- Какво е болка и за какво е тя?
- Анатомия на ноцицепторите
- Видове ноцицептори и функции
- - Кожни или кожни ноцицептори
- Механорецептори с висок праг
- Ноцицептори, които реагират на интензивна топлина
- ATP-чувствителни ноцицептори
- Полимодални ноцицептори
- Кожни ноцицептори
- - Ноцицептори на ставите
- - Висцерални ноцицептори
- - Безшумни ноцицептори
- Освободени вещества
- Протеин кинази и глобулин
- Арахидонова киселина
- Хистаминът
- Коефициент на растеж на нервите (NGF)
- Калцитонин, свързан с гена пептид (CGRP) и вещество P
- калий
- Серотонин, ацетилхолин, нисък РН и АТФ
- Млечна киселина и мускулни спазми
- Болка от ноцицепторите към мозъка
- Препратки
На ноцицепторите или болка рецептори са рецептори на кожата, ставите и органи, които улавяне болка. Тези рецептори са свободни нервни окончания, намиращи се в кожата, мускулите, ставите, костите и вътрешностите. Те се наричат още вредни детектори за стимулиране, тъй като те са в състояние да разграничат безобидните и вредните стимули.
Ноцицепторите се намират в края на аксоните на сетивните неврони и те изпращат болезнени съобщения до гръбначния мозък и мозъка. Вредните стимули са тези, които увреждат тъканите и активират ноцицепторите.
Следователно ноцицепторите са чувствителни рецептори, които взимат сигнали от увредена тъкан или заплахата от увреждане. В допълнение, те реагират косвено на химикали, отделяни от увредената тъкан.
Какво е болка и за какво е тя?
4 Модели за структурата на сетивната система при хората. Ноцицепторите са показани като нервни окончания тип А. (Източник: Shigeru23 чрез Wikimedia Commons)
Болката е усещане за дискомфорт, което се появява при получаване на вредни за организма стимули. Анализът на болката е изключително сложен. Да сме наясно с болката и да реагираме емоционално на нея са процеси, които се контролират вътре в нашия мозък. Повечето от сетивата са предимно информационни, докато болката служи да ни предпази.
Болката има функция за оцеляване на живите същества. Тя служи за осъзнаване на потенциално вредните стимули и за да се измъкнете от тях възможно най-скоро. Поради тази причина хората, които не изпитват болка, могат да бъдат в сериозна опасност, тъй като могат да бъдат изгорени, нарязани или ударени, като не излязат навреме.
Установено е, че тези нервни окончания притежават TRP (преходен потенциален рецептор) канали, които откриват увреждане. Голямо разнообразие от вредни стимули се интерпретира от тези рецептори. Те правят това, като инициират потенциални действия в нервните влакна на болката, които достигат до гръбначния мозък.
Клетъчните тела на ноцицепторите са разположени главно в гръбния корен и в тригеминалните ганглии. Докато в централната нервна система няма ноцицептори.
Анатомия на ноцицепторите
Ноцицептивен маршрут. Предаване на болка от ноцицептивния рецептор към мозъчната кора. Източник: Bettina Guebeli чрез Wikimedia Commons)
Ноцицепторите са трудни за изследване и предстои да се научи много за механизмите на болка. Известно е обаче, че ноцицепторите в кожата са изключително хетерогенна група неврони.
Те се организират в ганглии (групи от неврони), които са разположени извън централната нервна система, в периферията. Тези сензорни ганглии интерпретират външни вредни стимули от кожата до метри от клетките им.
Активността на ноцицепторите сама по себе си не произвежда възприемането на болка. За целта информацията от ноцицепторите трябва да достигне до по-високите центрове (централна нервна система).
Скоростта на предаване на болката зависи от диаметъра на аксоните (процесите) на невроните и дали те са миелинизирани или не. Миелинът е вещество, което покрива аксоните и улеснява провеждането на нервните импулси в невроните, като ги кара да преминават по-бързо.
Повечето ноцицептори имат немиелинизирани аксони с малък диаметър, известни като влакна С. Те се организират в малки групи, заобиколени от клетки на Schwann (подкрепа).
Следователно бързата болка е свързана с ноцицепторите на влакната А. Тяхните аксони са покрити с миелин и носят информация много по-бързо от предишните.
Ноцицепторите на A влакната са чувствителни главно към екстремни температури и механични налягания.
Видове ноцицептори и функции
Не всички ноцицептори реагират по един и същ начин и с еднаква интензивност на вредните стимули. Те попадат в няколко категории въз основа на отговорите им на механична, термична или химическа стимулация, освободена от наранявания, възпаления или тумори.
Като любопитство отличителна характеристика на ноцицепторите е, че те могат да бъдат сенсибилизирани чрез продължителна стимулация, започвайки да реагират на други различни усещания.
- Кожни или кожни ноцицептори
Този тип ноцицептори могат да бъдат разграничени в четири категории според тяхната функция:
Механорецептори с висок праг
Наричат се също специфични ноцицептори, те се състоят от свободни нервни окончания в кожата, които се активират от силен натиск. Например, когато кожата е ударена, опъната или притисната.
Ноцицептори, които реагират на интензивна топлина
Последният е активният компонент на лютото чили. Тези влакна съдържат VR1 рецептори. Те са отговорни за улавяне на болка, причинена от високи температури (изгаряне на кожата или възпаление) и сърбеж.
ATP-чувствителни ноцицептори
ATP се произвежда от митохондрии, които са основна част от клетката. АТФ е основният източник на енергия за клетъчните метаболитни процеси. Това вещество се освобождава при нараняване на мускул или при блокиране на кръвоснабдяването в определена част на тялото (исхемия).
Освобождава се и когато има бързорастящи тумори. По тази причина тези ноцицептори могат да допринесат за болка, която се появява при мигрена, ангина, мускулни наранявания или рак.
Полимодални ноцицептори
Те реагират на интензивни стимули като термични и механични, както и на химикали, като видовете, споменати по-горе. Те са най-често срещаният тип С (бавни) влакна.
Кожни ноцицептори
Кожните ноцицептори се активират само с интензивни стимули, а при липса на такива те са неактивни. Според скоростта и реакцията на шофиране могат да се разграничат два типа:
- A-δ ноцицептори: те са разположени в дермата и епидермиса и реагират на механична стимулация. Нейните влакна са покрити с миелин, което предполага бързо предаване.
- C ноцицептори: както беше споменато по-рано, те не разполагат с миелин и скоростта на проводимостта им е по-бавна. Те се намират в дермата и реагират на всякакви стимули, както и на химични вещества, секретирани след тъканно нараняване.
- Ноцицептори на ставите
Ставите и връзките притежават механорецептори с висок праг, полимодални ноцицептори и безшумни ноцицептори.
Някои от влакната, които съдържат тези рецептори, притежават невропептиди като вещество Р или пептида, свързан с гена на калцитонин. Когато тези вещества се отделят, изглежда има възпалителен артрит.
В мускулите и ставите също има ноцицептори от тип A-δ и C. Първите се активират, когато има продължителни мускулни контракции. Докато С реагират на топлина, налягане и исхемия.
- Висцерални ноцицептори
Органите на нашето тяло имат рецептори, които чувстват температура, механично налягане и химикали съдържат безшумни ноцицептори. Висцералните ноцицептори са разпръснати един от друг с няколко милиметра между тях. Въпреки че в някои органи може да има няколко сантиметра между всеки ноцицептор.
Всички вредни данни, уловени от вътрешностите и кожата, се предават в централната нервна система по различни пътища.
По-голямата част от висцералните ноцицептори имат немиелинизирани влакна. Могат да се разграничат два класа: влакна с висок праг, които се активират само от интензивни вредни стимули, и неспецифични. Последното може да се активира както от безобидни, така и от вредни стимули.
- Безшумни ноцицептори
Това е вид ноцицептори, които се намират в кожата и дълбоките тъкани. Тези ноцицептори са наречени така, защото са безшумни или в покой, тоест обикновено не реагират на вредни механични стимули.
Те обаче могат да се „събудят“ или да започнат да реагират на механична стимулация след нараняване или по време на възпаление. Това може да се дължи на факта, че продължителното стимулиране на увредената тъкан понижава прага за тези видове ноцицептори, което кара те да започнат да реагират.
Когато се активират мълчаливите ноцицептори, може да се предизвика хипералгезия (преувеличено възприемане на болка), централна сенсибилизация и алодиния (състояща се от усещане на болка от стимул, който обикновено не я произвежда). Повечето висцерални ноцицептори мълчат.
В крайна сметка тези нервни окончания са първата стъпка, която би инициирала нашето възприятие за болка. Те се активират чрез контакт с вреден стимул, като докосване до горещ предмет или изрязване на кожата ни.
Тези рецептори изпращат информация относно интензивността и местоположението на болезнения стимул до централната нервна система.
Освободени вещества
Болковите рецептори или ноцицепторите се активират, когато стимул причинява увреждане на тъканите или е потенциално вреден. Например, когато удряме себе си или усещаме екстремна топлина.
Тъканното увреждане причинява отделянето на голямо разнообразие от вещества в увредените клетки, както и нови компоненти, които се синтезират на мястото на увреждане.
Когато тези вещества се секретират, ноцицепторите стават сенсибилизирани и понижават прага си. Този ефект се нарича "периферна сенсибилизация" и се различава от централната сенсибилизация, тъй като последната се проявява в дорзалния рог на гръбначния мозък.
Около 15 до 30 секунди след нараняване зоната на увреждане (и няколко инча около нея) става червена. Това се случва поради вазодилатация и води до възпаление. Това възпаление достига максималното си ниво 5 или 10 минути след нараняването и е придружено от хипералгезия (намален праг на болка).
Хипералгезията е силно увеличаване на усещането за болка в лицето на вредни стимули. Това се случва по две причини: след възпалението ноцицепторите стават по-чувствителни към болката, като понижават прага си.
Докато в същото време се активират тихите ноцицептори. В крайна сметка има усилване и увеличаване на постоянството на болката.
Освободените вещества могат да бъдат:
Протеин кинази и глобулин
Изглежда, че отделянето на тези вещества в увредените тъкани причинява силна болка. Например, инжекциите под кожата на глобулин са установили, че причиняват силна болка.
Арахидонова киселина
Това е един от химикалите, които се секретират при наранявания на тъканите. Впоследствие се метаболизира в простагландин и цитокини. Простагландините увеличават възприемането на болка и правят ноцицепторите по-чувствителни към нея.
Всъщност аспиринът елиминира болката, като блокира превръщането на арахидоновата киселина в простагландин.
Хистаминът
След увреждане на тъканите, хистаминът се отделя в околността. Това вещество стимулира ноцицепторите и ако се инжектира подкожно, причинява болка.
Коефициент на растеж на нервите (NGF)
Това е протеин, който е в нервната система, съществен за невроразвитието и оцеляването.
При възникване на възпаление или нараняване това вещество се отделя. NGF индиректно активира ноцицепторите, причинявайки болка. Това се наблюдава и чрез подкожни инжекции на това вещество.
Калцитонин, свързан с гена пептид (CGRP) и вещество P
Тези вещества се секретират и след нараняване. Възпалението на увредена тъкан също води до отделяне на тези вещества, които активират ноцицепторите. Тези пептиди също причиняват вазодилатация, причинявайки възпалението да се разпространи около първоначалното увреждане.
калий
Установена е значителна зависимост между интензивността на болката и по-висока концентрация на извънклетъчен калий в увредената област. Тоест, колкото по-голямо е количеството калий в извънклетъчната течност, толкова по-голяма болка се възприема.
Серотонин, ацетилхолин, нисък РН и АТФ
Всички тези елементи се секретират след увреждане на тъканите и стимулират ноцицепторите, произвеждащи усещане за болка.
Млечна киселина и мускулни спазми
Когато мускулите са хиперактивни или когато не получават правилния приток на кръв, концентрацията на млечна киселина се увеличава, причинявайки болка. Подкожните инжекции на това вещество възбуждат ноцицепторите.
Мускулните спазми (които водят до отделяне на млечна киселина) могат да бъдат резултат от определени главоболия.
Болка от ноцицепторите към мозъка
Ноцицепторите получават локални стимули и ги превръщат в потенциали за действие. Те се предават чрез първичните сензорни влакна към централната нервна система.
Влакната на ноцицепторите имат своите клетъчни тела в гръбните (задните) коренови ганглии.
Аксоните, които са част от тази област, се наричат аферентни, защото извършват нервни импулси от периферията на тялото към централната нервна система (гръбначен мозък и мозък).
Тези влакна достигат до гръбначния мозък през гръбните коренови ганглии. Веднъж там те продължават към сивото вещество на задния рог на медулата.
Сивото вещество има 10 различни листа или слоеве и на всеки лист пристигат различни влакна. Например, A-δ влакната на кожата завършват в ламини I и V; докато C влакна достигат до ламинат II, а понякога I и III.
Повечето ноцицептивни неврони в гръбначния мозък осъществяват връзки със супраспинални, булбарни и таламични центрове в мозъка.
Веднъж там, съобщенията за болка достигат до други по-високи области на мозъка. Болката има два компонента, единият сетивен или дискриминационен, а другият афективен или емоционален.
Сетивният елемент се улавя от връзките на таламуса с първичната и вторичната соматосензорна кора. От своя страна тези области изпращат информация до зоните на зрението, слуха, обучението и паметта.
Докато в афективния компонент информацията пътува от медиалния таламус до зоните на кората. По-специално префронтални области като супраорбиталната фронтална кора.
Препратки
- Carlson, NR (2006). Физиология на поведението 8-и изд. Мадрид: Pearson.
- Dafny, N. (nd). Глава 6: Принципи на болката. Получено на 24 март 2017 г. от Neuroscience online (The University of Texas Health Science Center в Хюстън): nba.uth.tmc.edu.
- Dubin, AE, & Patapoutian, A. (2010). Ноцицептори: сензорите на пътя на болката. The Journal of Clinical Investigation, 120 (11), 3760–3772.
- FERRANDIZ MACH, M. (sf). ПАТОФИЗИОЛОГИЯ НА БОЛКАТА. Проверено на 24 март 2017 г. от Hospital de la Santa Creu i Sant Pau. Барселона: scartd.org.
- Meßlinger, K. (1997). Was ist ein Nozizeptor? Anaesthesist. 46 (2): 142-153.
- Рецептора за болка. (SF). Произведено на 24 март 2017 г. от Wikipedia: en.wikipedia.org.