Дегтярев В.П. Нормальная физиология

Подождите немного. Документ загружается.

спинного мозга с участием медиаторов серотонина и энкефа-

лина.

Второй уровень организации антиноцицептивной системы

представлен дорсомедиальными, вентромедиальными и лате-

ральными ядрами гипоталамуса, которые регулируют болевую

чувствительность несколькими путями:

• за счет тонических тормозных влияний на ноцицептив-

ные нейроны спинного мозга;

• путем активации гипоталамусом системы СНТК;

• путем торможения таламических ноцицептивных нейро-

нов.

Влияния гипоталамуса реализуются с помощью опиоидно-

го и адренергического нейрохимических механизмов.

Третьим уровнем контроля болевой чувствительности яв-

ляется кора большого мозга, в частности ее сенсорная зона

II. Эта область имеет выраженные морфофункциональные

связи с сенсорными ядрами таламуса, центральным серым

околоводопроводным веществом, ядрами шва и оказывает

на деятельность подкорковых антиноцицептивных механиз-

мов, в частности на СНТК, выраженные модулирующие

влияния. Данный уровень играет решающую роль в регуля-

ции активности других структур антиноцицептивной систе-

мы и формировании адекватных реакций на повреждающие

воздействия.

15.9.5. Механизмы регуляции

болевой чувствительности

Установлено, что регуляция болевой чувствительности

осуществляется вырабатываемыми в мозге морфиноподобны-

ми веществами — опиоидными пептидами (эндогенными

опиатами), к которым относят энкефалины, эндорфины и

динорфины. Они выполняют функции нейромедиаторов и

нейромодуляторов боли, контролируя синаптический выброс

норадреналина, серотонина и других трансмиттеров.

• Эндорфины продуцируют нейроны гипоталамуса, таламу-

са, среднего мозга и моста, секреторные клетки гипофиза,

откуда происходит высвобождение эндорфинов вместе с кор-

тикотропином.

• Энкефалины вырабатывают нейроны, локализованные в

желатинозной субстанции спинного мозга, в продолговатом и

среднем мозге, в ядрах задней группы таламуса, гипоталаму-

се, нейрогипофизе, в полосатом теле.

• Динорфины синтезируют нейроны гипоталамуса.

Эндогенные опиаты реализуют свое действие, связываясь

с несколькими типами опиатных рецепторов на пре- и пост-

606

синаптических мембранах нейронов и путей, проводящих но-

цицептивных возбуждения, формируя пре- и ностеииаптиче-

ское торможение в ноцицептивной системе, что проявляется

в состояниях гипоалгезии или аналгезии.

Установлено наличие мю-, дельта-, каппа-, сигма- и эпси-

лон-рецепторов опиоидных пептидов. Наличие нескольких

типов опиоидных рецепторов и избирательный характер свя-

зывания с ними различных опиоидных пептидов свидетельст-

вует о неоднозначности механизмов формирования болей

различного генеза. Анальгетический эффект опиатных пепти-

дов при болях любой природы реализуется посредством мю-

рецепторов; при болях, связанных с действием высоких тем-

ператур, — посредством дельта-рецепторов, а при болях вис-

церального происхождения — каппа-рецепторов.

Опиоидные пептиды влияют не только на процессы пере-

работки ноцицептивной информации, но изменяют и пове-

денческие реакции, память, секрецию гормонов гипоталаму-

са, процессы терморегуляции и ряд других функций, т.е. об-

ладают широким диапазоном регулирующих влияний.

Тормозное влияние на механизмы формирования боли

оказывают и неопиоидные пептиды: холецистокинин, бомбе-

зин, ангиотензин II, нейротензин, кальцитонин, окситоцин.

Эти пептиды образуются в нейронах различных областей

мозга и реализуют свое действие, связываясь со специфиче-

скими рецепторами на нейронах ноцицептивной системы. Их

анальгетический эффект связан с генезом боли. Так, холеци-

стокинин оказывает анальгетический эффект на боль, вы-

званную термическим раздражением, а нейротензин подавля-

ет висцеральную боль.

Наряду с пептидными механизмами в формировании боли

и аналгезии участвуют и другие нейрохимические системы

мозга: серотонинергическая, адренергическая, ГАМКергиче-

ская.

Реализация эффектов антиболевых систем мозга осуществ-

ляется за счет работы нескольких основных механизмов, от-

личающихся друг от друга по длительности действия и нейро-

химической природе.

• Срочный механизм эндогенного обезболивания активирует-

ся непосредственно болевыми стимулами и реализуется

структурами, входящими в систему нисходящего тормозного

контроля. Продолжительность его действия соответствует

времени действия болевого раздражения. Реализация этого

механизма осуществляется посредством активации серото-

нинергических и опиоидергических нейронов, входящих в

состав ЦСОВ и ядер шва, а также адренергических нейронов

ядер ретикулярной формации. Данный механизм обеспечива-

ет ограничение афферентного ноцицептивного потока па

уровне релейных нейронов задних рогов спинного мозга и

607

каудальных отделов ядер тригеминального комплекса. За счет

наличия срочного механизма реализуется конкурентная анал-

гезия — подавление реакции на болевой стимул при действии

на организм другого болевого стимула, более сильного и при-

ложенного к другой рецептивной зоне.

А Короткодействующий механизм эндогенного обезболивания

активируется при кратковременном действии на организм

повреждающих и стрессогенных факторов. Центр его распо-

ложен в гипоталамусе, преимущественно в вентромедиальном

ядре (ВМГ). Действие данного механизма реализуется по-

средством активации адренергических структур гипоталамуса.

Кроме того, путем активирующих нисходящих влияний из

ВМГ к ЦСОВ в формирование анальгетического эффекта во-

влекается система нисходящего тормозного контроля с ее се-

ротонинергическими и опиоидными структурами. Функция

короткодействующего механизма заключается в ограничении

восходящего ноцицептивного потока как на сегментарном,

так и на супраспинальном уровнях.

А Длительно действующий механизм эндогенного обезболива-

ния активируется при длительном действии на организм по-

вреждающих факторов, вызывающих выраженный стресс. Его

центром являются мотивациогенные (латеральное, супраоп-

тическое и др.) ядра гипоталамуса. По нейрохимической при-

роде длительно действующий механизм является преимуще-

ственно опиоидным. Помимо этого, в его реализацию вовле-

каются серотонинергические и адренергические механизмы

структур нисходящего тормозного контроля за счет наличия

хорошо выраженных двусторонних связей между гипоталаму-

сом и системой ЦСОВ-ЯШ. Функции длительно действую-

щего механизма заключаются в ограничении восходящего но-

цицептивного потока на всех уровнях ноцицептивной систе-

мы, а также в регуляции активности структур нисходящего

тормозного контроля. Данный механизм участвует в выделе-

нии ноцицептивных возуждений из совокупности афферент-

ных потоков, их оценку и эмоциональную окраску, что обес-

печивает формирование быстрой генерализованной ответной

реакции на повреждающие стимулы.

Аналгезия, связанная с работой данного механизма, про-

должается и по окончании действия стрессогенного фактора,

т.е. присутствует хорошо выраженный эффект последействия.

Тонический механизм эндогенного обезболивания находит-

ся в состоянии постоянной активности даже при отсутствии

ноцицептивных воздействий за счет выраженной фоновой

активности нейронов антиноцицептивной системы. Его цент-

ры расположены в орбитофронтальной области коры боль-

шого мозга и в гипоталамусе. Основными нейрохимическими

механизмами являются опиоидный и пептидергический.

Функция тонического механизма заключается в постоянном

608

тормозном влиянии на активность ноцицептивной системы

на всех уровнях ЦНС. За счет тонического механизма обеспе-

чивается ограничительная функция анальгетических систем

мозга, препятствующая генерализации ноцицептивных воз-

буждений в ЦНС.

Ограничение поступления ноцицептивных возбуждений

осуществляется антиноцицептивной системой с использова-

нием различных механизмов.

Установлено, что в поврежденных тканях, при воспалении

в тканях внутренних органов синтезируются опиоидные пеп-

тиды, которые изменяют чувствительность хемоноцицепторов

к алгогенам, модулируют процессы образования тканевых и

плазменных алгогенов. Под влиянием эндогенных опиатов

уменьшается образование брадикинина — одного из самых

мощных плазменных факторов, вызывающих ощущение си-

льной боли при действии в ничтожных концентрациях. По-

мимо этого, опиоиды блокируют действие на хемоноцицеп-

торы простагландинов, образующихся при повреждении или

воспалении ткани (ПГЕ1, ПГЕ2, ПГР2). Эти эффекты обна-

ружены при повреждающем воздействии как на кожу, так и

на пульпу зуба.

На уровне задних рогов спинного мозга, интерполярной и

каудальной частей ядра спинального тракта тройничного нер-

ва антиноцицептивные влияния реализуются несколькими

путями: 1) пресинаптическим торможением передачи возбуж-

дения от ноцицептивных афферентных волокон; 2) поетеи-

наптическим торможением нейронов, формирующих слино-

таламический тракт; 3) гуморальными эффектами централь-

ных опиоидов.

• Пресинаптическое торможение ноцицептивных нервных

волокон, передающих информацию от периферических но-

цицепторов к ноцицептивным нейронам I и II пластин Рек-

седа спинного мозга, осуществляется путем активации опиат-

ергических синапсов надсегментарных антиноцицептивных

структур на пресинаптических терминалях ноцицептивных

волокон. Помимо этого, вследствие активации надсегментар-

ными структурами энкефалинсодержащих нейронов (ЭСН),

расположенных в I, II и V пластинах, также может возник-

нуть пресинаптическое торможение этих терминален.

Результатом активации этих механизмов является сниже-

ние выделения вещества П в синапсах первичных болевых

путей, формирование длительной их деполяризации и, следо-

вательно, ограничение ноцицептивной импульсации, посту-

пающей от ноцицепторов в центр.

• Постстаптическое торможение переключательных «но-

цицептивных» нейронов (ПНН) задних рогов и ядер тригеми-

нального комплекса обусловлено непосредственным действи-

ем на них надсегментарных опиатергических антиноцицеп-

609

тивных структур и энкефалинсодержащих нейронов задних

рогов. Один из механизмов действия опиоидов заключается в

мобилизации внутриклеточного Са

из депо, что в свою оче-

редь приводит к увеличению кальцийзависимого транспорта

ионов калия и гиперполяризации мембран ПНН. Другой ме-

ханизм связан с угнетением опиатами функции аденилатцик-

лазы, обеспечивающей образование из АТФ вторичного по-

средника цАМФ, модулирующего активность внутриклеточ-

ных протеиназ, и через их участие — физиологический ответ

нервной клетки. Снижение синтеза вторичного посредника

приводит к резкому ослаблению физиологического ответа

клетки. В результате уменьшается вызванная повреждающим

воздействием активность ПНН.

Эндорфины могут ограничивать активность сегментарных

ноцицептивных нейронов гуморальным путем при увеличе-

нии их содержания в спинномозговой жидкости и в крови.

Это наблюдается в результате увеличения активности эндор-

финсодержащих нейронов надсегментарных антиноцицеп-

тивных структур при действии повреждающих стимулов. Для

действия эндорфинов характерно развитие гиперполяризации

ноцицептивных нейронов.

Влияние серотонинергических и адренершческих струк-

тур антиноцицептивной системы формируют как пре-, так и

постсинаптические эффекты на ПНН, аналогичные описан-

ным выше.

Болевая чувствительность зависит от взаимодействия всех

функционирующих механизмов как ноцицептивной, так и

антиноцицептивной систем, которые могут ослаблять или

усиливать друг друга {рис. 15.20). Ноцицептивная и антино-

цицептивная системы входят в одну функциональную систе-

му, полезным приспособительным результатом которой явля-

ется сохранение целостности тканей организма. Нормальное

функционирование данной системы возможно только при со-

хранении активности обеих взаимодействующих частей. Из-

менения тонуса антиноцицептивной и ноцицептивной сис-

тем носят адаптивный характер и проявляются в изменениях

уровня болевой чувствительности. Состояние гипералгезии

может развиваться как вследствие увеличения активности но-

цицептивной системы, так и при снижении активности анти-

ноцицептивной системы. При гипоалгезии наблюдаются про-

тивоположные взаимоотношения. Так, например, снижение

болевых порогов при формировании реакции насторажива-

ния, эмоции страха создает более широкие возможности для

обнаружения раздражителей, несущих опасность для организ-

ма. Повышение болевых порогов при эмоциях ярости, агрес-

сии расширяет возможности организма в формировании ак-

тивного оборонительного поведения. Взаимодействие ноци-

цептивной и антиноцицептивной систем обеспечивает огра-

610

III уровень

Сенсорная

область

коры

4Ezd

Сенсорная

область

коры

I уровень Г

г- — — — — ' -

Миндалевидный

комплекс

Гипоталамус

Дорсомедиальные,

вентромедиальные

и латеральные

отделы

Таламус

Не-

специфи-

ческие

ядра

Специфи-

ческие

ядра

j i <

1 афферентный Рецептор

Повреждающее i

воздействие Т

Рис. 15.20. Взаимодействие ноцицептивной (Б) и антиноцицептив-

ной (А) систем мозга.

СНТК — система нисходящего тормозного контроля; ЦСВ — центральное

околопроводное вещество; ДЯШ — дорсальное ядро шва; БЯШ — большое

ядро шва; РФ — ретикулярная формация.

ничение поступления ноцицептивных возбуждений в ЦНС.

Это проявляется в нарастающем тормозном влиянии со сто-

роны антиноцицептивной системы на ПНН спинного мозга

и тригеминального комплекса в ответ на нарастающий по

силе ноцицептивный стимул. Таким образом, антиноцицсп-

611

тивная система препятствует развитию избыточного ноци-

цептивного возбуждения, чреватого развитием болевого шока

при действии слабых и относительно сильных болевых раз-

дражений. Это ограничение имеет определенный предел: при

действии сверхсильных болевых раздражений на организм

антиноцицептивная система не способна выполнить функ-

цию «ограничителя», что и приводит к развитию болевого

шока.

Взаимодействие ноцицептивной и антиноцицептивной си-

стем обеспечивает формирование порога боли: чем слабее

тормозные влияния антиноцицептивных систем, тем ниже

порог болевой чувствительности. Активность же самих анти-

болевых систем генетически детерминирована; генетически

закладывается базисный, исходный, уровень болевой чувст-

вительности, который в процессе жизнедеятельности изменя-

ется под влиянием доминирующей мотивации, эмоций, об-

становочной афферентации, циркадианных ритмов и других

факторов.

15.9.6. Физиологические основы обезболивания

Обезболивание может быть достигнуто воздействием как

на ноцицептивную, так и на антиноцицептивную системы

организма.

Направленное изменение функций ноцицептивной систе-

мы связано с выключением различных ее отделов. Так, на-

пример, местная инфильтрационная анестезия достигается

временной блокадой фармакологическими средствами ноци-

цепторов и претерминальных нервных волокон. К числу та-

ких приемов относится интралигаментарная анестезия, вы-

ключающая чувствительность связочного аппарата зубов.

Проводниковая анестезия адресуется к нервным стволам, в

составе которых проходят волокна, проводящие возбужде-

ния от ноцицепторов. Общая анестезия достигается приме-

нением наркотических средств для ингаляционного наркоза,

а также неингаляционных наркотических и ненаркотиче-

ских анальгетиков. Это воздействие приводит к выключе-

нию сознания или процессов восприятия ноцицептивной

информации без выключения сознания. Ограничение прито-

ка ноцицептивных возбуждений достигается и методами хи-

рургической деструкции различных отделов ноцицептивной

системы, реализуемых в том числе и с помощью стереотак-

сических нейрохирургических вмешательств. Эти методы

применяют при очень сильных и длительных болях, не под-

дающихся другим способам лечения (инкурабельные боле-

вые синдромы). Так, например, одним из методов лечения

невралгии тройничного нерва является разрушение части

612

узла тройничного нерва, иннервирующей зону локализации

боли в челюстно-лицевой области.

К числу методов, подавляющих активность ноцицептив-

ной системы, относятся несколько разновидностей электро-

аналгезии и аудиоаналгезии. Электроаналгезия может быть

вызвана воздействием постоянного тока на ноцицепторы и

нервные проводники с развитием длительной их поляриза-

ции, препятствующей возникновению и проведению воз-

буждения. Электроаналгезия с применением импульсного

тока различной частоты (транскутанеальная электростимуля-

ция) связана с другим механизмом: раздражение импуль-

сным током А-А проводников быстро приводит к торможе-

нию первых переключательных нейронов болевой чувствите-

льности в ЦНС и как следствие к ограничению восходящего

ноцицептивного потока. Метод аудиоаналгезии основан на

торможении ноцицептивных нейронов каудальных отделов

тригеминального комплекса ядер возбуждениями кохлеар-

ных ядер и слуховой области коры. Эти возбуждения возни-

кают при воздействии на ухо так называемого белого шу-

ма — смеси звуковых сигналов с одинаковой выраженно-

стью частот всего звукового диапазона, воспринимаемого

человеческим ухом.

Обезболивание может быть достигнуто и путем увеличения

активности антиноцицептивной системы. Ряд фармакологиче-

ских средств — наркотических и ненаркотических анальгети-

ков, помимо влияния на структуры ноцицептивной системы,

оказывает стимулирующее действие на различные отделы ан-

тиноцицептивной системы, за счет чего снижается поток бо-

левых возбуждений, приходящих в высшие отделы мозга.

Аналогичный эффект получают при использовании метода

транскраниальной электроаналгезии. Применение при дан-

ном методе обезболивания токов, вызывающих выключение

сознания, помимо мобилизации антиноцицептивной систе-

мы, приводит к выключению процессов восприятия и оценки

болевых воздействий.

Активность антиноцицептивной системы возрастает при

рефлекторной ее стимуляции с помощью воздействия на био-

логически активные точки. Стимуляцию этих точек осуществ-

ляют путем массажа, давления (акупрессура, точечный мас-

саж), введения специальных игл (акупунктура) и электрости-

муляции через иглы (электроакупунктура). Определено мно-

жество биологически активных точек и их сочетаний по

различным меридианам, воздействие на которые при различ-

ных видах болей приводит к аналгезии. В ряде случаев обез-

боливание бывает настолько глубоким, что позволяет прово-

дить крупные полостные операции. Электроакупунктурная

аналгезия реализуется за счет мобилизации эндогенных опиа-

тов.

613

15.9.7. Особенности формирования дентальных болей

Особенности формирования дентальных болей тесно свя-

заны с особенностями функциональной организации триге-

минальной афферентной системы.

ж Рецепторы и проводники зубной боли. Нервные проводни-

ки входят в полость зуба через одно или два апикальных от-

верстия, проходят корневой канал и достигают пульпы, где

образуют субодонтобластическое сплетение. Волокна этого

сплетения, образуя многочисленные разветвления, заканчи-

ваются в слое одонтобластов, часть безмиелиновых волокон

прослеживаются в предентине и дентинных канальцах корон-

ки зуба. В канальцах шейки зуба и в дентинных канальцах

корня зуба их практически нет. Считают, что тонкие нервные

окончания, проходящие в канальцах дентина, выполняют

функции механо-, хемо- и терморецепторов.

Количество терминалей в пульпе клыка больше, чем в

пульпе моляров, что определяет различие в болевой чувстви-

тельности разных зубов. Пульпа зубов содержит волокна, ко-

торые относятся к группам Ар, АА и С волокнам. Ар волокна

активируются механическими воздействиями на твердые тка-

ни зуба; АА волокна отвечают на механические и термиче-

ские стимулы, причем в большей степени реагируют на ско-

рость изменения температуры; С волокна активизируются

при очень сильном термическом раздражении.

Дентин, не защищенный эмалью, весьма чувствителен к

воздействию разномодальных раздражений. Температурные

(тепло, холод), химические (высоко- и низкоконцентриро-

ванные растворы, независимо от состава), механические (пе-

репады давления) раздражения, воздействующие на нервные

окончания, вызывают ощущение боли. Вместе с тем сущест-

вует и «гидродинамическая» теория дентинной чувствитель-

ности. Согласно этой теории, увеличение внешнего давления

или температуры приводит к подъему давления жидкости в

дентинных канальцах или ее температуры и к перемещению

отростков одонтобластов, являющихся рецепторами дентина

и имеющими тесную связь с нервными окончаниями пульпы.

Одной из функций рецепторов дентина является, вероятно,

определение дентинных канальцев, открытых снаружи в резу-

льтате повреждения для проникновения вредоносных факто-

ров (токсины, ферменты, микроорганизмы и др.). На основе

этой информации изменяется характер жевания и нагрузки

на поврежденный зуб.

• Центральное звено дентальной болевой чувствительности.

Афферентные волокна из пульпы зуба, от ноцицепторов сли-

зистой оболочки рта, механорецепторов периодонта проеци-

руются ипсилатерально в различные структуры тройнично-

го комплекса ядер, имеющие многочисленные связи между

614

собой. Некоторые волокна оканчиваются на ядрах тригеми-

нального комплекса и ретикулярной формации не только

своей, но и контралатеральной стороны.

Нейроны

ядер

тройничного комплекса дают начало триге-

миноталамическим трактам. Два из них — контралатераль-

ный тригеминальный лемниековый («тригеминальный лем-

ниск») и ипсилатеральный тригеминальный тракты проводят

возбуждения от механорецепторов и терморецепторов трой-

ничного нерва.

Вентральный и дорсальный тригеминоталамические тракты

образованы аксонами I, 111—V слоев каудального и интерпо-

лярного ядер. Большинство этих волокон оканчивается на

нейронах специфической вентробазальной группы ядер тала-

муса, т.е. там же, где оканчиваются волокна неоспиноталами-

ческого тракта. Передача в кору ноцицептивных возбуждений

через эти ядра таламуса имеет решающее значение для пер-

цепции дентальной боли и ее локализации.

Существенную роль в формировании дентальной боли

играет тригемино-ретикуло-таламический тракт, заканчива-

ющийся билатерально на нейронах неспецифической груп-

пы ядер таламуса. Включение ретикулярной формации в пе-

редачу ноцицептивной информации от афферентов пульпы

зуба опосредует широкую генерализацию дентальной боли и

диффузный ее характер. Приход ноцицептивной информа-

ции в гипоталамус и структуры лимбического мозга обеспе-

чивает возникновение эмоционально-поведенческих и веге-

тативных проявлений дентальной боли.

В сенсорных зонах коры большого мозга имеется топиче-

ская организация представительства различных зубов. Клет-

ки коры, получающие прямые проекции возбуждений от

нейронов вентрального постеромедиального ядра таламуса,

образуют «оральную» сенсорную зону коры, в которой наи-

более четко представлены проекции рецепторов пульпы рез-

цов и клыков. Этот комплекс образует сенсорно-дискрими-

нативную систему, которая определяет качество, простран-

ственную локализацию, интенсивность дентальной боли.

Часть нейронов отвечает на стимуляцию пульпы четвер-

того—восьмого зубов с большим латентным периодом, акти-

вируется через тригемино-ретикуло-таламический тракт, ко-

торый оканчивается в срединном центре и центральном

латеральном ядре таламуса, дающих обширные таламокорти-

кальные и гипоталамические проекции. Возбуждения, про-

ходящие через эти проекции, создают мотивационно-аффек-

тивный компонент болевой реакции, формирующий все бо-

гатство вегетомоторных и эмоционально-поведенческих про-

явлений дентальной боли.

Для дентальной боли, особенно интенсивной, характерна

конвергенция на нейронах коры болевых сигналов от аффе-

615