Еволюція теорій болю

Експериментальна та клінічна нейрофізіологія і неврологія накопичили величезну кількість наукових фактів щодо структурних та функціональних механізмів болю.

Створюється ситуація, яка, за словами знаменитого фізика Оппенгеймера, характеризується тим, що чим більше ми отримуємо фактів, тим гостріше ми відчуваємо своє невігластво, бо весь час наростає відчуття того, що осягнути все неможливо, а загальний підхід до цих фактів, т. е. теорія, не знайдений.

Історія вивчення феномена болю налічує багато тисячоліть.

До теперішнього часу можна виділити наступні етапи вивчення і зміни різних уявлень про феномен болю:
1) емпіричний, описовий, анатомічний. Багато тисячоліть людина відчувала біль, емпірично шукав способи її усунення і тільки в останні кілька століть сформувалися уявлення про роль нервової системи в реалізації феномена болю;

2) функціональний. На цьому етапі виявляються функціональні зв`язки і залежності в будові організму, а також між структурами, що формують феномен болю;

3) каузальний. На цьому етапі з`ясовуються причинно-наслідкові взаємини між структурами, що формують феномен болю;

4) системно-структурний етап сприяє формуванню системи як упорядкованої просторово-часової комбінації елементів, що знаходяться в єдності, завдяки функціональним і каузальних зв`язків, тобто ноцицептивної системи;

5) моделювання, зокрема, математичне моделювання. Медицина в цілому і проблеми вивчення болю зокрема в даний час підійшли саме до цього етапу, коли все різноманіття форм, характеристик, зв`язків (каузальних, функціональних і т.д.) відтворюється в моделі, і вивчення моделі дозволяє найбільш повно зрозуміти досліджуваний феномен.

Виходячи з положення про те, що найголовнішою функцією нервової системи є інформаційна, больовий феномен розглядається як інформаційний, як сукупність інформаційних процесів, що відбуваються в нейронної інформаційної мережі. Важливим моментом у вивченні феномена болю стає моделювання болю як інформаційного явища.

Протягом останніх двох століть (до 50-х років XX століття) в розумінні механізмів болю домінувала концепція Р. Декарта, в якій головне значення відводилося больового стимулу. Відповідно до цієї концепції, біль визначав стимул, його сила і його якість. Потужним розвитком цієї концепції стала рефлекторна теорія функціонування нервової системи (Павлов І.П., Анохін П.К.). Але ці теорії не пояснювали фактів, коли малий стимул викликав сильний біль і особливо хронічну, коли не вдавалося знайти діючий стимул.

R.Melzak і PDWall (50-60-ті роки XX століття) сформулювали теорію «ворітної контролю болю», згідно з якою формування ноцицептивного потоку на сегментарному рівні відбувається в результаті взаємодії швидко проводить, добре міелінізіровани і повільно проводить слабо міелінізіровани систем на релейних нейронах спинного мозку.

Суть теорії полягає в тому, що активність товстих мієлінових волокон призводить до збудження нейронів желатинозной субстанції, які надають інгібуючий вплив на релейні нейрони, тим самим контролюючи проходження на більш високі рівні ноцицептивної імпульсації з тонких слабо міелінізірованних волокон. Теорія ворітної контролю має важливе значення в розумінні механізмів регулювання потоку котра надходить в спинний мозок і висхідній ноцицептивної імпульсації, що викликає фізіологічну біль.

Патологічна біль, розглянута з позицій даної теорії, виникає при недостатності гальмівних механізмів Т-клітин, які, растормажівая і активуючи різними стимулами з периферії і з інших джерел, посилають інтенсивну висхідну імпульсацію.

Однак теорія ворітної контролю, за визнанням самих авторів, не може пояснити багато властивостей патологічного болю, особливо причини хронізації больових синдромів, можливості спонтанного виникнення больових нападів, механізми больових синдромів власне центрального походження і т.п. Автори розвинули цю теорію, ввівши поняття «збуджуються нейрони». У цьому випадку мова йде вже не стільки про контроль, тобто обмеження ноцицептивного потоку, скільки про модуляції ноцицептивного потоку з периферії і про можливість не тільки його гальмування, але і посилення.

Наступним важливим етапом стало створення теорії генераторних, системних механізмів патологічної болю (ГПУВ) Г.Н.Крижановского. Ця теорія спирається на базисні, нейрональні і нейрохімічні механізми болю. Її об`єктом є процеси, що розвиваються на рівні межнейрональних і системних відносин, зміни яких зумовлюють виникнення больових синдромів.

Останні являють собою клінічне вираження певних форм патологічного болю. Відповідно до зазначеної теорії, больові синдроми виникають внаслідок діяльності в системі больової чутливості нових патологічних інтеграції - агрегату гіперактивних нейронів, який представляє собою генератор патологічно посиленого збудження (ГПУВ) і патологічної алгіческім системи.

Новими є уявлення про патологічну алгіческім системі (ПАС), сформульовані Г.Н.Крижановскім (1997). Виниклий в афферентном вході (спинні роги) спинного мозку генератор сам по собі не може викликати патологічну біль. Локальний генератор здатний зумовити регіонарні зміни, полегшення флексорного рефлексу, зміни активності мотонейронів і ін. Патологічна біль як страждання і як синдром виникає, якщо в процес залучаються інші відділи системи больової чутливості, зокрема структури головного мозку, відповідальні за прояв почуття болю, її перцепції і емоційне забарвлення.

З первинно і вдруге змінених утворень системи больової чутливості формується нова патологічна інтеграція - патологічна алгіческім система, яка служить патофізіологічною основою больового синдрому.

Видалення соматосенсорної кори, відповідальної за перцепцию болю, затримує появу больового синдрому, що викликається пошкодженням сідничного нерва, але не запобігає його виникнення в більш пізні терміни.

Видалення ж фронтальної кори, відповідальної за емоційне забарвлення болю, не тільки затримує розвиток, але і усуває виникнення больового синдрому у значної кількості тварин. Різні зони соматосенсорної кори неоднозначно ставляться до розвитку ПАС. Видалення першої зони (S1) затримує розвиток ПАС, видалення другої зони (S2), навпаки, підсилює гипералгезию, тобто сприяє розвитку ПАС.
Функціональні зміни в соматосенсорной корі при больовому синдромі, викликаному пошкодженням сідничного нерва, закріплюються і стають відносно незалежними від генератора в дорсальних рогах. При придушенні активності генератора новокаїном можуть зберігатися підвищена збудливість нейронів соматосенсорной зони, розширена зона викликаних відповідей, а також можуть з`являтися посилені відповіді при стимуляції передньої кінцівки. Ці зміни свідчать про розпочаті пластичних перебудовах в соматосенсорной корі.

Цікавим є той факт, що якщо перед ампутацією кінцівки існував больовий синдром (внаслідок поранення або судинних порушень), то що виник після ампутації цієї кінцівки фантомний больовий синдром має характеристики попереднього больового синдрому. Це означає, що формування ПАС, що утворюється після ампутації кінцівки, пішло по «руслу» ПАС колишнього синдрому.

Принципова організація ПАС включає в себе змінені структури і нові патологічні утворення на різних рівнях системи больової чутливості. Вони складають основний стовбур ПАС. Від основного стовбура ПАС чекають відгалуження до різних відділах ЦНС, залучення яких в патологічний процес викликає додаткові синдроми.

До останніх відносяться вегетативні порушення, зміни серцево-судинної системи і мікроциркуляції, дисрегуляции функцій внутрішніх органів, ендокринної системи, психоемоційні розлади і ін. Деякі з цих порушень можуть мати регіонарний характер в зв`язку з залученням до процесу регіонарних механізмів нервової регуляції.

Різні види патологічної болю

Різні види патологічної болю (гостра, пекуча, пиляльна, гризе, роздирає, смикаючий і ін.) Свідчать про переважному залученні в процес відповідних утворень (підсистем) системи больової чутливості. Гостро виникає, локалізований біль характерна для залучення в процес системи епікрітіческая чутливості, дифузна біль - для системи протопатической чутливості.

В разі високого ступеня гальмівних механізмів і підвищеній збудливості нейронів генератора відбувається гіперсінхронізаціі нейронів, і генератор розряджається швидко наростаючим потоком імпульсів: якщо цей потік викликає таку ж швидку і посилену активність ПАС, то напад болю має пароксизмальної характер. якщо ГПУ

У розвиває свою активність повільно і ПАС активується повільно, то інтенсивність болю при нападі наростає також повільно- при тонической активності генератора і ПАС біль постійна.

периферичні відділи	Сенсітізірованних ноцицептори, осередки ектопічеського збудження (пошкоджені і регенерують нерви, деміелінізірованних ділянки нервів, неврома), групи гіперактівірованних нейронів спінальних гангліїв
спинальний рівень Відео: Найпотужніші наукові факти проти Теорії Еволюції 2	Агрегати гіперактивних нейронів (генератори) в аферентних ноцицептивних реле - в дорсальних рогах і ядрах спинального тракту трійчастого нерва (каудального ядра)
супраспінальних рівень	Ядра ретикулярної формації стовбура, ядра таламуса, сенсомоторної і орбитофронтальной кори, емоціогенние структури Відео: Відсутня ланка теорії еволюції

Генератор патологічно посиленого збудження (ГПУВ), що виникає в дорсальних рогах спинного мозку під впливом стимуляції з ектопічних джерел (неврома, гіперактивні спинальні ганглії), робить зворотний позитивний вплив на ці осередки.

Істотну роль при цьому відіграють симпатичні впливи з спинного мозку на неврит і нейрони спинальних гангліїв, особливо виражені при каузалгіі. Тому даний синдром називають також рефлекторної симпатичної дистрофією, або симпатичних підтримуваної болем. Є підстави вважати, що в ПАС може залучатися довга петля: спинний мозок - стовбур - спинний мозок.

У патогенетичної організації ПАС, що лежить в основі болів як периферичного, так і центрального походження, важливу роль відіграють патологічні кола, утворені ревербірірующімі зв`язками між ядрами таламуса (ретикулярними - RT, центральними латеральними - CL) і задніми вентральними - VP.

Ці зв`язки замикаються на CL, в якому реєструється патологічна активність- їх перерву (шляхом пошкодження CL) призводить до зникнення або значного ослаблення болів у більшості пацієнтів.

Зміцненню і розвитку ПАС сприяє утворення вторинних генераторів. Стабілізація і розвиток ПАС і формування вторинних генераторів пояснюють відомі клінічні дані про те, що нейрохірургічна ліквідація первинного джерела утворення генератора і навіть пов`язаної з ним частини ПАС далеко не завжди ефективна або дає короткочасний позитивний результат: через деякий час активність ПАС відновлюється і з`являється рецидив больового синдрому .

Дослідження показують, що попередня ноцицептивная стимуляція (електрораздраженіе) перед перерізанням сідничного нерва прискорює появу больового синдрому. Навпаки, новокаинизации нерва перед перерізанням з метою блокади потужного синхронізованого потоку імпульсів, що виникає при перерезке нерва ( «розряд пошкодження», Уолл), уповільнює розвиток больового синдрому.

У разі первинних центральних болів ПАС початково складається з центральних утворень больової чутливості. Завдяки формуванню центральних генераторів під впливом посиленої і тривалої ноцицептивної стимуляції больовий синдром спочатку периферичного походження набуває центральні характеристики.

Одним з останніх важливих кроків в розумінні механізмів формування болю є нейроматріксная теорія, яку сформулював RMelzak (1998). Відповідно до цієї теорії, філогенетично і онтогенетично в нейронної інформаційної мережі формуються матриці болю, активування яких і викликає біль в організмі.

Ця теорія дозволяє пояснити причини хронізації болю, при цьому спонтанно може активуватися та чи інша матриця больового синдрому, що проявляється клінічною картиною захворювання. Ця теорія завершує рух в тенденціях розуміння болю від стимулу до ролі нейронної мережі нервової системи.

У загальному плані зараз ясно, що нервова система являє собою нейронну інформаційну мережу і її функція - отримання, переробка та видача інформаційних кодів. В цьому аспекті біль представляє інформаційний код, такий же, як коди зображення, звуку, тепла і т.д. З позицій інформаційного коду визначилися дві теорії: теорія специфічності і теорія інтенсивності.

З позицій теорії специфічності біль розглядається як самостійний вид діяльності специфічної аналізатора зі своїм периферичних рецепторних апаратом, провідними шляхами і кортикальної зоною, трансформує її аферентні сигнали в болюче відчуття. Ця сенсорна система стала називатися ноцицептивной і за своєю суттю знаходиться в ряду з іншими аналізаторів - зорової, слуховий і т.д.

Недоліком цієї теорії є те що неможливо провести послідовно принцип специфічності і виключення необхідності інформаційного кодування. Важливою властивістю будь-сенсорної системи є її досить точна локалізація на периферії і точне представництво в корі. У цьому сенсі ноцицептивная система має широке представництво і на периферії, і в корі, практично у всіх аналізаторах.

За теорією інтенсивності за болюче відчуття відповідальні одні й ті ж рецептори кожної сенсорної модальності, які при слабких і помірних силах своїх подразників формують свої специфічні відчуття, а при надмірних - болюче відчуття.

Та й інша теорія має своїх прихильників і різні експериментальні підтвердження. Цілком можливо, що скоро сформується інтеграційна теорія, яка об`єднає їх. Відсутність такої єдиної теорії є однією з проблем моделювання болю.

Розглядаючи еволюцію теорій болю, важливо відзначити основну тенденцію в розумінні механізмів болю: провідне значення у формуванні больового синдрому грає не діючий стимул, а центральна нервова система, в нейронних інформаційних мережах якої і формується величезна кількість різних варіантів больових синдромів.

Б.Д.Трошін, Б.Н.Жулев