Фізіологія сенсорних систем

Морфіноподібні (опіоїдні) пептиди  вперше було виділено з моз-. ку в 70-х  роках нашого століття. Вони отримали назву ендорфінів (у перекладі  з грецької мови означає «у мозку»). За дією нагадують наркотичні препарати, а саме: справляють знеболювальний і заспокійливий вплив.

Вивчення молекул ендорфінів засвідчило, що у них є частина, спільна для всіх похідних морфіну. Саме вона потрібна для зв'язку із специфічними рецепторами нейронів (опіатними  рецепторами), які виявлено у великій  кількості у спинному мозку, медіальних ядрах таламуса, гіпоталамусі, лімбічних  структурах, фронтальній корі й інших  відділах ЦНС. Подразнення цих ділянок  ЦНС, як і введення в організм ендорфінів, зумовлює сильний знеболювальний ефект.

Механізм дії ендогенних опіатів, їх роль у організмі і  можливість використання поки що вивчені  недостатньо. Доведено, ^що опіоїдні пептиди  є модуляторами (як правило, гальмівними) звільнення медіаторів у нейросекреторних структурах мозку і взаємодіють  при цьому як із нейромедіаторами, так і з нейропептидами. Є дані про кальційзалежне звільнення опіоїдних  пептидів при деполяризації пресинаптичних закінчень. Доведено, що опіоїдні пептиди  модулюють синаптичну передачу в  спинному мозку, а саме: передачу сигналів, пов'язану з больовою чутливістю, і звільнення речовин (одного із гальмівних анальгетиків) із закінчень сенсорних  нервів. Можливо, цей механізм лежить у основі теорії «воріт болю».

БІОЛОГІЧНЕ ЗНАЧЕННЯ БОЛЮ

Згідно із сучасними уявленнями, біль є суб'єктивним сприйняттям  системних процесів, які включають  сенсорну оцінку інформації про ноцирецептивні (які порушують цілість тканин) стимули і про різноманітні рефлекторні  реакції, спрямовані на захист організму  від дії цих стимулів.

Біль, на відміну від інших  сенсорних модальностей, інформує нас  про небезпеку, яка загрожує організмові. За образним висловлюванням стародавніх  греків, біль є сторожовим псом здоров'я. Справді, незважаючи на те що біль майже  завжди порушує життєдіяльність, знижує працездатність людини, позбавляє її сну, він усе ж таки потрібний  і до певних меж корисний.

Чи будь-яке подразнення  спричинює біль? Згідно із сучасним уявленням, біль зумовлюють ноцицептивні подразнення. Отрута, наприклад, тільки тоді спричинює біль, коли порушує  цілість тканини або умертвляє  її.

Відчуття болю зумовлює виникнення ланцюга рефлекторних реакцій, спрямованих  на усунення небезпеки. Больові (ноцицептивні) рефлекси у більшості людей супроводжуються  рухами, спрямованими на захист чи усунення впливу, який зумовлює біль. При больових рефлексах спостерігаються різноманітні зміни в організмі: підвищення тонусу м'язів, прискорення серцебиття, звуження судин, підвищення кров'яного тиску, збільшення потовиділення, зменшення  діурезу, розширення зіниць, підвищення вмісту цукру і міді у крові, прискорення  гемостазу тощо. Більшість із названих реакцій — наслідок збудження  гіпоталамо-гіпофізарно-симпатико-адреналової  системи. Вони відіграють роль мобілізації  сил організму, що конче потрібно при ушкодженні тканин, яке супроводжується  больовим відчуттям. Власне біль, який позбавляє хворого спокою, приводить  його до лікаря.

Поки біль попереджує про  небезпеку, хворобу, порушення цілості  організму, він потрібен і корисний. Але як тільки інформація врахована  і біль завдає страждань, його треба  усунути. На жаль, біль далеко не завжди припиняється після того, як його захисна  функція виконана. Людина не спроможна  за власним бажанням позбутися болю, перебороти його. Він підкоряє її свідомість, заполоняє всі думки (за принципом  домінанти), розладнує сон, дезорганізує функції всього організму (стрес, шок).

Разом з тим, багато захворювань  внутрішніх органів, особливо тяжкі (наприклад, туберкульоз легень, рак) розвиваються у організмі, не спричиняючи найменшого болю. Хвороба, за визначенням відомого французького хірурга Р. Леріша (1955), це драма на два акти, з яких перший розігрується у тканинах при погашених  вогнях, у глибокій темряві. У цей  період немає навіть і натяку на біль. Лише у другому акті починають  загоратися свічки — провісники пожежі, погасити яку в одних випадках важко, у інших — неможливо. Ось  у цей момент і виникає біль. Р. Леріш увів у медичну практику поняття «біль-хвороба» і вважав, що біль слід теж лікувати, як і будь-яку  хворобу.

ВИДИ БОЛЮ

Відчуття болю можна класифікувати  за місцем виникнення або за характером. Розрізняють біль соматичний і вісцеральний. Коли біль виникає у ділянці шкіри, його називають поверхневим, коли ж  він поширюється на м'язи, суглоби, кісткову або сполучну тканину, то визначається як глибокий. Прикладом глибокого  болю є головний, зубний біль, м'язова  судома.

Розрізняють також ранній (первинний біль, зокрема гостре відчуття болю. при уколі, його легко  локалізувати) і пізній (вторинний) біль; він з'являється за раннім болем  з латентним періодом 0,5—1 с. Це пекучий  чи тупий (ниючий) біль. Його важко локалізувати, він триваліший порівняно з раннім. Вважають, що ранній біль потрібний  організму для орієнтації у навколишній  ситуації. Це сигнал про небезпеку, своєрідне попередження. Пізній біль стійкіший, дозволяє ЦНС розібратися  у походженні ноцицептивного впливу і вжити заходів до його усунення.

Вісцеральний біль подібний до глибокого. Він, як і глибокий біль, часто буває дифузним і тупим, погано локалізується і має тенденцію  до іррадіації в інші ділянки. Залежно  від характеру захворювання, вісцеральний біль може бути тупим, пекучим, колючим, ріжучим. Прикладом його може служити  ниркова і кишкова кольки, біль при виразці шлунка та дванадцятипалої  кишки, апендициті. Особливо болючі зовнішня стінка артерій, парієталь-на плевра, перикард, парієтальна очеревина, корінь брижі.

Крім того, болем супроводжуються  сильні скорочення гладких м'язів, особливо коли вони супроводжуються порушенням кровообігу (ішемія), надмірне розтягнення  стінок шлунка, жовчного міхура, кишок, ниркової миски, сечового міхура.

Розрізняють ще один вид болю—так званий рефлекторний. Це больове відчуття спричиняється ноцицептивними подразненнями  внутрішніх органів. Локалізується  воно не у даному органі (або не тільки у ньому), а й у окремих ділянках тіла. Так, при захворюваннях серця  людина відчуває біль у лівій руці, лівій лопатці, надчеревній ділянці; при захворюванні шлунка — у ділянці  пупка; при ураженні діафрагми —  у потилиці чи лопатці; при захворюваннях  гортані—у вусі; при нирковій кольці—у яєчках і ділянці грудини. Захворювання печінки, шлунка, жовчного міхура нерідко  супроводжуються зубним болем. При  каменях у сечовому міхурі хворі  нерідко скаржаться на біль у ділянці  головки статевого члена та ін.

Паралельно з відображеним болем велике значення для діагностики  захворювань внутрішніх органів  мають і зони підвищеної шкірної  чутливості. При цьому відображеного болю може не бути. Але у певних ділянках тіла шкіра стає особливо чутливою до больових подразнень (гіпералгезія). Навіть дотик до шкірних волосків супроводжується болем. Біль поширюється і на підшкірну основу, м'язи. Це зони Захар'їна—Геда. Такий біль виникає внаслідок конвергенції імпульсів від рецепторів ураженого органа й інших частин тіла, наприклад поверхні шкіри, на інтернейронах одного й того ж сегмента спинного мозку.

Своєрідним неприємним відчуттям, яке виникає при подразненні  больових рецепторів, розташованих під  епідермісом, є свербіж. У походженні його певну роль відіграє утворення  в шкірі хімічних сполук, які подразнюють  рецептори. До таких речовин належать гістамін, деякі пептидази—ферменти, які розщеплюють поліпептиди, та ін.

НЕЙРОФІЗІОЛОГІЧНІ МЕХАНІЗМИ  БОЛЮ

Чи є специфічні рецептори, які реагують тільки на больові подразнення  і ні на що інше? Одні вчені припускають  існування самостійних больових рецепторів, інші вважають, що сильне подразнення  рецепторів, які сприймають дотик, температуру, за певних обставин зумовлює відчуття болю.

Прихильники першої теорії, так званої теорії специфічності, сформульованої наприкінці XIX століття німецьким вченим М. Фреєм, визнають існування у шкірі  чотирьох самостійних рецепторів —  холодових, теплових, тактильних і больових, які мають окремі системи передавання  імпульсів у ЦНС.

Прихильники другої теорії («теорії  інтенсивності») припускають, що одні й ті ж рецептори відповідають (залежно від сили подразника) больовим і небольовим відчуттям (стискання, холоду, тепла тощо). Вони вважають, що небольове відчуття може перейти  у больове, якщо інтенсивність подразника перевищила певну межу. Полеміка між  прихильниками і супротивниками названих вище теорій досі триває.

За допомогою електрофізіологічних досліджень було виявлено нервові волокна, у яких біоелектрична активність з'являється тільки при надмірному подразненні рецепторів, коли обстежуваний відчуває біль.

При механічному і термічному впливах, які не супроводжуються  болем, ПД були відсутні. Отже, існують  рецептори, які реагують тільки на особливо сильні больові (ноцицептивні) впливи. Очевидно, больову чутливість слід розглядати як самостійний вид чутливості із своїми рецепторами, провідниками, центральними утвореннями.

Згідно із сучасними уявленнями, у шкірі (епідермісі) розгалужуються вільні нервові закінчення, які сприймають больові подразнення (ноцицептори). Під ними розташовані рецептори  дотику (тільця Меркеля), ще глибше—больові сплетіння, які пов'язані з кровоносними судинами, а потім — рецептори  тиску (тільця Пачіні), холоду (колби  Краузе). Як правило, вони тісно пов'язані  з вільними нервовими закінченнями. Разом з тим, виявлено суто механочутливі, суто термочутливі і ме-хано-термочутливі (полімадальні) ноцирецептори. Пульпа, а також рогівка, барабанна перетинка  містять лише вільні нервові закінчення. У цих тканинах біль виникає швидше, ніж інше відчуття. У внутрішніх органах та інших ділянках тіла вони виявлені там, де відповідними стимулами  можна викликати біль.

До аферентних ноцицептивних  волокон належать міелінізовані  волокна А-дельта і немієлінізовані  С-волокна. Перші передають ранній біль, другі — пізній (у останніх імпульси проводяться значно повільніше, ніж у перших).

У спинному мозку відчуття болю передається переважно спіно-таламічними  трактами, а також аферентними  волокнами спіноме-зенцефалічного, спіноретикулярного,   спіноцервіко-таламічного  трактів і тракту, який іде до ядер дорсальних стовбів.

Інформація про біль, яка  надходить від голови, обличчя, органів  ротової порожнини, потрапляє у  ЦНС також сенсорними волокнами  ряду черепних нервів, зокрема трійчастого, а від внутрішніх органів —  переважно блукаючого нерва.

До центральних апаратів больової рецепції зараховують ядра таламуса, гіпоталамуса, ретикулярну  формацію, центральну сіру речовину, кору великого мозку (соматосенсорні зони).

Доведено, що у таламусі є  спеціальні «больові ядра». Це головним чином вентропостеролатеральні  ядра (VPL), клітини яких реагують тільки на надмірне подразнення.

У наш час таламус розглядається  як головний підкірковий центр больової чутливості. Причому, якщо таламус є  загалом центром грубої, нічим  не пом'якшеної (протопатичної) чутливості, то кора великого мозку здатна диференціювати сигнали тонкої, епікритичної чутливості, покликаної пом'якшувати і локалізувати відчуття болю. Кора великого мозку  відіграє головну роль у прийнятті й усвідомленні болю. Саме у ній формуються суб'єктивні відчуття болю. Під час больового подразнення ретикулярна формація стовбура мозку посилає у кору великого мозку незліченну кількість нервових сигналів, що призводить до різкої зміни її активності. З активізацією гіпоталамо-лімбічних структур мозку пов'язані виражене емоційне забарвлення больових відчуттів (страх, страждання, жах, відчай тощо), що виникають, а також різноманітні вегетативні реакції.

Таким чином, шлях больових імпульсів  від рецепторів до кори великого мозку  досить складний і багатоплановий.

Відповідно до так званої теорії ворітного контролю болю («воріт болю»), яка протягом ряду років викликала  значну зацікавленість, у спинному мозку (в желатинозній субстанції задніх рогів) є своєрідні «ворота», які  пропускають у головний мозок  больові сигнали, їхню роль виконує  пресинаптичне гальмування аферентних волокон. У присутності больових стимулів це гальмування пригнічується  і «ворота» відчиняються. Справді, давно  помічено, що «біль полегшується болем». Можна нерідко спостерігати, як пацієнти, сидячи у кріслі стоматолога, щоб  позбавитися болю, напружують м'язи  кінцівок, стискують кулаки, ручки  крісла, намагаються вщипнути себе за руку чи ногу. Усе це приносить  їм деяке полегшення. Нерідко звичайне погладжування шкіри пом'якшує  відчуття болю. Можливо, усі ці факти  можна пояс-

нити з точки зору теорії «воріт болю», але вона не одержала експериментального підтвердження. Правда, її трактовка може бути й іншою.

ФІЗІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ЗНЕБОЛЮВАННЯ

Існуючі підходи до лікування  при болю передбачають фізичні, фармакологічні (медикаментозні) і нейрохірургічні  заходи, а також поведінкову терапію. До фізичних заходів належать іммобілізація, зігрівання або охолодження, електрознеболювання, діатермія, масаж і вправи для  ослаблення напруження. Лікарські препарати (наприклад, новокаїн, лідокаїн, анальгін та ін.) можуть діяти на багатьох рівнях — на генерацію і проведення потенціалів  дії (імпульсів) у больових волокнах (місцева анестезія) або блокувати  передачу активності вихідними шляхами (наприклад, люмбальна анестезія). Можна  пригнітити збудливість центральних  нейронів (як це буває при ефірному інгаляційному наркозі), вплинути на структури «емоційного мозку» (седативні  препарати). Зараз також пригнічують  біль шляхом електростимуляції через шкіру або через вживлені електроди у сенсорні шляхи і ядра.

Ефективними при болю можуть бути голковколювання (акупунктура), електропунктура  та інші методи рефлексотерапії. Вважають, що знеболювальний ефект грунтується  на тому, що стимулюється вироблення гіпоталамо-гіпофізарною системою бета-ен-дорфінів, які блокують больові сигнали, котрі йдуть  до вищих центрів. Останнім часом  набув також поширення холодовий  наркоз, або гіберкація, штучна гіпотермія.

Істотну роль у боротьбі з  болем відіграють психологічні моменти. Кожна людина здатна протистояти  болю, хоча і не може припинити або  зменшити його інтенсивність. Вона може обмежити його вплив на психіку. Легше  переносити біль, коли переключитися  на справу, що потребує напруженої розумової  діяльності, тощо. Поведінка людини під час болю, як вважають багато фахівців, не завжди є адекватною, оскільки вона визначається її реакцією на відчуття болю. Помічено, що при хронічному болю, якщо пацієнти не отримують ніякої допомоги, вони ніби звикають до нього  і не звертають уваги на больові  відчуття.