Санкт-Петербурзька Державна Педіатрична Медична Академія
Реферат
з патологічної фізіології
тема:
«Хронічна біль як типовий патологічний процес»
виконав: студент 437 гр.
Кашин А.С.
Москва
2009
Введення
Незважаючи на постійне зростання числа анальгезирующих фармацевтичних засобів, незважаючи на збільшення фізіотерапевтичних, нейрохірургічних, психотерапевтичних методів лікування, незважаючи на широке поширення нейровізуальних і нейрофізіологічних способів виявлення прихованих і латентно протікають органічних уражень, ефективність лікування пацієнтів, що страждають різними видами больових синдромів залишається дуже низькою. Це призводить до частого і невиправданого використання сильнодіючих та наркотичних препаратів, до виникнення небезпечних лікарських ускладнень і адикцій, ставить у скрутне становище медиків, як перед своїми пацієнтами, так і перед правоохоронними органами, контролюючими боротьбу з наркоманіями.
Основні напрямки вирішення цієї проблеми полягають, по-перше, в проведенні чіткої межі між гострою, фізіологічної, і хронічної, патологічної, болем, по-друге, в необхідності зміни концептуального підходу до поняття патологічної (хронічної) болю, не як симптому хвороби, а як самостійного патологічного процесу, або захворюванню.
Фізіологічна біль
В історичному розвитку теорій больовий перцепції можна виділити 3 основних етапи (R. Melzack, 1993).
Перший з них був пов'язаний з ім'ям французького філософа і фізіолога Р. Декарта. Його вчення про рефлекс послужило основою для створення в подальшому "теорії специфічності", згідно з якою біль представляє собою окрему сенсорну систему, в якій будь-пошкоджуючий стимул активує спеціальні больові рецептори (ноцицепторах), передають больовий імпульс по спеціальним нервових шляхах у спинний мозок і в больові центри головного мозку, викликаючи відповідну захисну реакцію, спрямовану на видалення від подразника.
До середини 20-го століття правомірність концепції болю, як специфічної проекційної сенсорної системи, була підтверджена численними дослідженнями та відкриттями в анатомії та експериментальної фізіології. Були виявлені болепроводящіе нервові волокна і болепроводящіе шляху в спинному мозку, больові центри в різних відділах головного мозку.
Відповідно до теорії специфічності, психологічне відчуття болю, її сприйняття і переживання визнаються достатні і збалансовані фізичної травми і периферичному пошкодження.
У практичній медичній діяльності це положення призвело до того, що пацієнти, які страждають болем і не мають очевидних ознак органічної патології стали вважатися "іпохондриками", "невротиками" і, в кращому випадку, направлялися на лікування до психіатра чи психотерапевта.
Клінічним застосуванням теорії специфічності стало широке розповсюдження в 50х роках 20-го століття різних нейрохірургічних методів, що руйнують болепроводящіе шляху або болевоспрінімающіе центри (невротомія, різотомія, хордотомія та ін.) Проте вивчення віддалених результатів цих операцій показало, що застосування цих методів до хворих, що страждають хронічною і патологічної болем, приносить лише короткочасний ефект. Прикладом може служити гидротермическая деструкція гілок трійчастого нерва, неминуче призводить до рецидиву болю в ще більш жорстокому варіанті.
Тому багато фахівців чудово розуміли недосконалість теорії специфічності, яка відводила центральній нервовій системі роль пасивного приймача больових імпульсів. З 19-го століття робилися численні спроби створити нову теорію болю, засновану на сумації нервових подразнень до певного порогу, за яким виникає больове відчуття. "Теорія паттернов" мала кілька варіантів, які еволюціонували в 60-і роки в теорію "ворітної контролю" (R. Melzack, P. Wall, 1965).
Основні положення теорії "ворітної контролю" полягали в наступному (рис. 1.):
ЖС - желатінозной субстанція задніх рогів спинного мозгаТ - трансмісивні нейрониL - волокна великого діаметраS - волокна малого діаметра
Рис. 1. Схема ворітної механізму контролю болю (R. Melzack, 1999)
1. Передача нервових імпульсів в центральну нервову систему модулюється спеціальними "воротних" механізмами, розташованими в задніх рогах спинного мозку.
2. Спинальні Воротні механізми являють собою взаємозв'язок активності аферентних волокон великого діаметра (L) і волокон малого діаметра (S): активність L-волокон гальмує передачу імпульсів ("закриває ворота"), в той час як активність S-волокон полегшує їх передачу ("відкриває ворота ").
3. Спинальні "Воротні" механізми, у свою чергу, також регулюються спадними імпульсами від головного мозку, що активуються системою бистропроводящіх волокон великого діаметра (L).
4. При досягненні критичного рівня потік імпульсів від нейронів спинного мозку (релейні, трансмісивні нейрони, передавальні Т-клітини) активує Систему дії, тобто ті нейрональні зони центральної нервової системи, які формують складні поведінкові реакції на біль.
Слід зауважити, що тільки в середині 70-х років ця теорія отримала широке визнання та була опублікована в усіх провідних посібниках з медицини.
Теорія "ворітної контролю" мала величезне клінічне значення. Методи перерезки нервів і болепроводящіх шляхів стали поступово заміщатися методами впливу на вхідну в спинний мозок інформацію. Фізіотерапевти, рефлексотерапевти і фахівці в галузі лікувальної гімнастики, що використовують безліч модулюють методик, включаючи акупунктуру і чрезкожной електронейростімуляцію (ЧеНС), зайняли важливе місце в терапії гострого і хронічного болю.
Основне науково-медичне значення теорії "вхідних воріт" полягала у визнанні спинного та головного мозку активною системою, що фільтрує, котра забирає і впливає на вхідні сенсорні сигнали. Теорія затвердила центральну нервову систему провідною ланкою в больових процесах.
Проте з часом з'явилися нові факти, які неможливо було пояснити навіть з позиції цієї теорії. І, перш за все, вони стосувалися спостережень за хворими з параплегією, тобто з перервою спинного мозку, і пацієнтами, страждаючими фантомними болями, що зберігають переживання і відчуття вже відсутніх частин тіла (R. Melzack, 1989).
Аналіз феномену фантомних болів привів до наступних висновків:
по-перше, оскільки фантомний кінцівку відчувається настільки реальною, то слід, що її нормальне відчуття обумовлено процесами в самому головному мозку, а, отже, може виникати і у відсутність вхідних пропріоцептивних сигналів;
по-друге, оскільки всі сенсорні відчуття, включаючи біль, також можуть виникати під час відсутності подразників, можна вважати, що джерела виникнення нервових патернів, формують якість переживання, знаходяться не в периферичної нервової системи, а в нейрональних мережах головного мозку.
Отже, сприйняття власного тіла і його різноманітних відчуттів обумовлено центральними процесами в головному мозку, генетично детерміноване і може лише модифікуватися під впливом периферичних сигналів і минулого досвіду.
Цей висновок став основою теорії, яка стверджувала нову концептуальну модель нервової системи, теорії нейроматрікса (R. Melzack, 1999).
Нейроматрікс представляє собою велику мережу нейронів, що утворюють функціональні петлі між таламусом і корою, корою і лімбічної системою. Синаптичні зв'язку в цій нейронної мережі генетично детерміновані і, в деякому сенсі, складають материнську "матрицю", що генерує, відтворюючу і модулюючим сенсорну інформацію.
Нейронні петлі дівергіруют, тобто розходяться в просторі і формують три основних компоненти нейроматрікса - "нейромодулі", в яких ведеться одночасна паралельна обробка даних. Нейромодулі відповідають трьом головним психологічним компонентів больового відчуття: сенсорно-діскрімінатівному, афективно-мотиваційному і оціночно-пізнавальному.
Сенсорно-діскрімінатівние процеси дозволяють оцінити якість, силу, тривалість больового впливу. Вони залежать і визначаються потоком імпульсів, що виникають внаслідок подразнення рецепторів шкіри, м'язів, вісцеральних органів та інших соматичних тканин.
Афективно-мотиваційний компонент формує потребу у діях, спрямованих на те, щоб уникнути болю. Він залежить від фонових, тонічних властивостей нервової системи, що визначаються культурно-етичними традиціями, рівнем освіти, особистісними характеристиками та ін
Оціночно-пізнавальний процес сприйняття болю забезпечується фазіческіх, часовими параметрами нервової діяльності, - рівнем уваги, тривожності, слуховим і зоровим участю, пам'яттю та досвідом.
Обробка даних в нейромодулях завершується конвергенцією (сходженням) інформації по нейронних петлям, взаємодією між ними і формуванням кінцевого результату - створенням характерного патерну сигналів - "нейросігнатури".
Нейросігнатура являє собою безперервний, що виходить із нейроматрікса потік (патерн) генетично детермінованих і ситуаційно змінених імпульсів, що прямують в наступний компонент системи - "сенсорний невральної центр", в якому відбувається оцінка цього потоку сигналів, його усвідомлення, осмислення і накопичення досвіду.
Одночасно такий же патерн сигналів (нейросігнатур) направляється в нейроматрікс дії і далі в спинний мозок, викликаючи м'язові реакції для виконання простих і швидких дій у відповідь рухів і дій.
У нейроматріксе дії і сенсорному невральної центрі відбувається одночасна і паралельна циклічна обробка декількох можливих варіантів реагування і поведінки, послідовне усунення непотрібних і вибір найбільш відповідного конкретним обставинам специфічним варіанту.
Таким чином, хоча нейроматрікс і зумовлений генетичними чинниками, його синаптична індивідуальна архітектура формується і визначається вступниками в нього протягом життєдіяльності людини сенсорними сигналами і впливами. Нейроматрікс представляє собою нероздільна єдність спадковості, досвіду і навчання.
Теорія нейроматрікса стверджує, що всі якісні характеристики больового відчуття генетично детерміновані і генеруються в головному мозку, а периферійні стимули являють лише їх неспецифічні "тригери".
Відповідно до нової концепції головний мозок не тільки сприймає, аналізує і модулює вхідні сенсорні сигнали. Він має властивість генерувати больову перцепцію навіть у випадках, коли ніякі зовнішні імпульси і роздратування з периферії не надходять.
Теорія нейроматрікса ймовірно буде мати значну клінічну цінність в лікуванні наполегливих, зокрема, фантомних болів. Так, наприклад, введення місцевого анестетика (лідокаїну) у визначені зони головного мозку (бічний гіпоталамус, зубчасте ядро і ін), що робиться достатньо легко і безпечно, може блокувати процес формування больових нейросігнатур на період, значно більш тривалий, ніж тривалість фармакологічної дії препарату (R. Melzack, 1993).
Антиноцицептивной система
Комплекс ноцицептивної системи в рівній мірі збалансований в організмі комплексом антиноцицептивной системи, що забезпечує контроль за активністю структур, що беруть участь у сприйнятті, проведенні та аналізі больових сигналів.
В даний час встановлено, що больові сигнали, що надходять з периферії, стимулюють активність різних відділів центральної нервової системи (околопроводное сіра речовина, ядра шва стовбура мозку, ядра ретикулярної формації, ядра таламуса, внутрішньої капсули, мозочка, інтернейрони задніх рогів спинного мозку та ін ) надають спадний гальмівну дію на передачу ноцицептивної афферентаціі в дорзальних рогах спинного мозку.
У механізмах розвитку аналгезії найбільше значення надається серотонінергічної, норадренергической, ГАМКергіческой і опиоидергическая система мозку (М. Л. Кукушкін, В. К. Решетняк, 1997).
Основна з них, опиоидергическая система, утворена нейронами, тіло і відростки яких містять опіоїдні пептиди (бета-ендорфін, мет-енкефалінів, лей-енкефалінів, динорфин).
Зв'язуючись з певними групами специфічних опіоїдних рецепторів (мю-, дельта-і каппа-опіоїдні рецептори), 90% яких розташовано в дорзальних рогах спинного мозку, вони сприяють вивільненню різних хімічних речовин (гамма-аміномасляна кислота), що гальмують передачу больових імпульсів.
Ця природна, природна болезаспокійлива система так само важлива для нормальної життєдіяльності, як і болесігналізірующая система. Завдяки їй, незначні пошкодження типу удару пальця або розтягнення зв'язок викликають сильні больові відчуття лише на короткий час - від декілька хвилин до декількох годин, не змушуючи нас страждати протягом днів і тижнів, що трапилося б в умовах збереження болю до повного загоєння (R. Melzack, 1999).
Таким чином, фізіологічна ноціцепцію включає чотири основних процеси (Н. Катц, Ф. М. Ферранте, 1998):
1. Трансдукція - процес, при якому шкідливу дію трансформується у вигляді електричної активності у вільних неінкапсулірованние нервових закінченнях (ноцицепторах). Їх активація відбувається або внаслідок прямих механічних або термічних стимулів, або під впливом ендогенних тканинних та плазмових алгогенов, що утворюються при травмі або запаленні (гістамін, серотонін, простагландини, простацикліни, цитокіни, іони К + і Н +, брадикінін).
2. Трансмісію - проведення виникли імпульсів по системі чутливих нервових волокон та шляхів у центральну нервову систему (тонкі мієлінові А-дельта і тонкі безміеліновие С-афференти у складі аксонів спинномозкових гангліїв і задніх спинномозкових корінців, спіноталаміческій, спіномезенцефаліческіе і спіноретікулярному шляхи, що йдуть від нейронів задніх рогів спинного мозку до утворень таламуса і лімбіко-ретикулярної комплексу, таламокортікальние шляху до соматосенсорной і фронтальної зонах кори головного мозку).
3. Модуляцію - процес зміни ноцицептивної інформації спадними, антіноціцептівних впливами центральної нервової системи, мішенню яких є переважно нейрони задніх рогів спинного мозку (опиоидергическая і моноамінових нейрохимические антіноціцептівних системи і система ворітної контролю).
4. Перцепцію - суб'єктивне емоційне відчуття, сприймається як біль і формується під впливом фонових генетично детермінованих властивостей центральної нервової системи і ситуаційно мінливих подразнень з периферії.
Патологічна біль
Формування патологічної (хронічної) болю починається з посилення потоку больовий імпульсації з периферії і зміни синаптичних процесів, що здійснюють передачу ноцицептивної інформації.
Периферична сенситизация
Внаслідок тривалого і безперервного тканинного пошкодження (запалення) в тканинах відбувається накопичення алгогенной речовин, серед яких розрізняють (М. Л. Кукушкін, В. К. Решетняк, 1997) тканинні (гістамін, серотонін, простацикліни, лейкотрієни, цитокіни та ін) і плазмові (брадикінін) алгогени, що виділяються з ендотелію кровоносних судин. У результаті змін, що відбуваються формується підвищена чутливість ноцицепторов в місці пошкодження, - периферична сенситизация. Ноцицепторах характеризуються спонтанною активністю, зниженням порогу збудження і підвищеною чутливістю до підпорогової подразнень (M. Devor, 1996; R. Dubner, 1997).
Клінічно периферична сенситизация виражається в гиперальгезии, тобто вираженому больовому відчутті при легкому больовому подразненні і аллодініі, - виникненні больового відчуття при неболевих (наприклад, тактильних) подразненнях.
Нейрогенное запалення
При тривалій больовий стимуляції нормальні сенсорні нейрони стають гіперзбудливості, в них з'являються ділянки анормальной активності. Це може відбуватися в нейронах заднекорешкового ганглія (M. Devor, 1996) та нейронах задніх рогів спинного мозку. Виникаючі деполярізаціонние процеси ведуть до появи антидромное, тобто спрямованої від спинного мозку до ноцицепторами, стимуляції, порушення аксоплазматического транспорту трофічних речовин (фактор росту нерва), виділення в нервових закінченнях нейрогенних алгогенов (нейропептидів): субстанції Р і кальцитонін-ген-родинного пептиду, які значно посилюють і підтримують периферичну больову стимуляцію. Субстанція Р викликає скупчення і дегрануляцію тучних клітин з вивільненням серотоніну і гістаміну, і, спільно з кальцитонін-ген-родинним пептидом, впливає на ендотелій кровоносних судин, вивільняючи плазмові алгогени: кініни, окис азоту та ін (нейрогенне запалення) (D. Borsook , 1994).
Реферат
з патологічної фізіології
тема:
«Хронічна біль як типовий патологічний процес»
виконав: студент 437 гр.
Кашин А.С.
Москва
2009
Введення
Незважаючи на постійне зростання числа анальгезирующих фармацевтичних засобів, незважаючи на збільшення фізіотерапевтичних, нейрохірургічних, психотерапевтичних методів лікування, незважаючи на широке поширення нейровізуальних і нейрофізіологічних способів виявлення прихованих і латентно протікають органічних уражень, ефективність лікування пацієнтів, що страждають різними видами больових синдромів залишається дуже низькою. Це призводить до частого і невиправданого використання сильнодіючих та наркотичних препаратів, до виникнення небезпечних лікарських ускладнень і адикцій, ставить у скрутне становище медиків, як перед своїми пацієнтами, так і перед правоохоронними органами, контролюючими боротьбу з наркоманіями.
Основні напрямки вирішення цієї проблеми полягають, по-перше, в проведенні чіткої межі між гострою, фізіологічної, і хронічної, патологічної, болем, по-друге, в необхідності зміни концептуального підходу до поняття патологічної (хронічної) болю, не як симптому хвороби, а як самостійного патологічного процесу, або захворюванню.
Фізіологічна біль
В історичному розвитку теорій больовий перцепції можна виділити 3 основних етапи (R. Melzack, 1993).
Перший з них був пов'язаний з ім'ям французького філософа і фізіолога Р. Декарта. Його вчення про рефлекс послужило основою для створення в подальшому "теорії специфічності", згідно з якою біль представляє собою окрему сенсорну систему, в якій будь-пошкоджуючий стимул активує спеціальні больові рецептори (ноцицепторах), передають больовий імпульс по спеціальним нервових шляхах у спинний мозок і в больові центри головного мозку, викликаючи відповідну захисну реакцію, спрямовану на видалення від подразника.
До середини 20-го століття правомірність концепції болю, як специфічної проекційної сенсорної системи, була підтверджена численними дослідженнями та відкриттями в анатомії та експериментальної фізіології. Були виявлені болепроводящіе нервові волокна і болепроводящіе шляху в спинному мозку, больові центри в різних відділах головного мозку.
Відповідно до теорії специфічності, психологічне відчуття болю, її сприйняття і переживання визнаються достатні і збалансовані фізичної травми і периферичному пошкодження.
У практичній медичній діяльності це положення призвело до того, що пацієнти, які страждають болем і не мають очевидних ознак органічної патології стали вважатися "іпохондриками", "невротиками" і, в кращому випадку, направлялися на лікування до психіатра чи психотерапевта.
Клінічним застосуванням теорії специфічності стало широке розповсюдження в 50х роках 20-го століття різних нейрохірургічних методів, що руйнують болепроводящіе шляху або болевоспрінімающіе центри (невротомія, різотомія, хордотомія та ін.) Проте вивчення віддалених результатів цих операцій показало, що застосування цих методів до хворих, що страждають хронічною і патологічної болем, приносить лише короткочасний ефект. Прикладом може служити гидротермическая деструкція гілок трійчастого нерва, неминуче призводить до рецидиву болю в ще більш жорстокому варіанті.
Тому багато фахівців чудово розуміли недосконалість теорії специфічності, яка відводила центральній нервовій системі роль пасивного приймача больових імпульсів. З 19-го століття робилися численні спроби створити нову теорію болю, засновану на сумації нервових подразнень до певного порогу, за яким виникає больове відчуття. "Теорія паттернов" мала кілька варіантів, які еволюціонували в 60-і роки в теорію "ворітної контролю" (R. Melzack, P. Wall, 1965).
Основні положення теорії "ворітної контролю" полягали в наступному (рис. 1.):
ЖС - желатінозной субстанція задніх рогів спинного мозгаТ - трансмісивні нейрониL - волокна великого діаметраS - волокна малого діаметра
Рис. 1. Схема ворітної механізму контролю болю (R. Melzack, 1999)
1. Передача нервових імпульсів в центральну нервову систему модулюється спеціальними "воротних" механізмами, розташованими в задніх рогах спинного мозку.
2. Спинальні Воротні механізми являють собою взаємозв'язок активності аферентних волокон великого діаметра (L) і волокон малого діаметра (S): активність L-волокон гальмує передачу імпульсів ("закриває ворота"), в той час як активність S-волокон полегшує їх передачу ("відкриває ворота ").
3. Спинальні "Воротні" механізми, у свою чергу, також регулюються спадними імпульсами від головного мозку, що активуються системою бистропроводящіх волокон великого діаметра (L).
4. При досягненні критичного рівня потік імпульсів від нейронів спинного мозку (релейні, трансмісивні нейрони, передавальні Т-клітини) активує Систему дії, тобто ті нейрональні зони центральної нервової системи, які формують складні поведінкові реакції на біль.
Слід зауважити, що тільки в середині 70-х років ця теорія отримала широке визнання та була опублікована в усіх провідних посібниках з медицини.
Теорія "ворітної контролю" мала величезне клінічне значення. Методи перерезки нервів і болепроводящіх шляхів стали поступово заміщатися методами впливу на вхідну в спинний мозок інформацію. Фізіотерапевти, рефлексотерапевти і фахівці в галузі лікувальної гімнастики, що використовують безліч модулюють методик, включаючи акупунктуру і чрезкожной електронейростімуляцію (ЧеНС), зайняли важливе місце в терапії гострого і хронічного болю.
Основне науково-медичне значення теорії "вхідних воріт" полягала у визнанні спинного та головного мозку активною системою, що фільтрує, котра забирає і впливає на вхідні сенсорні сигнали. Теорія затвердила центральну нервову систему провідною ланкою в больових процесах.
Проте з часом з'явилися нові факти, які неможливо було пояснити навіть з позиції цієї теорії. І, перш за все, вони стосувалися спостережень за хворими з параплегією, тобто з перервою спинного мозку, і пацієнтами, страждаючими фантомними болями, що зберігають переживання і відчуття вже відсутніх частин тіла (R. Melzack, 1989).
Аналіз феномену фантомних болів привів до наступних висновків:
по-перше, оскільки фантомний кінцівку відчувається настільки реальною, то слід, що її нормальне відчуття обумовлено процесами в самому головному мозку, а, отже, може виникати і у відсутність вхідних пропріоцептивних сигналів;
по-друге, оскільки всі сенсорні відчуття, включаючи біль, також можуть виникати під час відсутності подразників, можна вважати, що джерела виникнення нервових патернів, формують якість переживання, знаходяться не в периферичної нервової системи, а в нейрональних мережах головного мозку.
Отже, сприйняття власного тіла і його різноманітних відчуттів обумовлено центральними процесами в головному мозку, генетично детерміноване і може лише модифікуватися під впливом периферичних сигналів і минулого досвіду.
Цей висновок став основою теорії, яка стверджувала нову концептуальну модель нервової системи, теорії нейроматрікса (R. Melzack, 1999).
Нейроматрікс представляє собою велику мережу нейронів, що утворюють функціональні петлі між таламусом і корою, корою і лімбічної системою. Синаптичні зв'язку в цій нейронної мережі генетично детерміновані і, в деякому сенсі, складають материнську "матрицю", що генерує, відтворюючу і модулюючим сенсорну інформацію.
Нейронні петлі дівергіруют, тобто розходяться в просторі і формують три основних компоненти нейроматрікса - "нейромодулі", в яких ведеться одночасна паралельна обробка даних. Нейромодулі відповідають трьом головним психологічним компонентів больового відчуття: сенсорно-діскрімінатівному, афективно-мотиваційному і оціночно-пізнавальному.
Сенсорно-діскрімінатівние процеси дозволяють оцінити якість, силу, тривалість больового впливу. Вони залежать і визначаються потоком імпульсів, що виникають внаслідок подразнення рецепторів шкіри, м'язів, вісцеральних органів та інших соматичних тканин.
Афективно-мотиваційний компонент формує потребу у діях, спрямованих на те, щоб уникнути болю. Він залежить від фонових, тонічних властивостей нервової системи, що визначаються культурно-етичними традиціями, рівнем освіти, особистісними характеристиками та ін
Оціночно-пізнавальний процес сприйняття болю забезпечується фазіческіх, часовими параметрами нервової діяльності, - рівнем уваги, тривожності, слуховим і зоровим участю, пам'яттю та досвідом.
Обробка даних в нейромодулях завершується конвергенцією (сходженням) інформації по нейронних петлям, взаємодією між ними і формуванням кінцевого результату - створенням характерного патерну сигналів - "нейросігнатури".
Нейросігнатура являє собою безперервний, що виходить із нейроматрікса потік (патерн) генетично детермінованих і ситуаційно змінених імпульсів, що прямують в наступний компонент системи - "сенсорний невральної центр", в якому відбувається оцінка цього потоку сигналів, його усвідомлення, осмислення і накопичення досвіду.
Одночасно такий же патерн сигналів (нейросігнатур) направляється в нейроматрікс дії і далі в спинний мозок, викликаючи м'язові реакції для виконання простих і швидких дій у відповідь рухів і дій.
У нейроматріксе дії і сенсорному невральної центрі відбувається одночасна і паралельна циклічна обробка декількох можливих варіантів реагування і поведінки, послідовне усунення непотрібних і вибір найбільш відповідного конкретним обставинам специфічним варіанту.
Таким чином, хоча нейроматрікс і зумовлений генетичними чинниками, його синаптична індивідуальна архітектура формується і визначається вступниками в нього протягом життєдіяльності людини сенсорними сигналами і впливами. Нейроматрікс представляє собою нероздільна єдність спадковості, досвіду і навчання.
Теорія нейроматрікса стверджує, що всі якісні характеристики больового відчуття генетично детерміновані і генеруються в головному мозку, а периферійні стимули являють лише їх неспецифічні "тригери".
Відповідно до нової концепції головний мозок не тільки сприймає, аналізує і модулює вхідні сенсорні сигнали. Він має властивість генерувати больову перцепцію навіть у випадках, коли ніякі зовнішні імпульси і роздратування з периферії не надходять.
Теорія нейроматрікса ймовірно буде мати значну клінічну цінність в лікуванні наполегливих, зокрема, фантомних болів. Так, наприклад, введення місцевого анестетика (лідокаїну) у визначені зони головного мозку (бічний гіпоталамус, зубчасте ядро і ін), що робиться достатньо легко і безпечно, може блокувати процес формування больових нейросігнатур на період, значно більш тривалий, ніж тривалість фармакологічної дії препарату (R. Melzack, 1993).
Антиноцицептивной система
Комплекс ноцицептивної системи в рівній мірі збалансований в організмі комплексом антиноцицептивной системи, що забезпечує контроль за активністю структур, що беруть участь у сприйнятті, проведенні та аналізі больових сигналів.
В даний час встановлено, що больові сигнали, що надходять з периферії, стимулюють активність різних відділів центральної нервової системи (околопроводное сіра речовина, ядра шва стовбура мозку, ядра ретикулярної формації, ядра таламуса, внутрішньої капсули, мозочка, інтернейрони задніх рогів спинного мозку та ін ) надають спадний гальмівну дію на передачу ноцицептивної афферентаціі в дорзальних рогах спинного мозку.
У механізмах розвитку аналгезії найбільше значення надається серотонінергічної, норадренергической, ГАМКергіческой і опиоидергическая система мозку (М. Л. Кукушкін, В. К. Решетняк, 1997).
Основна з них, опиоидергическая система, утворена нейронами, тіло і відростки яких містять опіоїдні пептиди (бета-ендорфін, мет-енкефалінів, лей-енкефалінів, динорфин).
Зв'язуючись з певними групами специфічних опіоїдних рецепторів (мю-, дельта-і каппа-опіоїдні рецептори), 90% яких розташовано в дорзальних рогах спинного мозку, вони сприяють вивільненню різних хімічних речовин (гамма-аміномасляна кислота), що гальмують передачу больових імпульсів.
Ця природна, природна болезаспокійлива система так само важлива для нормальної життєдіяльності, як і болесігналізірующая система. Завдяки їй, незначні пошкодження типу удару пальця або розтягнення зв'язок викликають сильні больові відчуття лише на короткий час - від декілька хвилин до декількох годин, не змушуючи нас страждати протягом днів і тижнів, що трапилося б в умовах збереження болю до повного загоєння (R. Melzack, 1999).
Таким чином, фізіологічна ноціцепцію включає чотири основних процеси (Н. Катц, Ф. М. Ферранте, 1998):
1. Трансдукція - процес, при якому шкідливу дію трансформується у вигляді електричної активності у вільних неінкапсулірованние нервових закінченнях (ноцицепторах). Їх активація відбувається або внаслідок прямих механічних або термічних стимулів, або під впливом ендогенних тканинних та плазмових алгогенов, що утворюються при травмі або запаленні (гістамін, серотонін, простагландини, простацикліни, цитокіни, іони К + і Н +, брадикінін).
2. Трансмісію - проведення виникли імпульсів по системі чутливих нервових волокон та шляхів у центральну нервову систему (тонкі мієлінові А-дельта і тонкі безміеліновие С-афференти у складі аксонів спинномозкових гангліїв і задніх спинномозкових корінців, спіноталаміческій, спіномезенцефаліческіе і спіноретікулярному шляхи, що йдуть від нейронів задніх рогів спинного мозку до утворень таламуса і лімбіко-ретикулярної комплексу, таламокортікальние шляху до соматосенсорной і фронтальної зонах кори головного мозку).
3. Модуляцію - процес зміни ноцицептивної інформації спадними, антіноціцептівних впливами центральної нервової системи, мішенню яких є переважно нейрони задніх рогів спинного мозку (опиоидергическая і моноамінових нейрохимические антіноціцептівних системи і система ворітної контролю).
4. Перцепцію - суб'єктивне емоційне відчуття, сприймається як біль і формується під впливом фонових генетично детермінованих властивостей центральної нервової системи і ситуаційно мінливих подразнень з периферії.
Патологічна біль
Формування патологічної (хронічної) болю починається з посилення потоку больовий імпульсації з периферії і зміни синаптичних процесів, що здійснюють передачу ноцицептивної інформації.
Периферична сенситизация
Внаслідок тривалого і безперервного тканинного пошкодження (запалення) в тканинах відбувається накопичення алгогенной речовин, серед яких розрізняють (М. Л. Кукушкін, В. К. Решетняк, 1997) тканинні (гістамін, серотонін, простацикліни, лейкотрієни, цитокіни та ін) і плазмові (брадикінін) алгогени, що виділяються з ендотелію кровоносних судин. У результаті змін, що відбуваються формується підвищена чутливість ноцицепторов в місці пошкодження, - периферична сенситизация. Ноцицепторах характеризуються спонтанною активністю, зниженням порогу збудження і підвищеною чутливістю до підпорогової подразнень (M. Devor, 1996; R. Dubner, 1997).
Клінічно периферична сенситизация виражається в гиперальгезии, тобто вираженому больовому відчутті при легкому больовому подразненні і аллодініі, - виникненні больового відчуття при неболевих (наприклад, тактильних) подразненнях.
Нейрогенное запалення
При тривалій больовий стимуляції нормальні сенсорні нейрони стають гіперзбудливості, в них з'являються ділянки анормальной активності. Це може відбуватися в нейронах заднекорешкового ганглія (M. Devor, 1996) та нейронах задніх рогів спинного мозку. Виникаючі деполярізаціонние процеси ведуть до появи антидромное, тобто спрямованої від спинного мозку до ноцицепторами, стимуляції, порушення аксоплазматического транспорту трофічних речовин (фактор росту нерва), виділення в нервових закінченнях нейрогенних алгогенов (нейропептидів): субстанції Р і кальцитонін-ген-родинного пептиду, які значно посилюють і підтримують периферичну больову стимуляцію. Субстанція Р викликає скупчення і дегрануляцію тучних клітин з вивільненням серотоніну і гістаміну, і, спільно з кальцитонін-ген-родинним пептидом, впливає на ендотелій кровоносних судин, вивільняючи плазмові алгогени: кініни, окис азоту та ін (нейрогенне запалення) (D. Borsook , 1994).
При посиленні периферичної сенситизации внаслідок нейрогенного запалення біль може з'являтися при стимуляції хемо-і механосенсітівних доцентрових нервів, присутніх у всіх синовіальних і сухожильних тканинах, у всіх вісцеральних органах. У результаті цього можуть виникати сильні больові відчуття навіть при мінімальних рухах і деформаціях, що характерно для хворих з хронічними дегенеративними захворюваннями кістково-м'язової системи, синдромом подразненої товстої кишки, інтерстиціальний цистит та іншими захворюваннями, що супроводжуються хронічним больовим синдромом.
Підвищена активність ноцицепторов в умовах периферичної сенситизации і нейрогенного запалення веде до посилення потоку імпульсів в центральну нервову систему, що неминуче веде до функціональних змін в спинному і головному мозку і виникнення центральної сенситизации.
Центральна сенситизация
У основі центральної сенситизации лежить посилення активації NMDA рецепторів. Встановлено, що основним нейротрансмітером, використовуваним в болепроводящіх системах задніх рогів спинного мозку є амінокислота глутамат, молекула якого може зв'язуватися з кількома різними класами рецепторів. На постсинаптической мембрані чутливих нейронів існує два типи глутаматних рецепторів. У сприйняття гострого болю найбільш залучені AMPA (alpha-amino-3-hydroxy-5-methyl-isoxazole-4-propionic-acid)-рецептори. У разі фізіологічної болю взаємодія глутамату з АМРА-рецепторами веде до деполяризації мембран нейронів задніх рогів спинного мозку і формуванню при перевищенні порогу збудження потенціалу дії.
При тривалій, повторюваної больовий стимуляції, забезпечує постійне і значну присутність глутамату в пресинаптическом просторі, в постсинаптической мембрані відбувається активація іншого типу рецепторів, NMDA (N-methyl-D-aspartate)-рецепторів, що відбувається шляхом витіснення іонів магнію, що закривають їх натрієві та кальцієві канали (Г. М. Крижанівський, 1997; М. Л. Кукушкін, В. К. Решетняк, 1997; D. Borsook, 1994).
Активність NMDA-рецепторних комплексів веде до виникнення наступних феноменів:
§ феномену "роздування" (wind-up phenomen), при якому відбувається тимчасова і просторова сумація збудження, що забезпечує передачу сигналу болю при значно меншій кількості глутамату;
§ опіоїдної толерантності (стійкості до дії як ендогенних, так і екзогенних опіатів);
§ посиленому надходженню іонів натрію і кальцію в аферентні термінали і тіло нейрона.
Під впливом іонів кальцію активується фермент NO-синтаза і відбувається утворення окису азоту (NO), короткоживучого газу, що має вільно-радикальні властивості. Окис азоту, диффундируя назад у пресинаптичне простір, проникає в пресинаптичну мембрану ноцицепторах і викликає, по-перше, опосередковане інгібування її калієвих каналів, тим самим викликаючи торпидностью до дії ендогенних опіатів, і, по-друге, стимулює вивільнення субстанції Р, біологічно активного хімічного з'єднання, що виконує функцію нейротрансмітера.
Субстанція Р зв'язується зі специфічними NK-1 (нейрокинин-1)-рецепторами, активація яких веде до підвищення концентрації іонів кальцію усередині клітини, підвищенню збудливості постсинаптичної мембрани і її стійкою деполяризації. Активність нейрокинин-1 рецепторів стимулює регенерацію нерва і, як показано на моделях тварин, продукцію c-fos онкогенного протеїну, визнаного в цей час маркером патологічної болю. C-fos протеїн полегшує проведення больових імпульсів і його поширення у вищі відділи центральної нервової системи (таламус), сприяє значному розширенню больового відчуття за межі дерматома первісного периферичного ураження (D. Brookoff, 1999).
Підвищене виділення глутамату в пресинаптичне простір, тривала активність NMDA-рецепторів, освіта окису азоту і c-fos онкогенного протеїну, інші нейрохимические процеси сприяють гіперактивації, виснаження і загибелі нейронів, формуючи осередки (локуси) демієлінізації і дегенерації в різних відділах центральної нервової системи.
Активність системи NMDA-рецепторів та морфофункціональні зміни в периферичних нейронах і центральній нервовій системі, які значно прискорюються і посилюються при їх безпосередньому ураженні (нейрогенних болях), ведуть до підвищення збудливості центральних ноцицептивних структур мозку - центральної сенситизации.
Клінічно це виражається в посиленні первинної гиперальгезии і аллодініі, появі зон вторинної гиперальгезии, що поширюються набагато ширше зон первинного ураження, розвитком холодової і механічної гипералгезией, зумовленої розвитком феномена "проростання" (sprouting) терминалей А-волокон в задніх рогах спинного мозку (А.В . Новіков, М. М. Яхно, 2001).
Виникають локуси (вогнища) анормальной електричної активності, що володіють властивістю тривало продукувати потік посиленою імпульсації (ектопічні анормальні Пейсмекер) (Г. М. Крижанівський, 1997; М. Л. Кукушкін, В. К. Решетняк, 1997). Це можуть бути або безпосередньо невроми, які утворюються при травматичному пошкодженні нерва, або інші вогнища демієлінізації, регенерації або загибелі нервових клітин дорзальних рогів спинного мозку, що виникають при тривалій больовий стимуляції.
При подальшому розвитку патологічного процесу такі ж осередки утворюються не тільки на рівні спинного мозку, але і в таламических ядрах, соматосенсорной корі великих півкуль головного мозку. Їх головна властивість полягає в можливості спонтанної активності і функціонального зв'язку з областю первинного ураження. При їх стимуляції у хворих викликаються больові відчуття, за характером і локалізацією нагадують їх власний біль (Г. М. Крижанівський, 1997).
Формування генераторів патологічно посиленого збудження (ГПУВ) і патологічної алгіческіе системи (ПАС)
В умовах тривалої больовий імпульсації виникає слабкість і дезінтеграція антіноціцептівних структур мозку, що клінічно виражається в низькій ефективності лікування таких болів наркотичними анальгетиками.
Послаблення і дезінтеграція природної антиноцицептивной системи сприяє формуванню в центральній нервовій системі агрегатів гіперактивних нейронів, що знаходяться в стані стійкої деполяризації і відрізняються ослабленим гальмівним контролем - генераторів патологічно посиленого збудження (ГПУВ).
ГПУВ стають джерелом потужного потоку анормальних імпульсів, який активує ретикулярні, стовбурові та мезенцефаліческіе освіти, ядра таламуса, структури лімбічної кола, кору головного мозку. Виникають інші, вторинні рівні гіперактивних нейронів, які формують нову патологічну інтеграцію - патологічну активну систему (ПАС) (Г. М. Крижанівський, 1997; 2002). ПАС становить патофизиологическую основу больових синдромів. Особливості її активації та діяльності, що входять до неї структури визначають перебіг больового синдрому, характер больових нападів.
Оскільки відомо, що ПАС здатна розвивати самопідтримуються активність, можна провести її аналогію зі зміненим нейроматріксом, діяльність якого обумовлює больову перцепцію і болюче поведінка пацієнта. Але на відміну від ПАС нейроматрікс є генетично детерміновану систему, результати діяльності якої можуть призвести до виникнення патологічної болю без обов'язкової участі периферичних ноцицептивних механізмів.
Таким чином патогенез хронічної (патологічної) болю включає (рис.2):
1. Посилення потоку больовий імпульсації з периферії внаслідок нейрогенного запалення і підвищеного вивільнення тканинних, плазмових і нейрогенних алгогенов, розвитку периферичної сенситизации, що виявляється первинної гиперальгезии і аллодініей.
2. Розвиток антидромное стимуляції і нейрогенного запалення, що підсилюють периферичну сенситизацию і потік больових подразнень в центральну нервову систему.
Рис. 2. Орієнтовна схема патогенезу патологічної (хронічної) болю
3. Активацію NMDA-рецепторів нейронів у задніх рогах спинного мозку, освіта в синапсах специфічних нейромедіаторів і нейромодулятора, розвиток центральної сенситизации з наступним виснаженням і загибеллю нейронів, розвиток зон вторинної гиперальгезии.
4. Ослаблення і дезінтеграцію природної антиноцицептивной системи, розвиток опіатної толерантності.
5. Освіта в дорзальних рогах спинного мозку та інших відділах центральної нервової системи агрегатів гіперактивних нейронів з ослабленим гальмівним контролем - ГПУВ.
6. Формування патологічної алгіческіе системи (ПАС), що включає різні рівні центральної нервової системи і визначальною перебіг і характер всіх компонентів патологічної болю: больовий перцепції, страждання і больового поведінки.
Хронічна біль як загальнопатологічних проблема
Що ж являє собою хронічна (патологічна) біль з позицій загальної патології? У вченні про хворобу, розрізняють такі поняття (А. Д. Адо, В. В. Новицький, 1994; А. Ш. Зайчик, Л. П. Чурилов, 2001):
1. Патологічна реакція - короткочасна незвичайна реакція організму на яке-небудь вплив.
Патологічна реакція - простий елемент патологічного процесу.
2. Патологічний процес - закономірна послідовність явищ, що включає як захисно-пристосувальні реакції, так і порушення життєдіяльності в різних поєднаннях, що розвивається під дією патогенного чинника.
Патологічні процеси - складні мозаїчні елементи хвороб, що складаються з безперервних, пов'язаних спільними механізмами, елементарних захисно-компенсаторних і ушкоджують реакцій. Прикладами можуть бути типові патологічні процеси, що склалися і закріпилися протягом еволюції: запалення, набряк, пухлинний ріст, ішемія, стрес, тромбоз, лихоманка, дистрофія та ін
У клініці поняттю патологічний процес відповідає термін синдром. Прикладом може бути корінцевий больовий синдром, синдром Коста (больової дисфункції скронево-нижньощелепного суглоба), гіпертензіонний синдром і ін)
3. Патологічний стан - повільно (мляво) поточний патологічний процес. Він може виникнути внаслідок раніше перенесеного захворювання і представляє собою підсумок закінчився процесу, в результаті якого змінилася структура організму, виникли атипові заміщення в певної тканини або частини організму (біль у культі, фантомний-больовий синдром, каузалгіческій синдром).
4. Хвороба - складна загальна реакція організму на шкідливу дію факторів зовнішнього середовища; це якісно новий життєвий процес, що супроводжується структурними, метаболічними і функціональними змінами як руйнівного, так і пристосувального характеру в органах і тканинах, що призводить до зниження пристосовності організму до умов зовнішнього середовища і обмеження працездатності (А. Д. Адо, В. В. Новицький, 1994). Критеріями хвороби є скарги хворого, результати об'єктивного обстеження, зниження пристосувальних можливостей організму, часто виявляється тільки при функціональних пробах, і зниження працездатності.
Немає сумнівів, що хронічна (патологічна) біль представляє собою патологічний процес, що полягає в розгортанні послідовних специфічних реакцій на больовий подразник, які втрачають свій первинний захисно-пристосувальний характер.
Виникаючі ушкоджують реакції мають причинно-наслідкові зв'язки і характеризуються розвитком сенситизации на різних рівнях нервової системи та порушенням діяльності антиноцицептивной регуляції.
Що є ключовою ланкою патогенезу хронічної (патологічної) болю?
Чи може ним рахуватися тривалість больового роздратування? Однак у багатьох випадках, пов'язаних звичайно з безпосереднім пошкодженням нервової тканини (нейрогенні болю) біль відразу приймає патологічний характер з розгортанням комплексу патологічних реакцій. Хронічна біль завжди є патологічною, але патологічна біль спочатку може не бути хронічної (фантомний-больовий синдром, невралгія трійчастого нерва).
Ймовірно, ключова ланка хронічної (патологічної) болю полягає в розвитку центральної сенситизации, тобто розвитку гіперчутливості та гіперактивності нейронів у структурах центральної нервової системи. Факторами ризику або предикторами хронічного болю, тобто факторами, достовірно підвищують ймовірність переходу гострого болю в хронічну в умовах розвитку центральної сенситизации, можна назвати такі (DCTurk, 1997):
1. Демографічні чинники: літній вік, стать (жінки).
2. Соціальні фактори: марітальний статус (самотні, розлучені, овдовілі), рівень доходів (низькі доходи).
3. Інтенсивність болю і попередній больовий досвід.
4.Аффектівние стану при виникненні гострого болю (тривога, депресія).
5. Зловживання алкоголем і лікарськими засобами.
6. Компенсаційні виплати (оплата лікарняного листа, соціальна допомога).
Чи правомірно, враховуючи загальний патогенез різних хронічних (патологічних) больових синдромів, вважати хронічний біль самостійним захворюванням, хворобою?
Основні відмінності патологічного процесу від хвороби полягають в тому, що, по-перше, хвороба має одну головну етіологічну причину, а патологічний процес поліетіологічен. Проте, сучасні тенденції в медицині переконують, що причини дедалі більшого числа захворювань слід розглядати не як одностороннє дію певного причинного фактора, а як процес, тобто взаємодія одного або декількох агентів, що ушкоджують і організму (А. Ш. Зайчик, Л. П. Чурилов, 2001). Прикладами можуть бути розсіяний склероз, що має мультифакторіальних етіологію, або синдром Гієна-Барре, що володіє не тільки етіологічної, але і патогенетичної неоднорідністю.
Інша теза про залежність клінічної картини хвороби від локалізації патологічного процесу (А. Д. Адо, В. В. Новицький, 1994) також не зовсім виправданий при хронізації больового синдрому. Клінічний симптомокомплекс пацієнтів з хронічними болями досить одноманітний незалежно від первинної локалізації больового відчуття. Нерідко пацієнти під час бесіди з лікарем взагалі важко ясно позначити локалізацію болю, вважаючи за краще акцентувати увагу на інтенсивності больового відчуття і його вплив на свою дієздатність.
Пацієнти з хронічним больовим синдромом стають надмірно підлеглими й залежними: вони вимагають до себе більшої уваги, відчувають себе серйозно хворими, починають більше відпочивати і знімають з себе відповідальність за виконання своїх обов'язків.
Загальні клінічні особливості пацієнтів, які страждають хронічним болем, можуть полягати в наступному:
1. Увага пацієнта зосереджено на свій біль, він постійно скаржиться на біль, але при цьому біль не заважає йому виконувати свої повсякденні обов'язки.
2. Пацієнти часто драматизують свої больові відчуття, яскраво їх описують, намагаються демонструвати свої больові реакції (гримасують, охають, стогнуть, кульгають та ін.)
3. Зазвичай пацієнти вважають біль постійної та інтенсивної незалежно від часу її початкового появи.
4. Нерідко фізичне навантаження посилює біль, але підвищена увага, турбота з боку оточуючих її полегшують.
5. Як правило, хворі використовують велику кількість різноманітних лікарських препаратів.
6. Хворі часто звертаються за медичною допомогою.
Хронічна біль характеризується і загальними підходами до лікування, основний зміст якого полягає у використанні ад'ювантних засобів, тобто препаратів не володіють безпосереднім аналгетичний ефект, і широкому використанні нефармакологічних видів лікування (поведінкова терапія, біологічний зворотний зв'язок та ін.)
Таким чином, очевидно, що хронічна біль (або maledynia), на відміну від фізіологічної, гострого болю (eudynia), має досить певну клініко-патогенетичну характеристику і може, в багатьох випадках представляти собою руйнівну хвороба з фізичними, психологічними, і поведінковими наслідками ( M. Lefkowitz, 1999).
Дуже проблематичним було б твердження про загальний патогенезі патологічної (хронічної) болю незалежно від походження (нейрогенна, Соматогенная, психогенна) біль, локалізації больового відчуття (головний біль, болі в спині та ін), комплексі первинних морфологічних змін та інших обставин, що формують специфічну клінічну картину кожного виду больового синдрому. Проте цілком імовірно, що подальші дослідження в галузі патофізіології болю приведуть до визнання загального патогенезу захворювання, яке з повною підставою можна було б назвати "біль-хвороба".
В усякому разі, очевидно, що нерозуміння і незнання лікарями патологічних процесів, що відбуваються в нервовій системі при хронічній (патологічної) болю призводить до неотримання пацієнтами своєчасної та активної медичної допомоги, якої вони потребують.
Підвищена активність ноцицепторов в умовах периферичної сенситизации і нейрогенного запалення веде до посилення потоку імпульсів в центральну нервову систему, що неминуче веде до функціональних змін в спинному і головному мозку і виникнення центральної сенситизации.
Центральна сенситизация
У основі центральної сенситизации лежить посилення активації NMDA рецепторів. Встановлено, що основним нейротрансмітером, використовуваним в болепроводящіх системах задніх рогів спинного мозку є амінокислота глутамат, молекула якого може зв'язуватися з кількома різними класами рецепторів. На постсинаптической мембрані чутливих нейронів існує два типи глутаматних рецепторів. У сприйняття гострого болю найбільш залучені AMPA (alpha-amino-3-hydroxy-5-methyl-isoxazole-4-propionic-acid)-рецептори. У разі фізіологічної болю взаємодія глутамату з АМРА-рецепторами веде до деполяризації мембран нейронів задніх рогів спинного мозку і формуванню при перевищенні порогу збудження потенціалу дії.
При тривалій, повторюваної больовий стимуляції, забезпечує постійне і значну присутність глутамату в пресинаптическом просторі, в постсинаптической мембрані відбувається активація іншого типу рецепторів, NMDA (N-methyl-D-aspartate)-рецепторів, що відбувається шляхом витіснення іонів магнію, що закривають їх натрієві та кальцієві канали (Г. М. Крижанівський, 1997; М. Л. Кукушкін, В. К. Решетняк, 1997; D. Borsook, 1994).
Активність NMDA-рецепторних комплексів веде до виникнення наступних феноменів:
§ феномену "роздування" (wind-up phenomen), при якому відбувається тимчасова і просторова сумація збудження, що забезпечує передачу сигналу болю при значно меншій кількості глутамату;
§ опіоїдної толерантності (стійкості до дії як ендогенних, так і екзогенних опіатів);
§ посиленому надходженню іонів натрію і кальцію в аферентні термінали і тіло нейрона.
Під впливом іонів кальцію активується фермент NO-синтаза і відбувається утворення окису азоту (NO), короткоживучого газу, що має вільно-радикальні властивості. Окис азоту, диффундируя назад у пресинаптичне простір, проникає в пресинаптичну мембрану ноцицепторах і викликає, по-перше, опосередковане інгібування її калієвих каналів, тим самим викликаючи торпидностью до дії ендогенних опіатів, і, по-друге, стимулює вивільнення субстанції Р, біологічно активного хімічного з'єднання, що виконує функцію нейротрансмітера.
Субстанція Р зв'язується зі специфічними NK-1 (нейрокинин-1)-рецепторами, активація яких веде до підвищення концентрації іонів кальцію усередині клітини, підвищенню збудливості постсинаптичної мембрани і її стійкою деполяризації. Активність нейрокинин-1 рецепторів стимулює регенерацію нерва і, як показано на моделях тварин, продукцію c-fos онкогенного протеїну, визнаного в цей час маркером патологічної болю. C-fos протеїн полегшує проведення больових імпульсів і його поширення у вищі відділи центральної нервової системи (таламус), сприяє значному розширенню больового відчуття за межі дерматома первісного периферичного ураження (D. Brookoff, 1999).
Підвищене виділення глутамату в пресинаптичне простір, тривала активність NMDA-рецепторів, освіта окису азоту і c-fos онкогенного протеїну, інші нейрохимические процеси сприяють гіперактивації, виснаження і загибелі нейронів, формуючи осередки (локуси) демієлінізації і дегенерації в різних відділах центральної нервової системи.
Активність системи NMDA-рецепторів та морфофункціональні зміни в периферичних нейронах і центральній нервовій системі, які значно прискорюються і посилюються при їх безпосередньому ураженні (нейрогенних болях), ведуть до підвищення збудливості центральних ноцицептивних структур мозку - центральної сенситизации.
Клінічно це виражається в посиленні первинної гиперальгезии і аллодініі, появі зон вторинної гиперальгезии, що поширюються набагато ширше зон первинного ураження, розвитком холодової і механічної гипералгезией, зумовленої розвитком феномена "проростання" (sprouting) терминалей А-волокон в задніх рогах спинного мозку (А.В . Новіков, М. М. Яхно, 2001).
Виникають локуси (вогнища) анормальной електричної активності, що володіють властивістю тривало продукувати потік посиленою імпульсації (ектопічні анормальні Пейсмекер) (Г. М. Крижанівський, 1997; М. Л. Кукушкін, В. К. Решетняк, 1997). Це можуть бути або безпосередньо невроми, які утворюються при травматичному пошкодженні нерва, або інші вогнища демієлінізації, регенерації або загибелі нервових клітин дорзальних рогів спинного мозку, що виникають при тривалій больовий стимуляції.
При подальшому розвитку патологічного процесу такі ж осередки утворюються не тільки на рівні спинного мозку, але і в таламических ядрах, соматосенсорной корі великих півкуль головного мозку. Їх головна властивість полягає в можливості спонтанної активності і функціонального зв'язку з областю первинного ураження. При їх стимуляції у хворих викликаються больові відчуття, за характером і локалізацією нагадують їх власний біль (Г. М. Крижанівський, 1997).
Формування генераторів патологічно посиленого збудження (ГПУВ) і патологічної алгіческіе системи (ПАС)
В умовах тривалої больовий імпульсації виникає слабкість і дезінтеграція антіноціцептівних структур мозку, що клінічно виражається в низькій ефективності лікування таких болів наркотичними анальгетиками.
Послаблення і дезінтеграція природної антиноцицептивной системи сприяє формуванню в центральній нервовій системі агрегатів гіперактивних нейронів, що знаходяться в стані стійкої деполяризації і відрізняються ослабленим гальмівним контролем - генераторів патологічно посиленого збудження (ГПУВ).
ГПУВ стають джерелом потужного потоку анормальних імпульсів, який активує ретикулярні, стовбурові та мезенцефаліческіе освіти, ядра таламуса, структури лімбічної кола, кору головного мозку. Виникають інші, вторинні рівні гіперактивних нейронів, які формують нову патологічну інтеграцію - патологічну активну систему (ПАС) (Г. М. Крижанівський, 1997; 2002). ПАС становить патофизиологическую основу больових синдромів. Особливості її активації та діяльності, що входять до неї структури визначають перебіг больового синдрому, характер больових нападів.
Оскільки відомо, що ПАС здатна розвивати самопідтримуються активність, можна провести її аналогію зі зміненим нейроматріксом, діяльність якого обумовлює больову перцепцію і болюче поведінка пацієнта. Але на відміну від ПАС нейроматрікс є генетично детерміновану систему, результати діяльності якої можуть призвести до виникнення патологічної болю без обов'язкової участі периферичних ноцицептивних механізмів.
Таким чином патогенез хронічної (патологічної) болю включає (рис.2):
1. Посилення потоку больовий імпульсації з периферії внаслідок нейрогенного запалення і підвищеного вивільнення тканинних, плазмових і нейрогенних алгогенов, розвитку периферичної сенситизации, що виявляється первинної гиперальгезии і аллодініей.
2. Розвиток антидромное стимуляції і нейрогенного запалення, що підсилюють периферичну сенситизацию і потік больових подразнень в центральну нервову систему.
Рис. 2. Орієнтовна схема патогенезу патологічної (хронічної) болю
3. Активацію NMDA-рецепторів нейронів у задніх рогах спинного мозку, освіта в синапсах специфічних нейромедіаторів і нейромодулятора, розвиток центральної сенситизации з наступним виснаженням і загибеллю нейронів, розвиток зон вторинної гиперальгезии.
4. Ослаблення і дезінтеграцію природної антиноцицептивной системи, розвиток опіатної толерантності.
5. Освіта в дорзальних рогах спинного мозку та інших відділах центральної нервової системи агрегатів гіперактивних нейронів з ослабленим гальмівним контролем - ГПУВ.
6. Формування патологічної алгіческіе системи (ПАС), що включає різні рівні центральної нервової системи і визначальною перебіг і характер всіх компонентів патологічної болю: больовий перцепції, страждання і больового поведінки.
Хронічна біль як загальнопатологічних проблема
Що ж являє собою хронічна (патологічна) біль з позицій загальної патології? У вченні про хворобу, розрізняють такі поняття (А. Д. Адо, В. В. Новицький, 1994; А. Ш. Зайчик, Л. П. Чурилов, 2001):
1. Патологічна реакція - короткочасна незвичайна реакція організму на яке-небудь вплив.
Патологічна реакція - простий елемент патологічного процесу.
2. Патологічний процес - закономірна послідовність явищ, що включає як захисно-пристосувальні реакції, так і порушення життєдіяльності в різних поєднаннях, що розвивається під дією патогенного чинника.
Патологічні процеси - складні мозаїчні елементи хвороб, що складаються з безперервних, пов'язаних спільними механізмами, елементарних захисно-компенсаторних і ушкоджують реакцій. Прикладами можуть бути типові патологічні процеси, що склалися і закріпилися протягом еволюції: запалення, набряк, пухлинний ріст, ішемія, стрес, тромбоз, лихоманка, дистрофія та ін
У клініці поняттю патологічний процес відповідає термін синдром. Прикладом може бути корінцевий больовий синдром, синдром Коста (больової дисфункції скронево-нижньощелепного суглоба), гіпертензіонний синдром і ін)
3. Патологічний стан - повільно (мляво) поточний патологічний процес. Він може виникнути внаслідок раніше перенесеного захворювання і представляє собою підсумок закінчився процесу, в результаті якого змінилася структура організму, виникли атипові заміщення в певної тканини або частини організму (біль у культі, фантомний-больовий синдром, каузалгіческій синдром).
4. Хвороба - складна загальна реакція організму на шкідливу дію факторів зовнішнього середовища; це якісно новий життєвий процес, що супроводжується структурними, метаболічними і функціональними змінами як руйнівного, так і пристосувального характеру в органах і тканинах, що призводить до зниження пристосовності організму до умов зовнішнього середовища і обмеження працездатності (А. Д. Адо, В. В. Новицький, 1994). Критеріями хвороби є скарги хворого, результати об'єктивного обстеження, зниження пристосувальних можливостей організму, часто виявляється тільки при функціональних пробах, і зниження працездатності.
Немає сумнівів, що хронічна (патологічна) біль представляє собою патологічний процес, що полягає в розгортанні послідовних специфічних реакцій на больовий подразник, які втрачають свій первинний захисно-пристосувальний характер.
Виникаючі ушкоджують реакції мають причинно-наслідкові зв'язки і характеризуються розвитком сенситизации на різних рівнях нервової системи та порушенням діяльності антиноцицептивной регуляції.
Що є ключовою ланкою патогенезу хронічної (патологічної) болю?
Чи може ним рахуватися тривалість больового роздратування? Однак у багатьох випадках, пов'язаних звичайно з безпосереднім пошкодженням нервової тканини (нейрогенні болю) біль відразу приймає патологічний характер з розгортанням комплексу патологічних реакцій. Хронічна біль завжди є патологічною, але патологічна біль спочатку може не бути хронічної (фантомний-больовий синдром, невралгія трійчастого нерва).
Ймовірно, ключова ланка хронічної (патологічної) болю полягає в розвитку центральної сенситизации, тобто розвитку гіперчутливості та гіперактивності нейронів у структурах центральної нервової системи. Факторами ризику або предикторами хронічного болю, тобто факторами, достовірно підвищують ймовірність переходу гострого болю в хронічну в умовах розвитку центральної сенситизации, можна назвати такі (DCTurk, 1997):
1. Демографічні чинники: літній вік, стать (жінки).
2. Соціальні фактори: марітальний статус (самотні, розлучені, овдовілі), рівень доходів (низькі доходи).
3. Інтенсивність болю і попередній больовий досвід.
4.Аффектівние стану при виникненні гострого болю (тривога, депресія).
5. Зловживання алкоголем і лікарськими засобами.
6. Компенсаційні виплати (оплата лікарняного листа, соціальна допомога).
Чи правомірно, враховуючи загальний патогенез різних хронічних (патологічних) больових синдромів, вважати хронічний біль самостійним захворюванням, хворобою?
Основні відмінності патологічного процесу від хвороби полягають в тому, що, по-перше, хвороба має одну головну етіологічну причину, а патологічний процес поліетіологічен. Проте, сучасні тенденції в медицині переконують, що причини дедалі більшого числа захворювань слід розглядати не як одностороннє дію певного причинного фактора, а як процес, тобто взаємодія одного або декількох агентів, що ушкоджують і організму (А. Ш. Зайчик, Л. П. Чурилов, 2001). Прикладами можуть бути розсіяний склероз, що має мультифакторіальних етіологію, або синдром Гієна-Барре, що володіє не тільки етіологічної, але і патогенетичної неоднорідністю.
Інша теза про залежність клінічної картини хвороби від локалізації патологічного процесу (А. Д. Адо, В. В. Новицький, 1994) також не зовсім виправданий при хронізації больового синдрому. Клінічний симптомокомплекс пацієнтів з хронічними болями досить одноманітний незалежно від первинної локалізації больового відчуття. Нерідко пацієнти під час бесіди з лікарем взагалі важко ясно позначити локалізацію болю, вважаючи за краще акцентувати увагу на інтенсивності больового відчуття і його вплив на свою дієздатність.
Пацієнти з хронічним больовим синдромом стають надмірно підлеглими й залежними: вони вимагають до себе більшої уваги, відчувають себе серйозно хворими, починають більше відпочивати і знімають з себе відповідальність за виконання своїх обов'язків.
Загальні клінічні особливості пацієнтів, які страждають хронічним болем, можуть полягати в наступному:
1. Увага пацієнта зосереджено на свій біль, він постійно скаржиться на біль, але при цьому біль не заважає йому виконувати свої повсякденні обов'язки.
2. Пацієнти часто драматизують свої больові відчуття, яскраво їх описують, намагаються демонструвати свої больові реакції (гримасують, охають, стогнуть, кульгають та ін.)
3. Зазвичай пацієнти вважають біль постійної та інтенсивної незалежно від часу її початкового появи.
4. Нерідко фізичне навантаження посилює біль, але підвищена увага, турбота з боку оточуючих її полегшують.
5. Як правило, хворі використовують велику кількість різноманітних лікарських препаратів.
6. Хворі часто звертаються за медичною допомогою.
Хронічна біль характеризується і загальними підходами до лікування, основний зміст якого полягає у використанні ад'ювантних засобів, тобто препаратів не володіють безпосереднім аналгетичний ефект, і широкому використанні нефармакологічних видів лікування (поведінкова терапія, біологічний зворотний зв'язок та ін.)
Таким чином, очевидно, що хронічна біль (або maledynia), на відміну від фізіологічної, гострого болю (eudynia), має досить певну клініко-патогенетичну характеристику і може, в багатьох випадках представляти собою руйнівну хвороба з фізичними, психологічними, і поведінковими наслідками ( M. Lefkowitz, 1999).
Дуже проблематичним було б твердження про загальний патогенезі патологічної (хронічної) болю незалежно від походження (нейрогенна, Соматогенная, психогенна) біль, локалізації больового відчуття (головний біль, болі в спині та ін), комплексі первинних морфологічних змін та інших обставин, що формують специфічну клінічну картину кожного виду больового синдрому. Проте цілком імовірно, що подальші дослідження в галузі патофізіології болю приведуть до визнання загального патогенезу захворювання, яке з повною підставою можна було б назвати "біль-хвороба".
В усякому разі, очевидно, що нерозуміння і незнання лікарями патологічних процесів, що відбуваються в нервовій системі при хронічній (патологічної) болю призводить до неотримання пацієнтами своєчасної та активної медичної допомоги, якої вони потребують.