гипоталамус и лимбико – гипоталамические структуры. Анальгезирующий эффект отмечен при раздражении вентробазальных и дорсомедиальных ядер гипоталамуса.

Выделяют три механизма контроля болевой чувствительности на этом уровне:

36

гипоталамус оказывает нисходящее тормозное влияние на конвергентные нейроны спинного мозга, где сходятся ноцицептивные импульсы. Раздражение ядер гипоталамуса вызывает также торможение фоновой активности IV, V пластин спинного мозга по Редексу.

Гипоталамус активирует первый уровень контроля болевой чувствительности (ЦСВ, БЯШ).

Гипоталамус тормозит ноцицептивные нейроны таламуса. За счет этого уровня происходит дифференцирование реакций организма на «полезные» и «вредные» раздражители внешней и внутренней среды организма, требующие быстрой ответной реакции организма.

При участии гипоталамуса реализуются эмоциональные и вегетативные компоненты болевой чувствительности.

Третий уровень – корковый уровень, который представлен II сенсорной зоной. Эта зона получает информацию первой, раньше других структур, о повреждающих, экстремальных воздействиях и активирует структуры антиноцицептивной системы.

Наиболее выраженное влияние кора головного мозга оказывает на ЦСВ, ингибируя передачу болевых импульсов в задних рогах (рис. 5). При стимуляции этой зоны наблюдается выраженный обезболивающий эффект, а при ее повреждении невозможно акупунктурное обезболивание.

Кроме названных структур в антиноцицептивную систему входят и другие структуры ЦНС: специфические и неспецифические ядра таламуса, красное и хвостатое ядра, ядра ретикулярной формации продолговатого, среднего мозга, синее пятно и другие, но их роль до конца не выяснена.

Антиноцицептивные нисходящие адренергические пути начинаются главным образом в сером веществе коры и ретикулярной формации. Норадреналин опосредует антиноцицептивный эффект через активацию пре- и постсинаптических 2- адренорецепторов. Часть аксонов из серого вещества коры переключаются на нейроны ядра шва и ретикулярной формации продолговатого мозга. Из ядра шва серотонинергические волокна следуют в

37

составе дорсолатерального канатика к нейронам задних рогов и ингибируют их активность.

Кора

Латеральные и медиальные ядра таламуса

ЦСВ

Латеральная

ретикулярная

формация

Медиальная ретикулярная БЯШ

формация

Кожа туловища

ноцирецепторы

Рис.5.Схема системы нисходящих трактов, осуществляющих супраспинальное ингибирование.

ЦСВ - центральное серое вещество среднего мозга,

БЯШ – большое ядро шва (nucleus raphe magnus).

Кроме того, существует эндогенная опиоидная система, которая тормозит, в первую очередь, стрессорную активацию в гипоталамусе, ингибирует активность центров гнева, активирует активность центра наград, вызывая через лимбическую систему изменение эмоционального фона, подавляя отрицательные эмоциональные корреляты. Эндогенная опиоидная антиноцицептивная система представлена главным образом в структурах ядра шва и ретикулярной формации и реализует свои эффекты при участии метионин–энкефалина, лейцин–энкефалина и -эндорфинов. Эти опиоиды оказывают пресинаптическое действие, вызывая гиперполяризацию первых

38

нейронов и ингибируя высвобождение субстанции Р; они также обеспечивают некоторое постсинаптическое ингибирование. Экзогенные опиоиды (наркотические анальгетики) оказывают постсинаптическое ингибирующее действие главным образом на вторые и вставочные нейроны в студенистом веществе. Антагонистами как эндогенных, так и экзогенных опиоидов, являются налоксон и налорфин.

Каждая из указанных аналгетических систем (опиатной, моноаминергической, холинергической, ГАМК-ергической, гормональной и нервной) функционирует не изолированно, а в тесной связи и зависимости друг с другом и другими системами, что позволяет как подавлять боль, так и избегать ее.

Патофизиологические аспекты болевого синдрома

Существующие в настоящее время представления о физиологической и патологической боли требуют дополнений с позиций современной концепции о развитии реакций адаптации и дезадаптации на действие чрезвычайных раздражителей, вызывающих болевой синдром и угрожающих гомеостазу.

Долгое время ведутся дискуссии о характере кардинальных отличий между нормой и патологией, реакциями компенсации и повреждения, здоровьем и болезнью, которые пока не привели к единству формулировок. Точно также не представляется возможным провести четкую грань между физиологической и патологической болью. В ведущих руководствах по физиологии и патологии делается акцент на том, что физиологическая боль возникает в условиях нормы и играет роль важнейшего защитного механизма. Однако следует отметить, что чувство боли не возникает само по себе, а инициируется или на фоне патологической афферентации из зоны повреждения периферических тканей (рецепторный тип боли), или может быть обусловлено раздражением проводящих путей (проводниковый тип боли), или формированием генератора патологически усиленного возбуждения в структурах центральной нервной системы, сопровождающегося повышением

39

чувствительности нейрональных структур головного и спинного мозга к субминимальным и минимальным раздражителям (центрогенный тип боли).

Согласно современным взглядам, главное отличие патологической боли от физиологической в том, что она формируется, как правило, при локализации патологии в тех или иных структурах нервной системы, то есть осуществляется измененной системой болевой чувствительности и обеспечивает развитие преимущественно реакций дезадаптации, повреждения.

Понятие «боль» является многокомпонентной категорией, включающей в себя не только реакцию ощущения боли, но и совокупность локальных и системных метаболических и функциональных сдвигов, сопутствующих боли. В случае развития болевого синдрома, безусловно, изменяются гормональный, цитокиновый, эмоциональный статусы организма. При этом изменяются нервно–гуморальные и рефлекторные влияния на различные внутренние органы и системы (например, сердечно–сосудистую, дыхательную, мышечную, коагуляционный потенциал и реологические свойства крови, ее клеточный состав и т.д.).

Болевая реакция близка по характеру к чувству страдания: ее физиологический или патологический характер чрезвычайно индивидуален и зависит от влияния многих факторов:

1)места и степени поражения ткани и, соответственно, интенсивности и длительности образования биологически активных веществ (гистамина, кининов, субстанции Р, простагландинов, лейкотриенов, ионов калия и водорода и др.);

2)интенсивности образования эндогенных аналгетических веществ (энкефалинов, эндорфинов, глицина, серотонина, дофамина, ГАМК и т.д.);

3)конституциональных особенностей нервной системы;

4)состояния гормонального баланса в момент действия болевого раздражителя;

5)функционального состояния различных внутренних органов и систем, коагуляционного потенциала и реологических свойств крови в момент ноцицептивного воздействия;

40