Иммунные механизмы боли

ПЕРВЫЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМ. СЕЧЕНОВА

 

 

 

 

 

КАФЕДРА НОРМАЛЬНОЙ ФИЗИОЛОГИИ

 

 

 

РЕФЕРАТ

НА ТЕМУ

БОЛЬ. ИММУННЫЕ АСПЕКТЫ БОЛИ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

План:

1. Анатомо-физиологические основы учения о боли
2. Виды боли
3. Реакции организма на боль
4. Иммунные аспекты боли

• Микроглия
• Роль цитокинов в воспалительном процессе боли
• Опиоидные рецепторы
• Опиоидные пептиды

5. Заключение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Анатомо-физиологические основы учения о боли.

Существуют несколько общепринятых определений понятия «боль».

➢ Боль - субъективно тягостное ощущение дискомфорта, отражающее психофизиологическое состояние человека, которое возникает в результате воздействия сверхсильных или разрушительных раздражителей.

➢ Боль (в широком смысле слова) - своеобразное психофизиологическое состояние человека, возникающее в результате воздействия сверхсильных или разрушительных раздражителей, вызывающих органические или функциональные нарушения в организме.

 

В контексте биопсихосоциальной модели боль рассматривают как результат (совокупность) динамического взаимодействия биологических, психологических и социальных факторов, результатом которого является индивидуальный характер болевого ощущения, порог боли, форма реагирования человека на боль и его поведение.

 

Теории боли.

 

Специфическая теория.

 

Фрей сформулировал специфическую теорию боли, согласно которой имеются специализированные болевые рецепторы, проводники и центры боли.

 

Неспецифическая теория.

 

Гольдшейдер высказал гипотезу, что боль возникает вследствие центрального эффекта суммации сенсорной импульсации разной биологической природы. Согласно этой теории боль возникает в тех же рецепторах, проводниках и центрах, которые проводят и общие сенсорные ощущения, но чтобы появилось ощущение боли, необходима более частая импульсация от этик рецепторов в нервные центры.

 

Виды боли.

 

Согласно особенностям передачи ноцицептивной информации и субъективных признаков ощущения боли ее делят на два вида:

- эпикритическая (первичная) боль четко локализована, имеет, как правило, резкий, колющий характер. Возникает при активации механорецепторов; передается по быстропроводящим миелиновым A-дельтa волокнам, связана с распространением возбуждения в проекционные зоны соматосенсорной коры;

- протопатическая (вторичная) боль характеризуется постепенным развитием, нечеткой локализацией, имеeт ноющий характер. Возникает при активации хемоноцицепторов; информация передается в ЦНС по медленно проводящим безмиелиновым C-волокнам. Возбуждение поступает в медиальные и задние неспецифические ядра таламуса, откуда достигает различных областей коры большого мозга. Этот вид боли отличается многокомпонентными проявлениями, включающими висцеральные, моторные и эмоциональные реакции.

 

B зависимости от локализации боль подразделяют на соматическую, возникающую в коже, мышцах, суставах и др., и висцеральную, исходящую из внутренних органов.

 

Виды боли, источники их происхождения и примеры специфических форм боли.

 

 

 

 

 

 

 

 

Острая боль.

 

Острая боль возникает вследствие воздействия вредоносных экзо- и эндо- генных алгогенных факторов на ноцицепторы и/или связанные с ними афферентные A-дельта и С-волокна. В качестве экзогенных алгогенов чаще всего выступают чрезмерные механические воздействия на покровные ткани — кожу, слизистые оболочки, либо близкие к ним по интенсивности температурные и химические факторы. Эндогенными алгогенами обычно являются медиаторы боли — гистамин, брадикинин, серотонин, избыток Н+, К+, дефицит Са2+ и др., образующиеся при острых патологических процессах (воспаление, aллергия немедленного типа, местная тканевая гипоксия — ишемия и др.). Возбуждение ноцицепторов и передача болевой информации в ЦНС ведут к развитию первичного торможения антиноцицептивных систем, стимуляции (растормаживанию) ноцицептивных систем прежде всего в области зaднего рога спинного мозга, что облегчает передачу ноцицепции по восходящим трактам в ствол мозга, подкорковые центры и кору большого мозга. Активация корковой ноцицептивной системы характеризуется возбуждением большого количества корковых нейронов, увеличением мозгового кровообращения, расширением полей регистрации ВП. Взаимные двусторонние проекции нейронов таламуса и коры большого мозга обеспечивают конвергенцию и интеграцию на корковом уровне сигналов всех соматических и висцеральных модальностей, в том числе болевых. Поток ноцицептивных импульсов, поступающий в РФ, автоматически включает комплекс вегетативных и соматомоторных реакций. В генезе этик реакций ведущую роль играет гигантоклеточное ядро РФ, которое осуществляет конвергенцию гетерогенных афферентных сигналов и формирует вегетативные проявления боли. Благодаря наличию тесных связей корковой ноцицептивной системы с лимбическими структурами она участвует не только в формировании ощущения боли, но и в установлении ее локализации и эмоционального восприятия.

 

B результате при участии коры  формируются сенсорные эмоциональные, моторные и когнитивные реакции. Болевые ощущения в этик случаях  имеют рецепторное происхождение  и моryт быть лучше или хуже  локализованными. Для четко локализованной  боли характерно появление спинальных ноцицептивных рефлексов в виде сгибательных быстрых сокращений мышц (при уколах кожи) или сгибательной установки конечностей (местные воспалительные процессы).

 

При острой боли всегда развивается стресс, и поэтому повышается возбудимость органов чувств — зрения, слуха, обоняния, осязания; усиливается активность симпатико-адреналовой системы, внешнего дыхания, отмечаются тахикардия, гипертензия, повышается температура тела (у человека в пределах 2 °С).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Хроническая боль.

 

Ноцицепция при хронической боли осуществляется рецепторами c передачей сигналов исключительно по C-волокнам. При выпадении передачи ноцицептивной импульсации по A-дельта волокнами активации ее по C-волокнам при хронической боли происходит перестройка режима деятельности ноцицептивной системы на всех ее уровнях.

 

На сегментарном спинальном уровне при хронической боли существенно расширяются рецептивные поля афферентных ноцицептивных нейронов межпозвоночных спинальных ганглиев, что ведет к усилению афферентации из области повреждения. В этик условиях индуцируется прогрессирующая реорганизация сетей дорсального рога, в результате которой нейроны приобретают дополнительные афферентные входы из-за ослабления тормозных процессов в сегментах спинного мозга, вовлеченных в процесс восприятия и передачи в ЦНС сигналов в ответ на хроническую болевую стимуляцию.

 

На уровне ствола мозга при хронической боли одновременно с перестройкой сегментарной спинальной ноцицептивной системы изменяется функция ноцицептивной и антиноцицептивной систем. Эти изменения определяются снижением продукции опиоидных пептидов, уменьшением их концентрации в нервной ткани и СМЖ. Последнее ведет к значительному угнетению эффектов на всех уровнях как опиоидной, так и неопиоидных серотонинергической и норадренергической антиноцицептивных систем. Это облегчает передачу ноцицептивных сигналов в ЦНС и служит одним из факторов формирования хронической боли. Кроме этoго, болевую чувствительность повышают многочисленные неопиоидные пептиды. Они взаимодействуют с опиоидными рецепторами и тем самым снижают эффективность антиноцицептивнoй функции опиоидных пептидов, что способствует формирoванию хронической боли.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реакции организма на боль.

 

B реакцию организма на боль  вовлекаются практически все структуры головного мозгa, поскольку по коллатералям проводникового отдела болевого анализатора возбуждение распространяется на РФ, лимбическую систему, гипоталамус и двигательные ядра. В связи с этим оценка боли происходит на основе взаимодействия различных ее компонентов; вырaжение боли реализуется через психомоторный компонент. Участие сенсорного, аффективного и вeгетативного компонентов в оценке (когнитивный аспект) и выражении (психомоторный аспект) боли варьирует в зависимости от ее природы. Результат оценки в свою очередь влияет на величину аффективного и вегетативного компонентов (пунктир).

 

Компоненты боли, активируемые травмирующими факторами.

 

Двигательный компонент проявляется при включении мотонейронов в виде двигательных рефлексов, реакций вздрагивания и настораживания, a также защитного поведения, направленного на устранение действия вредоносного фактора (реакция избегания).

 

Нисходящие двигательные пути.

 

Нисходящие пути обеспечивают эфферентное двигательное звено защитных реакций, направленных на избегание и прекращение действия повреждающего воздействия, воспринимаемого как болевое – реакции отдергивания, сбрасывания и др.

 

Они проводят импульсацию от коры большого мозга и подкорковых центров к нижележащим отделам ЦНС – ядрам ствола и двигательным ядрам (мотонейронам) переднего рога спинного мозга. Эти пути подразделяют на две группы: пирамидные и экстрапирамидные.

 

1. Пирамидные пути передают импульсы  из коры большого мозга через  соответствующие двигательные ядра  головного и спинного мозга к скелетным мышцам головы, шеи, туловища, конечностей.

 

2. Экстрапирамидные пути проводят  возбуждение от подкорковых центров  и различных отделов коры к  двигательным ядрам черепных  и спинномозговых нервов, а также  к другим нервным центрам ствола головного мозга и спинного мозга.

 

 

Вегетативный компонент обусловлен включением в системную болевую реакцию гипоталамуса — высшего подкоркового вегетативного центра, мобилизующего функции, необходимые для обеспечения защитных реакций организма. В зависимости от индивидуальных особенностей возникают реакции с разнонаправленными изменениями АД, ЧСС, дыхания, метаболизма и др.

Эмоциональный компонент проявляется отрицательной эмоциональной реакцией, что обусловлено включением в процесс возбуждения эмоциогенных зон мозга (гипоталамус, лимбическая система и др.). В зависимости от индивидуально-генетических особенностей организма, и в частности вегетативного тонуса, отрицательная эмоция формирует различные поведенческие реакции, например бегство или нападение. В организации защитных поведенческих реакций ведущая роль принадлежит структурам лобной и теменной областей коры большого мозга.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Иммунные аспекты боли.

 

При ранении человек начинает чувствовать боль, потому что цепочка нейронов несет информацию о боли от поврежденной ткани в спинной мозг, а затем из спинного мозга в сознание. Однако, это было известно на протяжении более чем двух десятилетий, что нейронные цепи в пределах спинного мозга могут вызвать боль, которая по силе интенсивности не соответствует повреждению. До сих пор, все исследования нацелены на выявление, как происходит увеличение чувства боли в спинном мозге, и все терапии препаратами нацелены на лечение преувеличенной боли, сосредоточенной исключительно на нейронах. Это потому, что нейроны считались единственным типом клетки, которые важны в боли. Однако, нейроны, на самом деле, не являются единственным типом клетки, вовлеченные в процессе боли. Скорее всего, клетки спинного мозга, которые называются "глии" также важны. Действительно, когда глии активируются, они начинают вырабатывать различные химические вещества, которые посылают информацию о боли.

 

Микроглия

 

Микроглия -специализированный класс глиальных клеток центральной нервной системы, которые являются фагоцитами, уничтожающими инфекционные агенты и разрушающими нервные клетки. Клетки микроглии происходят из моноцитов крови (потомки стволовой клетки крови), то есть характеризуются мезодермальным происхождением. В ходе воспалительного процесса микроглия активируется, причем форма клеток претерпевает сильные изменения — в активированном состоянии они выпускают многочисленные отростки, напоминая амёбы.

Микроглия распознает различные агенты в своем окружении при помощи специализированных мембранных рецепторов. Микроглия также подавляет патогены при помощи выделения цитотоксических веществ. Показано, что в культуре клетки микроглии (как и другие фагоциты в ходе «респираторного взрыва») выделяет большие количества перекиси водорода и NO. Оба эти вещества могут убивать нейроны.

Микроглия выделяет также специфические протеазы и цитокины (например, интерлейкин-1, который может вызывать демиелинизацию аксонов). Микроглия может повреждать нейроны при выделении избытков глутамата, при действии которого на  НМДА-рецепторы (ионотропный рецептор глутамата, селективно связывающий N-метил-D-аспартат (NMDA)) возникает явление эксайтотоксичности (патологический процесс, ведущий к повреждению и гибели нервных клеток под воздействием нейромедиаторов, способных гиперактивировать NMDA- и AMPA-рецепторы  (рецептор α-амино-3-гидрокси-5-метил-4-изоксазолпропионовой кислоты, AMPAR) ) . Таким образом, чрезмерная активация микроглии может приводить к патологическим процессам и, в частности, к гибели нейронов, что, как полагают, является одним из патологических механизмов нейродегенеративных болезней, таких как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, деменция, вызванная СПИДом, и некоторых других.