Нейрофизиология боли

НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ
БОЛИ
А.Е. Карелов
1
ТЕРМИНЫ
•
•
•
•
•
Ноцицепция
Ноцицептивное раздражение
Боль
Гиперальгезия
Аллодиния
2
НОЦИЦЕПЦИЯ
Совокупность реакций нервной
системы на повреждающее
воздействие
Ноцицептивный – повреждающий
3
БОЛЬ
Ощущение
Эмоциональный компонент реакции на
раздражение
4
БОЛЬ
БОЛЬ - ЭТО НЕПРИЯТНОЕ ОЩУЩЕНИЕ И
ЭМОЦИОНАЛЬНОЕ ПЕРЕЖИВАНИЕ,
СВЯЗАННОЕ С РЕАЛЬНЫМ ИЛИ
ПОТЕНЦИАЛЬНЫМ ПОВРЕЖДЕНИЕМ, ИЛИ
ОПИСЫВАЕМОЕ В ТЕРМИНАХ ТАКОГО
ПОВРЕЖДЕНИЯ.
International Association for the Study of Pain.
Pain. - 1979. - Vol. 6. - P. 249.
5
ФАЗЫ НОЦИЦЕПТИВНОГО
ОЩУЩЕНИЯ (РЕАКЦИИ)
• Эпикритическая
• Протопатическая
6
ФАЗЫ НОЦИЦЕПТИВНОГО
ОЩУЩЕНИЯ (РЕАКЦИИ)
• Острая – острая, локализованная,
короткая (латентный период - 0,1 с),
А(дельта)-волокна
• Отсроченная – тупая, диффузная,
длительная, С-волокна
7
НЕЙРОННАЯ ЦЕПЬ
Трехнейронная афферентная цепь
8
ПЕРВЫЙ НЕЙРОН
• Для спинномозговых нервов спиномозговые узлы
• Для черепных нервов тройничный узел (тройничный нерв)
9
ВТОРОЙ НЕЙРОН
• в заднем роге спинного мозга
• собственные ядра черепно-мозговых
нервов
ТРЕТИЙ НЕЙРОН
в таламусе
10
1 Кора мозга
2 Таламус
Околоводопроводное
3 серое вещество
среднего мозга
Голубое пятнышко
4 Ядра шва
НА-эргич.
Опиат-эргич.
Серотонин-эргич.
продолговатого мозга
Спино-таламический путь
7 С-волокна
А-дельта
5
6
11
ПЕРИФЕРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
НОЦИЦЕПТИВНОГО ПУТИ
• Рецепторы
• Афферентные волокна (через задние
корешки, частично через передние)
12
РЕЦЕПТОРЫ
• Высокопороговые ноцицепторы
(свободные нервные окончания)
• Низкопороговые полимодальные
рецепторы
• Молчащие ноцицепторы
13
ТИПЫ АФФЕРЕНТНЫХ
ВОЛОКОН
А(дельта) – волокна
С – волокна
А(бета) – волокна
14
А(дельта)-волокна
• Тонкие миелинизированные,
• Скорость проведения – 10-30(70) м/с,
• Синапсы – ламина V (nucleus proprius),
• Синаптическая ноцицептивная
трансмиссия
15
С-волокна
•
•
•
•
•
Немиелинизированные (тонкие)
Скорость проведения – 0,5-2 м/с
Синапсы – ламина II (substancia gelatinosa)
L-глутамат и субстанция Р
Быстрые возбуждающие
постсинаптические потенциалы
• Активация NMDA-рецепторов
16
А(бета)-волокна
• Толстые миелинизированные
• Скорость проведения – 5-12 м/с
Синаптический контакт с волокнами
задних столбов (ламина IV)
• Неноцицептивные импульсы
• Глицин и гамма-аминомасляная кислота,
аденозин (?)
• Супрессия синаптической ноцицептивной
трансмиссии (контроль входа импульсов)
17
ЦЕНТРАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
НОЦИЦЕПТИВНОГО ПУТИ
• Второй нейрон
• Синаптические связи
• Спинно-таламический путь
• Третий нейрон
• Ингибирующие влияния
18
СИНАПТИЧЕСКИЕ СВЯЗИ
• Центральные отростки первого нейрона со
вторым нейроном
• Отростки первого нейрона со вставочными,
моторными и симпатическими нейронами
того же сегмента
До синаптического контакта со вторым нейроном волокна
могут подниматься или опускать на 1-2-3 сегмента.
19
СПИННО-ТАЛАМИЧЕСКИЙ
ПУТЬ
Переднелатеральный отдел с/мозга
• Неоспинноталамический – летеральная
позиция, дискриминативные параметры
• Палеоспинноталамический – медиальная
позиция, вегетативные и эмоциональные
аспекты.
Волокна из таламуса идут в постцентральную извилину
(дискриминативные аспекты боли) и переднюю
поясную извилину (эмоциональный компонент).
20
ТИПЫ НЕЙРОНОВ
• Специфические ноцицептивные
нейроны
• Нейроны широкого динамизма
21
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ
ФЕНОМЕНЫ
• Трансдукция
• Кондуктивность
• Трансмиссия
22
ТРАНСДУКЦИЯ
Начинается с активации комплекса
рецептор трансдьюсера - ионные
каналы
23
ТРАНСДЬЮСЕРЫ И ИХ
РЕЦЕПТОРЫ
• Тепловое воздействие: субстанция Рваниллоидные рецепторы (VR1)
• Механическое воздействие: рецепторы,
связанные с ионными каналами mDEGсемейства
• Химическое воздействие:
аденозинмонофосфат и аденозиндифосфат
- пуриновые рецепторы (P2X3)
24
КОНДУКТИВНОСТЬ
25
ТРАНСМИССИЯ
26
ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ
ФЕНОМЕНЫ
• Модуляция
• Периферическая сенситизация
• Нейрогенное воспаление
• Центральная сенситизация
• Взвинчивание
• Модификация
27
МОДУЛЯЦИЯ
Временное увеличение возбудимости
нейронов, благодаря, в большинстве
случаев, фосфорилированию
заинтересованных протеинов
28
ПЕРИФЕРИЧЕСКАЯ
СЕНСИТИЗАЦИЯ
• Аутосенситизация
• Гетеросенситизация
29
АУТОСЕНСИТИЗАЦИЯ
Увеличение чувствительности
ноцицепторов из-за временных
изменений в работе
трансдьюсерного каскада
30
ГЕТЕРОСЕНСИТИЗАЦИЯ
Усиление чувствительности
терминальных мембран под
воздействием специфических
веществ (альгогенов)
31
МЕДИАТОРЫ
ГЕТЕРОСЕНСИТИЗАЦИИ
•
•
•
•
•
•
•
Брадикинин
Гистамин
Простагландины
Лейкотриены
Ионы калия
Протоны водорода
Субстанция Р
32
НЕЙРОГЕННОЕ
ВОСПАЛЕНИЕ
Медиатор - субстанция Р
33
ЦЕНТРАЛЬНАЯ
СЕНСИТИЗАЦИЯ
Расширение рецепторного поля
вовлеченных нейронов по
моносинаптическому или
полисинаптическому механизмам
34
ВЗВИНЧИВАНИЕ (wind up)
Под воздействием нейромодуляторов
(возбуждающих нейромедиаторов глутамата и аспартата) порог
возбуждения нейронов снижается
35
МОДИФИКАЦИЯ
Структурная перестройка структур
ноцицептивных путей с
последующим длительным
патологическим
функционированием или гибель
нейронов
36
ДИСИНГИБИРОВАНИЕ
Этот феномен связывают в активацией
А(бета)-афферентных волокон и
блокадой NMDA-рецепторов
37
КЛИНИЧЕСКИЕ
ФЕНОМЕНЫ
• Первичная гиперальгезия
• Вторичная гиперальгезия
38
ПЕРВИЧНАЯ
ГИПЕРАЛЬГЕЗИЯ
Увеличение чувствительности в
области травмы из-за повреждения
нервных окончаний и
воспалительных изменений
(активации)
39
ВТОРИЧНАЯ
ГИПЕРАЛЬГЕЗИЯ
Расширение зоны гиперальгезии за
счет центральной сенситизации
(модуляции)
40
АНТИНОЦИЦЕПТИВНЫЕ
МЕХАНИЗМЫ
• Сегментарное ингибирование
(шлюзовая теория)
• Нисходящие ингибирующие
влияния (опиатергическая и другие
антиноцицептивные системы)
41
СЕГМЕНТАРНОЕ
ИНГИБИРОВАНИЕ
Дополнительное ноцицептивное
раздражение (в другой области) и
неноцицептивное раздражение
снижает болевые ощущения
42
ЦЕНТРАЛЬНОЕ НИСХОДЯЩЕЕ
ИНГИБИРОВАНИЕ
Нисходящие антиноцицептивные волокна
ингибируют афферентное проведение
сигнала по ноцицептивным путям
благодаря пре- и постсинаптичекому
торможению посредством высвобождения
тормозных нейромедиаторов (глицина,
гамма-аминомасляной кислоты, аденозина
и других)
43
АНТИНОЦИЦЕПТИВНЫЕ
ЦЕНТРЫ
• Центральное серое вещество
(околоводопроводное пространство)
• Ретикулярная формация
• Ядро шва
44
АНТИНОЦИЦЕПТИВНЫЕ
СИСТЕМЫ
• Опиатергическая
• Норадренергическая
• Серотонинергическая
• Пуринергическая
45
1 Кора мозга
2 Таламус
Околоводопроводное
3 серое вещество
среднего мозга
Голубое пятнышко
4 Ядра шва
НА-эргич.
Опиат-эргич.
Серотонин-эргич.
продолговатого мозга
Спино-таламический путь
7 С-волокна
А-дельта
5
6
46
КЛАССИФИКАЦИЯ БОЛИ
• Острая
• Хроническая
47
МЕХАНИЗМЫ
ОСТРОЙ
БОЛИ
• Ноцицепция
• Периферическая сенситизация
• Центральная сенситизация
48
МЕХАНИЗМЫ
ХРОНИЧЕСКОЙ БОЛИ
• Эктопическое возбуждение
• Устойчивая супрессия
ингибирующих влияний
• Структурная реорганизация
49
КЛАССИФИКАЦИЯ
ОСТРОЙ БОЛИ
• Поверхностная
• Глубокая соматическая
• Висцеральная
50
ПОВЕРХНОСТНАЯ БОЛЬ
Специфические ноцицепторы
51
ГЛУБОКАЯ
СОМАТИЧЕСКАЯ БОЛЬ
Специфические ноцицепторы и
низкопороговые полимодальные
рецепторы
52
ВИСЦЕРАЛЬНАЯ БОЛЬ
Молчащие ноцицепторы
53
КЛАССИФИКАЦИЯ БОЛИ
•
•
•
•
Физиологическая
Воспалительная
Ишемическая
Нейропатическая
54
ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ
БОЛЬ
• Специфические ноцицепторы
• Низкопороговые полимодальные
рецепторы
55
БОЛЬ ПРИ ВОСПАЛЕНИИ
• Специфические ноцицепторы
• Молчащие ноцицепторы
56
БОЛЬ ПРИ ИШЕМИИ
Низкопороговые полимодальные
рецепторы реагирующие на
химические стимулы
(А2В-рецепторы P2X3-рецепторы)
57
НЕЙРОПАТИЧЕСКАЯ БОЛЬ
• Связана с повреждением элементов
нервной системы
• Неноцицептивная
• Сопровождается депрессией,
астенией, нарушением сна, аппетита
и др.
58
КЛИНИЧЕСКИЕ ТИПЫ
ХРОНИЧЕСКОЙ БОЛИ
• Каузалгическая боль
• Боль при онкологических
заболеваниях
• Симпатическая боль
• Центральная боль
• Фантомная боль
59
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ
БОЛИ
А.Е. Карелов
60