Ból.pdf
(
141 KB
)
Pobierz
krajnik.p65
Artykuł poglądowy
Zbigniew Żylicz
1, 2
, Małgorzata Krajnik
2
1
Katedra i Zakład Opieki Paliatywnej Akademii Medycznej im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy
Jak powstaje ból? Neurofizjologia
bólu dla początkujących
The mechanisms of pain. Pain neurophysiology for beginners
Streszczenie
W niniejszym artykule opisano mechanizmy molekularne, które odpowiadają za aktywację nocyceptorów na
zakończeniach obwodowych włókien nerwowych, a następnie za przewodzenie sygnałów bólowych do
centralnego układu nerwowego. W dalszej części publikacji zwrócono uwagę na mechanizmy komórkowe
odpowiedzialne za przewodnictwo bólu czy sensytyzację w bólu zapalnym i neuropatycznym, mogącą
prowadzić do utrwalania się bólu.
Słowa kluczowe:
ból przewlekły, patofizjologia, endogenne opioidy, sensytyzacja rdzenia kręgowego,
ból neuropatyczny
Abstract
This article will first review the evidence of the molecular mechanisms by which different classes of nociceptors
respond to novious stimuli at their peripheral terminals and convert these stimuli into signals transmitted to
the central nervous system. Second, the article will describe cellular and molecular signaling pathways that
underlie the sensitization of these transduction mechanisms during inflammation and nerve injury and how
these processes may underlie the generation and maintenance of chronic pain.
Key words:
chronic pain, patophysiology, endogenous opioids, spinal sensitization, neuropathic pain
Wstęp
śladu. Bodźce, które się powtarzają, powodują bar-
dzo szybko zmiany adaptacyjne w centralnym ukła-
dzie nerwowym (CUN) i aktywację szeregu syste-
mów, zarówno podtrzymujących, jak i hamujących
ból. W rdzeniu kręgowym i w mózgu dochodzi do
syntezy i aktywacji różnych układów receptorowych,
a także do syntezy różnych związków modyfikują-
cych odczuwanie bólu. Od niedawna wiadomo, że
istotną rolę w tym procesie „plastyczności” CUN od-
grywają komórki glejowe. Jest to bardzo zawiły
i dotychczas mało poznany proces, który może do-
prowadzić do utrwalenia się bólu nawet po zanik-
nięciu bodźca bólowego.
Zanim uświadomimy sobie, że coś boli, w na-
szym organizmie odbywa się wiele procesów fizjolo-
gicznych. Aby bodziec bólowy spełnił swoje zada-
nie, musi być przekazany szybko, w ciągu (mili)se-
kund. Ból ostry ostrzega o zbliżającym się lub zaist-
niałym niebezpieczeństwie. Ból przewlekły natomiast
powoduje, że chora część ciała, np. kończyna, jest
„unieruchamiana” i nieużywana, przez co zwiększa
się szansa na powrót do zdrowia.
Pojedyncze, ostre bodźce bólowe zanikają i praw-
dopodobnie nie pozostawiają po sobie żadnego
Adres do korespondencji: dr med. Małgorzata Krajnik
Katedra i Zakład Opieki Paliatywnej AM w Bydgoszczy; e-mail: mkrajnik@poczta.onet.pl
Polska Medycyna Paliatywna 2003, 2, 1, 49–56
Copyright © 2003 Via Medica, ISSN 1644–115X
www.pmp.viamedica.pl
49
Hospice Rozenheuvel w Rozendaal, Holandia
2
Polska Medycyna Paliatywna 2003, tom 2, nr 1
Bodziec bólowy (np. mechaniczny, termiczny lub
chemiczny) uaktywnia receptory bólowe na zakoń-
czeniach nerwowych. Mówi się wtedy o bólu „re-
ceptorowym” lub „nocyceptywnym”. Istnieją dwa
typy włókien nerwowych, które są wyspecjalizowa-
ne w przewodnictwie bólowym — włókna typu C
i typu A-
d
.
Odpowiedź zapalna (np. towarzysząca uszkodze-
niu tkanki) prowadzi do szybkiego, w ciągu około
godziny, uczynnienia receptorów opioidowych na
obwodowym zakończeniu włókien C. Ponadto stop-
niowo wzmaga się synteza i transport aksonalny
nowych receptorów opioidowych (ryc. 1). Po kilku
dniach trwania zapalenia gęstość receptorów opio-
idowych w tkance zmienionej zapalnie jest wielo-
krotnie większa w porównaniu z tkanką zdrową.
Ten mechanizm uwrażliwiania dotychczas „śpią-
cych” receptorów, a także powstawania nowych
w tkance zmienionej zapalnie stwarza możliwość
hamowania bólu w miejscu, gdzie on powstaje.
I tu uwidacznia się rola prawidłowo funkcjonują-
cego układu immunologicznego. W miejsce zapa-
lenia wędrują limfocyty i makrofagi, które zawie-
rają zsyntetyzowane przez siebie endogenne opio-
idy. Pod wpływem cytokin, przede wszystkim IL-1
(interleukina 1) oraz czynnika uwalniającego kor-
tykotropinę (CRF,
corticotropin releasing factor
),
uwalniają one opioidy działające na uczynnione re-
ceptory na włóknach C, prowadząc do zahamowa-
nia przewodzenia potencjału czynnościowego, czyli
hamowania transmisji bólu. Ponadto opioidy ha-
mują uwalnianie neurotransmiterów zapalenia
z włókien C, przede wszystkim substancji P oraz
białka związanego z genem kalcytoniny (CGRP,
cal-
cytonin gene related peptide
), czyli mają działanie
przeciwzapalne. Osoby z chorobą nowotworową
czy AIDS słabiej bronią się przed bólem i częściej
niż inni cierpią z jego powodu, między innymi dla-
tego, że zawodzi ich układ immunologiczny. Ten
mechanizm obwodowy wykorzystywany jest coraz
powszechniej w praktyce klinicznej poprzez stoso-
wanie opioidów obwodowo na miejsce zmienione
zapalnie (np. dostawowo, na owrzodzenia skórne
czy śluzówkowe, dopęcherzowo itd.) (ryc. 1).
Włókna typu C
Włókna typu C są bardzo cienkie i wrażliwe na
uszkodzenie. Nie posiadają one osłonki mielinowej,
przez co przewodzenie bodźców bólowych odbywa
się bardzo powoli — 0,5–2 m/s. Bodźce bólowe cha-
rakteryzuje tendencja do sumowania się, przez co
powstaje cała „fala” bólu, w przeciwieństwie do szyb-
ko przemijającego bólu ostrego. Włókna C, których
jest bardzo dużo, są połączone w „siatkę” [1]. Dlate-
go też pole obsługiwane przez rozgałęzienia
włókien C jest zwykle rozległe i chory tylko w przy-
bliżeniu potrafi zlokalizować ten ból. Włókna C re-
agują na bodźce mechaniczne, termiczne i chemicz-
ne. Przewodzą one nie tylko bodźce bólowe, ale tak-
że bodźce świądowe (jest to część włókien szczegól-
nie wrażliwa na histaminę) [2]. Ból przewodzony
przez włókna C jest opisywany przez pacjentów jako
rwący, szarpiący, pulsujący. Na zakończeniach tych
włókien nerwowych znajdują się różne receptory.
Jednymi z ważniejszych są receptory opioidowe [3].
Białka wchodzące w skład tych receptorów są synte-
tyzowane w komórkach zwojowych i transportowa-
ne wewnątrz aksonów zarówno w kierunku synaps
w rogach tylnych rdzenia kręgowego, jak i w kierun-
ku zakończeń nerwowych w tkankach obwodowych.
Receptory w postaci nieaktywnej, „śpiące”, są wbu-
dowywane w błonę komórkową zakończeń nerwo-
wych [3]. Mogą one być „obudzone” poprzez pro-
ces zapalny. Różne cytokiny produkowane przez ko-
mórki zapalne są w stanie przeniknąć przez uszko-
dzoną osłonkę perineurium i uaktywnić receptory.
W ten sposób uaktywniane są też receptory opioido-
we, które po uwrażliwieniu są w stanie reagować na
endogenne i egzogenne opioidy. Zwykle proces
uaktywniania receptorów opioidowych odbywa się
w ciągu godzin. Zakończenia nerwowe włókien C są
dodatkowo „uwrażliwiane” przez prostaglandyny
i inne mediatory. Zahamowanie syntezy prostaglan-
dyn niesteroidowymi lekami przeciwzapalnymi, a tak-
że zahamowanie procesu zapalnego kortykostero-
idami, powoduje zmniejszenie wrażliwości włókien
nerwowych i podwyższenie progu bólowego.
Podstawowy obwodowy mechanizm wewnętrz-
ny obrony przed bólem opiera się na dobrym współ-
działaniu układu nerwowego z immunologicznym.
Włókna typu A-
Cienkie włókna mielinowe A-
d
różnią się znaczą-
co od włókien C. Mają one o wiele mniejsze pola
receptorowe, przez co choremu o wiele łatwiej okreś-
lić miejsce, które boli (np. po ukłuciu igłą). Impulsy
bólowe są przewodzone do rdzenia kręgowego
o wiele szybciej niż w przypadku włókien C. Pozwa-
la to na szybką reakcję „ucieczki” lub przygotowa-
nia do „walki”. Na włóknach tych praktycznie nie
ma receptorów opioidowych, natomiast receptory
bólowe znajdujące się na tych zakończeniach są za-
wsze w stanie gotowości. Istnieją tylko ograniczone
możliwości farmakologicznej modyfikacji działania
tych receptorów. W praktyce łatwo jest hamować
ból przewlekły, „powolny” za pomocą leków anal-
50
www.pmp.viamedica.pl
Zbigniew Żylicz, Małgorzata Krajnik
Jak powstaje ból?
Czynnik uwalniający
kortykotropinę
Komórka zwojowa
rogów tylnych
Makrofag
Receptor dla czynnika
uwalniającego kortykotropinę
Receptor opioidowy
Receptor opioidowy
Substancja P
lub białko związane
z genem kalcytoniny
Interleukina 1
Opioidy
Receptor dla interleukiny 1
Limfocyt
Rycina 1.
Przewodzenie bólu włóknami C
Figure 1.
C-fiber pain conduction
getycznych, a trudno zablokować ból „ostry”, czyli
„szybki”. W obserwacji klinicznej, przy rozróżnianiu
tych dwóch rodzajów bólu, ważne są następujące
spostrzeżenia:
— ból w spoczynku jest łatwy do złagodzenia, na-
tomiast trudniej jest leczyć ból przy poruszaniu,
co prawdopodobnie wynika z faktu, że ten drugi
rodzaj bólu zawiera komponenty bólu „szybkie-
go”;
— przy złamaniu patologicznym kości zwykle nie
udaje się znieść bólu całkowicie; bardziej sku-
teczne jest unieruchomienie złamanej kończyny
niż stałe zwiększanie dawki opioidów;
— pacjent przyjmujący nawet bardzo duże dawki
morfiny zawsze będzie czuł ból przy wprowa-
dzaniu igły dożylnie;
— skutecznym sposobem leczenia bólu „szybkiego”
jest zablokowanie czynności nerwu poprzez blo-
kadę (np. lekami miejscowo znieczulającymi).
w pęcherzykach transmiterów bólowych, do których
należą między innymi glutamina i substancja P (ryc. 2).
Substancje te wydzielone do przestrzeni międzysy-
naptycznej wiążą się z receptorami postsynaptyczny-
mi i powodują ich pobudzanie. Na sam fakt wydzie-
lenia tych substancji mają wpływ różne receptory pre-
synaptyczne. Znowu jednymi z najważniejszych są tu
receptory opioidowe µ i
d
, a także receptory
a
2
-adre-
nergiczne, receptory GABA
B
, receptory serotoninowe
5-HT
3
i 5-HT
2
. Wszystkie te receptory są potencjalnym
miejscem działania leków, mogących modyfikować
przewodnictwo bólu (tab. 1).
Tabela 1. Receptory presynaptyczne w rogach
tylnych rdzenia kręgowego jako miejsce działania
leków
Table 1.
Presynaptic receptors in dorsal horn of the
spinal cord as a site of pharmacologic activity
Receptor
Lek modyfikujący
presynaptyczny
powstawanie bólu
Co się dzieje dalej z bodźcem bólowym?
GABA
B
Baklofen
Receptory presynaptyczne
Po podrażnieniu receptorów na zakończeniach
nerwów czuciowych bodziec wędruje w kierunku ro-
gów tylnych rdzenia kręgowego i dociera do zakoń-
czenia synaptycznego. Impuls elektryczny jest w sta-
nie doprowadzić do uwolnienia zmagazynowanych
Opioidowy
m
Morfina, fentanyl
d
Metadon
Serotoninowe
5-HT
2
Ketanseryna
5-HT
3
Ondansetron
Adrenergiczne
a
2
Klonidyna
www.pmp.viamedica.pl
51
Polska Medycyna Paliatywna 2003, tom 2, nr 1
Leki podawane systemowo, jeżeli przedostaną się
przez barierę krew-mózg lub zostaną podane bez-
pośrednio do przestrzeni podpajęczynówkowej, są
w stanie wywrzeć znaczący wpływ na powstawanie
bodźców bólowych. Opioidy podane podpajęczy-
nówkowo (zwłaszcza morfina), działając na swoje
presynaptyczne receptory, przede wszystkim hamują
uwalnianie neuromediatorów (np. substancji P) do
przestrzeni synaptycznej i w ten sposób wygaszają
transmisję bólu (ryc. 2).
Tabela 2. Receptory postsynaptyczne w rogach
tylnych rdzenia kręgowego jako miejsce działania
leków
Table 2.
Postsynaptic receptors in dorsal horn of the
spinal cord as a site of pharmacologic activity
Receptor
Lek modyfikujący
postsynaptyczny
działanie receptora
NMDA
Mg
++
, L-ketamina, metadon
GABA
A
Midazolam
GABA
B
Baklofen
Adrenergiczne
a
2
Klonidyna
Receptory postsynaptyczne
Opioidowe
m
Morfina
d
Metadon
NMDA
(N-methyl-D-aspartate
) — receptory N-methyl-D-asparaginianowe
Receptory NMDA
Po wydzieleniu glutaminy i substancji P do prze-
strzeni międzysynaptycznej w rogach tylnych rdze-
nia kręgowego dochodzi do interakcji z receptorami
postsynaptycznymi. Najważniejszymi są receptory
N-methyl-D-asparaginianowe (NMDA,
N-methyl-D-
-aspartate
), receptory AMPA (modyfikowane m.in.
przez układ GABA) czy też receptory NK-1 dla sub-
stancji P. W błonie postsynaptycznej znajdują się także
receptory opioidowe, chociaż ich gęstość jest o wiele
mniejsza niż receptorów opioidowych presynaptycz-
nych. Receptory postsynaptyczne w rogach tylnych
rdzenia kręgowego również są potencjalnym miej-
scem modyfikowania przewodnictwa bólu (tab. 2).
Sensytyzacja rdzenia kręgowego
Jeżeli bodziec obwodowy jest wystarczająco silny lub
jest powtarzany (jak w przypadku bólu zapalnego, prze-
wlekłego), przekaźnictwo bólowe w rdzeniu kręgowym
staje się złożone. Z jednej strony zostają uwolnione sub-
stancje endogenne mające na celu zahamowanie bodź-
ca bólowego; z drugiej, dochodzi do „nasilenia” i „utrwa-
lenia” bodźca bólowego w rdzeniu kręgowym.
Jest to bardzo skomplikowany i dotychczas mało
poznany proces przebudowy ośrodków rdzenia krę-
Baklofen
Opioidy
Klonidyna
m
5-HT
3
Ketanseryna
5-HT
2
Glutaminian
Substancja P
Substancja P
Glutaminian
AMPA
DAMGO
Morfina
Opioidy
Ketamina
NMDA
Klonidyna
Midazolam
Potas
GABA
A
d
GABA
A
d
a
2
Midazolam
Baklofen
Receptory postsynaptyczne
Rycina 2.
Receptory pre- i postsynaptyczne w rogach tylnych rdzenia kręgowego. NMDA (
N-methylo-D-aspartate
)
— receptory N-methyl-D-asparaginianowe; GAMA (
gamma-aminobutyric acid
) — kwas
g
-aminomasłowy; NK-1 —
receptor neurokininowy 1; DAMGO — selektywny agonista receptora opioidowego
m
; AMPA — receptory wiążą-
ce kwas a-amino-3-hydroxy-5-metylo-4-isoksazolopropinowy
Figure 2.
Pre- and postsynaptic receptors in dorsal horn of spinal cord
52
www.pmp.viamedica.pl
Zbigniew Żylicz, Małgorzata Krajnik
Jak powstaje ból?
gowego, w którym istotną rolę odgrywają komórki
glejowe. W zjawisku sensytyzacji rdzeniowej podsta-
wowe znaczenie ma aktywacja receptorów NMDA,
które odpowiadają zarówno za utrwalanie się bólu,
jak i jego słabszą wrażliwość na stosowane opioidy.
Prawdopodobnie jednak istnieje wiele innych recep-
torów, których działania jeszcze nie znamy. Co cie-
kawe, zauważono, że stosowanie antagonistów
NMDA w przewlekłych zespołach bólowych nie tyl-
ko przywracało wrażliwość na opioidy, ale także
hamowało rozrost gleju w rdzeniu kręgowym.
Kora mózgowa
Układ limbiczny
Wzgórze
Zstępująca droga hamowania bólu
Okołowodociągowa
substancja szara
Śródmózgowie
Jądro
szwu
wielkie
Śródmózgowie i rdzeń przedłużony
Kolejnym strategicznym piętrem modyfikacji bólu
jest śródmózgowie i rdzeń przedłużony. Tam wła-
śnie rozpoczynają się drogi zstępujące, które albo
podtrzymują, albo hamują przewodzenie bólu w rdze-
niu kręgowym. W drodze zstępującej hamującej ból
istotnymi neurotransmiterami są serotonina i nora-
drenalina. Wiele leków działa bezpośrednio na tę
drogę, np. hamując zwrotny wychwyt serotoniny w sy-
napsach, a przez to nasilając przewodnictwo seroto-
ninergiczne (tramadol, amitryptylina). Droga zstępu-
jąca hamowania bólu jest kontrolowana przez ko-
mórki
on
i
off
, które podlegają regulacji opioider-
gicznej i układu GABA. Po systemowym podaniu opio-
idów, które przechodzą przez barierę krew-mózg (fen-
tanyl, w mniejszym stopniu morfina) i docierają do
swoich receptorów w śródmózgowiu, aktywuje się
hamująca droga zstępujaca i w ten sposób powstaje
efekt przeciwbólowy (ryc. 3).
Nocyceptory obwodowe, rogi tylne rdzenia krę-
gowego, drogi zstępujące hamowania bólu rozpo-
czynające się w śródmózgowiu — to kolejne stacje
przekaźnikowe transmisji bólowej. Jednak to nie
wszystko. Percepcja bólu podlega modyfikacji ośrod-
ków korowych. Wszelkie emocje, depresja, lęk będą
wpływały na odbiór bólu. Natomiast ekspresja bólu
zależy także w dużej mierze od różnych czynników
kulturowo-środowiskowych. Wcześniejsze doświad-
czenie, znaczenie, jakie przywiązuje się do danego
bodźca bólowego, a także dowolna i niedowolna
interpretacja tego bodźca mają wpływ na sposób,
w jaki wyrażamy swój ból. Również ten najwyższy
poziom transmisji bólu może być modyfikowany,
np. poprzez metody psychoterapeutyczne, leczenie
lęku, depresji itd.
Rdzeń
przedłużony
Rogi tylne rdzenia
Nocyceptory
Rycina 3.
Droga zstępująca hamowania bólu
Figure 3.
Descending pathway of pain control
wego. Charakterystyka bólu jest bardzo różna i w du-
żej mierze zależy od mechanizmu uszkodzenia ner-
wów (całkowite przecięcie, częściowe uszkodzenie,
naciekanie, drażnienie, ucisk). Istnieje wiele różnych
hipotez tłumaczących, jak powstaje ten ból, a raczej
jego składowe, oraz dlaczego tak szeroka gama le-
ków i metod znajduje zastosowanie w jego terapii.
Jednym z prostszych do wytłumaczenia zespo-
łów bólu neuropatycznego jest ból po uszkodzeniu
nerwu obwodowego, np. na skutek zabiegu chirur-
gicznego (ryc. 4A, B, C). W wyniku uszkodzenia ner-
wu na obwodzie dochodzi do wzmożonego uwal-
niania cytokin prozapalnych (Il-1, IL-6, TNF), które
nasilają ból. Ponadto następuje rozkrzewianie, czyli
„pączkowanie” uszkodzonego nerwu. W tych nie-
prawidłowo rozkrzewiających się końcówkach ner-
wu gromadzą się kanały sodowe, co powoduje, że
miejsca stają się ogniskami nieprawidłowej, samo-
podtrzymującej się aktywacji i wyładowań. To samo
dzieje się w drugiej końcówce uszkodzonego włók-
na, czyli w rogach tylnych rdzenia kręgowego —
następuje rozkrzewianie i gromadzenie się kanałów
sodowych oraz patologiczna aktywacja i powstają
ogniska nieprawidłowych wyładowań (ryc. 4A).
W konsekwencji rdzeń kręgowy jest stale bombar-
dowany fałszywą informacją, że na obwodzie cią-
gle działa jakiś bodziec bólowy, mimo że już nic
Ból neuropatyczny
Ból neuropatyczny jest konsekwencją uszkodze-
nia CUN lub częściej obwodowego układu nerwo-
www.pmp.viamedica.pl
53
Plik z chomika:
cokolwiek511
Inne pliki z tego folderu:
Zastosowanie neuromobilizacji w nowoczesnej rehabilitacji narządu ruchu.pdf
(2959 KB)
Zastosowanie neuromobilizacji w leczeniu uszkodzeń nerwów obwodowych 2.pdf
(182 KB)
Zastosowanie neuromobilizacji w leczeniu uszkodzeń nerwów obwodowych 1.pdf
(174 KB)
zastosowanie_neuromobilizacji_w_leczeniu_pourazowych_bolow_okolicy_L-S_-opis_przypadku.pdf
(43 KB)
fizjoterapia w obrzękach.odp
(85443 KB)
Inne foldery tego chomika:
Pliki dostępne do 08.07.2024
Pliki dostępne do 21.01.2024
Pliki dostępne do 27.02.2021
13 - Ewa Bednarczyk - Witoszek - WYKŁADY, PACJENCI
ANGIELSKI
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin