Аспекти ноцицепции і антіноціцепціі в теорії головного болю

Відео: Лікування головного болю

Принципово важливими досягненнями в науці про біль в останні десятиліття можна вважати розвиток концепції про існування, поряд з добре відомою афферентной (висхідній) системою ноцицепции, еферентної (низхідній) системи антіноціцепціі.

До теперішнього часу остаточно не встановлено, чи викликає біль роздратування специфічних рецепторів - ноцицепторів або вона виникає при досить сильному подразненні рецепторів різної модальності [концепція специфічності - von Frei, 1894, концепція інтенсивності роздратування - Goldenscheiner, 1895, цит. по Р.А. Дуріняну, 1980].

Так, наприклад, якщо відкрити кран гарячої води, рука спочатку відчуває приємне тепло, але вода стає все гаряче і гаряче, і людина змушена відсмикнути руку через біль.

У цьому випадку спочатку роздратування передається по провідникам температурної чутливості, але при підвищенні температури роздратування стає ноцицептивних і сприймається як біль. Мабуть, дійсно в одних випадках больові аферентні імпульси слідують по системах, обслуговуючим тільки ноціцепціі, а в інших - посилення роздратування призводить до трансформації іншого модального імпульсу в ноціцептівний [Хаютін В.М., 1980]. Можливо, роздратування повинні підсумовуватися, щоб виникло відчуття болю [Zimmerman М., 1981].

Зниження порогу больової рецепції є важливий компонент в походженні больового відчуття. У будь-якому випадку зміни фізико-хімічних і біохімічних властивостей локальної тканинної середовища в результаті порушення регіонального метаболізму, впливу зазначених вище факторів, інтоксикації, дії лікарських засобів або появи (підвищення концентрації) в тканинної середовищі альгогенних субстанцій (наприклад, кініни, простагландини, концентрація К і ін.) визначає виникнення болю і її силу.

Є всі підстави вважати, що цей фактор приймає певну участь в реалізації всіх механізмів головного болю. З фармакотерапевтической точки зору це положення 0 природі концентрації ще раз нагадує про ефективність НСПВС, які сприяють корекції зниженого порога болю і нормалізації больовий рецепції.

Встановлено, що гостра первинна біль проводиться товстими міелінізірованние А8-волокнами зі швидкістю в середньому 15 м / с, а вторинна «глибока» біль - тонкими неміелінізірованнимі С-волокнами зі швидкістю 1 м / с. Частина С-волокон проводить ефекторні симпатичні імпульси, що забезпечують вегетативні прояви реакції на біль [Perl E.R., 1980].

Велика частина аферентних імпульсів надходить в ЦНС по заднім корінцях спинного мозку і чутливим черепним нервах, лише невелика частина - по неміелінізірованним С-волокнам, що становить близько 20% волокон переднього корінця. В цьому випадку аферентні провідники, пройшовши задні корінці і сегмент спинного мозку, зливаються з основними афферентними системами [Casey K.L., 1982]. Первинні ноцицептивні волокна закінчуються в ядрі спинномозкового шляху трійчастого нерва і в основі заднього рогу сірої речовини верхнешейних сегментів спинного мозку.

Морфологічні та функціональні особливості зони закінчення первинних афферентов в задньому розі дозволяють виділити в дорсовентральном напрямку 9 шарів або пластин:
1 - маргінальна пластина, II - III - желатинозная субстанція, IV-VI - власне ядро, VII-VIII - проміжне ядро і, нарешті, рухова частина - IX пластина з моторними клітинами переднього роги. Аналогічна архітектоніка повторюється в стовбурі мозку в зв`язках заднього корінця V нерва і його рухових і вазомоторних ефферентов.

Більша частина тонких міелінізірованних А8-волокон закінчується в I пластині в маргінальних клітинах Вельдемейера, а також в нейронах желатинозной субстанції (II і III пластини), серед яких виділяють клітини 2 типів. Скрадливі клітини пов`язують нейрони всіх пластин і забезпечують їх функціональну єдність у передачі болю імпульсів. Острівкові клітини посилають аксони до пресинаптическим сегментам первинних афферентов і до дендритам комунікаційних крадуться клітин.

Основна функція цих двох типів клітин - гальмувати проведення ноцицептивних імпульсів. Таким чином, вже на вході болю сигналів в ЦНС є система интернейронов желатинозной субстанції, яка контролює проходження больових імпульсів. Цю систему R. Melzak і RD. Wall [1965] назвали «системою ворітної контролю болю». Її основним морфологічним субстратом є острівкові клітини [Cervero Е, Iggo А., 1980 WallP.D., 1980].

Активність системи ворітної контролю індукується потоком афферентной інформації і коригується спадними модулюють впливами антиноцицептивної системи. При порушенні функції ворітної контролю аферентні сигнали будь-якої модальності можуть сприйматися як ноцицептивні [Lance J.W., BogdukN., 1982].

На рівні системи ворітної контролю є зв`язок аферентних і еферентних нейронів, завдяки якій здійснюється сегментарная фізіологічна реакція на первинну добре локалізуемое біль.

Наприклад, при уколі шкіри голкою виникають рухова реакція уникнення і локальна гіперемія. Така реакція розвивається за механізмом негативного зворотного зв`язку. Вторинна біль, що відчувається не тільки шкірою, але і глибокими тканинами, погано локалізуються, невизначеною модальності, викликає реакцію за механізмом позитивного зворотного зв`язку.

Замість фазических м`язового скорочення ( «уникнення») настає тонічне напруження скелетних м`язів, замість рефлекторної гіперемії - спазм гладкої мускулатури судин з порушенням їх проникності і локальним набряком тканини. Збільшується концентрація тканинних алгогенних речовин, що підвищують чутливість ноціцепторов- замикається порочне коло.

Встановлений факт існування системи ворітної контролю болю в структурних утвореннях желатинозной субстанції підстави заднього рогу сірої речовини спинного мозку і її стволового аналога - желатинозной субстанції спадного корінця V нерва є, безумовно, величезним досягненням науки про біль.

Природно припустити, що функція мультінейрональной системи ворітної контролю болю здійснюється на підставі тих же закономірностей, що і функція інших мультінейрональних систем ЦНС: отримання і первинний аналіз афферентной інформації (в даному випадку сенсорної), її обробка і «прийняття рішення», вироблення і адресне направлення еферентних імпульсів.

Можна також вважати, що взаємодія системи ворітної контролю болю з іншими відділами систем ноцицепции і антіноціцепціі здійснюється за принципом зворотного зв`язку, яка досить ясно відпрацьована на елементарної моделі взаємодії двох нейронів, пов`язаних в одну систему. Цілком очевидно, що не можна зводити функцію ворітної контролю тільки до ролі «шлагбаума», «сита» для тих чи інших імпульсів.

Можна вважати, що подібні «шлагбауми» і «релейні станції» функціонують і на стовбурових і на таламической рівні. Однак конкретні дані про безумовно існуючої структурно-функціональної організації взаємодії систем ноцицепции і антіноціцепціі поки відсутні. Відсутні і точні дані про нейромедіаторної і ферментному забезпеченні взаємодії цих систем.

Від нейронів I і IV-VI пластин спинномозкового ядра трійчастого нерва і задніх рогів спинного мозку беруть початок неотрігеміно- (і неоспіно-) таламические шляху. Вони проводять первинну біль (рис. 1.1).


Після перехрещення ці шляхи йдуть в бічному канатику спинного мозку і далі в бічній петлі (лемнісковий шляху) до вентральному постеролатеральна ядру зорового бугра. У стовбурі ці шляхи дають колатералі до крупноклеточной, гігантоклітинному і латерального ядер ретикулярної формації.

Палеоталаміческій шлях включає в себе екстралемнісковой трігеміно- (і спино-) ретикулярні шляхи. Вони беруть початок в VII-VIII пластинах, слідують в передньо стовпах і закінчуються в ядрах ретикулярної формації і на нейронах сірої речовини близько водопроводу головного мозку. Ці шляхи проводять вторинну погано диференційовану біль [Вальдман А.В., Ігнатов Ю.Д., 1976].

Роль ретикулярних систем ноцицепции двояка. Завдяки численним зв`язкам ретикулярних нейронів аферентні ноцицептивних імпульси каскадно посилюються, і їх потік прямує до соматосенсорной корі і до інших відділів кори, викликаючи генералізовану реакцію активації. Інші ретикулярні нейрони об`єднуються у функціональні блоки, які гальмують передачу аферентних, в тому числі і ноцицептивних, сигналів [BowsherD., 1982].

У ретикулярних ядрах формуються ретікулоталаміческіе шляхи, що передають ноцицептивних імпульси до інтраламінарние ядер зорового бугра - серединному центру, парафасцікулярним і парацентральная ядер, а також до гіпоталамусу, смугастому тілу і лимбичним структурам переднього мозку. Ці зв`язки в кінцевому рахунку забезпечують афективний і мотиваційний компоненти реакції на біль [Kerr F.W.L., Fukushima T., 1980 CraigA.D., BurtonH., 1981- BowsherD., 1982].

Антиноцицептивная система формується на різних рівнях ЦНС. Її перша ланка на сегментарному рівні представлено воротним контролем болю. Гальмівна активність интернейронов желатинозной субстанції контролюється ретикулярними стовбуровими апаратами - це друга ланка антиноцицептивної системи.

Структурно-функціональна організація вищих відділів системи антіноціцепціі вивчена недостатньо. Вважають, що в неї включаються ділянки тім`яної і лобової часток, лімбічна система. Регулюючий вплив вищих відділів системи антіноціцепціі поширюється в першу чергу на релейні структури ретикулярної формації стовбура, зорового бугра, а також на структури «ворітної контролю болю» в клітинах желатинозной субстанції стовпів Кларка в основі заднього рогу сірої речовини спинного мозку (аналогічно - в низхідному ядрі V нерва, яке теж супроводжується желатинозной субстанцією).

Існування виникають в ретикулярній формації стовбура низхідних шляхів антиноцицептивної системи доведено численними експериментальними роботами. Електрична стимуляція різних ядер ретикулярної формації гальмує проведення ноцицептивних імпульсів як в задньому розі спинного мозку, так і в низхідному корінці трійчастого нерва [Figueiras R. et al., 1983].

Один з ретікулоспінальних шляхів бере початок в нейронах близько водопроводу головного мозку і в великому ядрі шва, інший - в гігантоклітинному ядрі ретикулярної формації. Нейрофізіологічні і фармакологічні відмінності ефектів стимуляції цих ядерних груп дозволяють вважати, що виникають в них еферентні шляхи проектуються на різні популяції гальмівних интернейронов желатинозной субстанції [Zimmerman М., 1979- Shah J., Dostrovski J.O., 1980 Sessle B.J. etal., 1981].

Між цими ядерними утвореннями стовбура існують реципрокні, функціональні відносини (рис. 1.2). Так, активація сірої речовини близько водопроводу головного мозку генерує в кожній з систем імпульси, які гальмують проведення болю. Активація нейронів спинного ядра шва пригнічує це антиноцицептивного вплив. Мабуть, системи спинного ядра шва формують додаткову «петлю», регулюючу антиноцицептивную функцію самих стовбурових утворень [Sanders К.М. et al., 1980].


Встановлено гіпоталамо-спінальна система гальмування болю, яка виникає в паравентрикулярного і медіальному преоптіческой ядрах дорсальних відділів гіпоталамуса і закінчується на нейронах ворітної контролю в желатинозной субстанції. Ця система активується анальгетиком ціклазоціном [SatohM.etal., 1984].

Антиноцицептивная система зорового бугра представлена ретикулярним таламическим ядром, воно тонким шаром нейронів відокремлює таламус від внутрішньої капсули. При стимуляції цього ядра виникають гальмівні імпульси, що йдуть до інших ядер зорового бугра. Збільшення потоку афферентной імпульсації по таламо-кортикальних шляхах активує гальмівної-модулірующуюсістему таламуса [BowsherD., 1982].

Важливу роль в інтеграції специфічної і неспецифічної сенсорної інформації грає соматосенсорная область кори, яка контролює діяльність антіноціцептівних систем різних рівнів. Добре відомо, що при випаданні цієї інтегрує функції будь-тактильне роздратування шкіри може викликати неприборкану біль і гіперпатію [Дурінян Р.А., 1980].

Для функції антіноціцептівних систем необхідний приплив афферентной імпульсації. Іншими словами, для адекватної перцепції необхідний баланс активності систем ноцицепции і антіноціцепціі. Дефіцит афферентной імпульсації призводить до порушення функції антиноцицептивної системи.

При виключенні специфічних лемнісковий систем, особливо на таламической рівні, після періоду аналгезії і на її тлі з`являється тупий, погано локалізуються біль [Кандель Е.І., 1971, 1972- Sweet W.H., Wepsic J.G., 1977]. Роль афферентной імпульсації підтверджується також лікувальним ефектом чрескожной електричної стимуляції і ряду інших методів лікування, заснованих на периферичної стимуляції, що компенсує дефіцит аферентних імпульсів.

Антиноцицептивная система бере участь у формуванні реакцій на трьох рівнях:
1) захисні рефлекси;
2) соматовегетативні реакції емоційного реагування на біль (період переносимості болю);
3) комплекс психовегетативних стресових реакцій при інтенсивному болю.

Активація антиноцицептивної системи пригнічує реакції третього і другого рівня, слабшає психовегетативного реакція на біль, збільшується період переносимості болю. Реалізація центрального антиноцицептивного регулювання здійснюється на сегментарному рівні шляхом пригнічення нейронів IV-VI пластин. Таким чином, антиноцицептивная система являє собою адаптивний гомеостатический механізм организменного рівня, вона включається, зокрема, тоді, коли поведінкова реакція повинна здійснюватися всупереч больового впливу [Вальдман А.В., 1980].

Таким чином, в фізіологічних умовах антиноцицептивная система забезпечує оптимальну модуляцію перцепції больових подразнень. У патологічних умовах від її активності залежить важкість больового синдрому.

Можна продовжити цю думку і відзначити, що як психоемоційна, так і соматовегетативних індивідуальна реакція на біль залежить від стану активності антіноціцептівних систем у даного суб`єкта-особливості такої реакції обумовлені певним медіаторно-біохімічним забезпеченням.

Ця обставина дозволяє контролювати функцію антиноцицептивної системи фармакологічними та іншими (акупунктура, електрична стимуляція) засобами. Є підстави думати, що при порушенні медиаторного обміну в нейрональних шляхах антиноцицептивної системи можуть виникати осередки патологічного збудження, які генерують «центральні» больові синдроми без будь-яких подразнень на периферії і без структурної поломки самої Антін-ціцептівной системи [Крижановський Г.Н., 1980].

Концепція Г.Н. Крижанівського

Концепція Г.Н. Крижанівського про можливе виникнення і непередбачуваному пароксизмальном або перманентному функціонуванні осередків патологічної активності в структурах головного мозку приваблива для клініцистів, особливо в тих випадках, коли не вдається виявити певний морфологічний субстрат хвороби або синдрому.

Тут же доречно згадати і про концепцію Н.П. Бехтерева про виникнення «патологічної констеляції» систем головного мозку, які змушують функціонувати ці системи незвичайним для себе чином і виявляються патологічним функціональним субстратом прояви хвороби або синдромів. Якщо говорити про ці умоглядних концепціях стосовно тільки до проблеми болю, в тому числі і головний, то залишається неясною причина появи вогнищ патологічної активності, механізму функціональної патологічної констеляції, залишається неясною їх нейробіологічному природа, нейротрансмітерної або інше ферментно-гуморальну забезпечення.

Залишається незрозумілою виборча локалізація таких вогнищ в різних відділах ноцицептивної і антиноцицептивної систем, а також особливості клінічних проявів конверсії імпульсів церебральних патологічних вогнищ на органи-мішені: головний біль, серцевий біль або біль іншого локалізаціі- беруть участь чи сенсорні системи цих органів, частин тіла, систем в опосередкування цього болю або ж вона залишається тільки галюцинаторним чином в хворому мозку. В останньому випадку - в яких ділянках (системах) мозку «проживає» цей галлюцинаторний образ.

Шток В.Н.