Рецепторы боли. По классификации A. Iggo (1977), рецепторы кожи делятся на механорецепторы, механоноцицепторные и ноцицепторы. Считается, что ноцицепторы представляют собой свободные нервные окончания немиелизированных волокон, образующие плексиморфные сплетения в тканях кожи, мышц и некоторых органов. Обнаружены и тонкие нервные волокна, связывающие их с рецепторами прикосновения, давления и температуры (волокна Тимофеева), что может служить основой возбуждения ноцицепторов при сильных сенсорных возбуждениях.
Если рассматривать ноцицепторы по механизму их возбуждения, то можно выделить два типа. Первый тип ноцицепторов – это механоцицепторов, так как их деполяризация происходит в результате механического смещения мембраны, что позволяет ионам натрия проникать внутрь клетки. Хотя они способны реагировать на введение ацетилхолина, которое блокируется холинолитиками, но при этом чувствительность рецептора к механическим раздражениям не снижается.
К механоцицепторам кожи относятся:
· Ноцицепторы кожи с афферентами А۵-волокон, возбуждающиеся механическими стимулами, почти не реагирующие на термические и совсем не реагирующие на химические раздражения. Рецептивные поля их узкие, повторные раздражения их инактивируют и у них быстро развивается адаптация (что характерно для первой эпикритической боли).
· Ноцицепторы эпидермиса с афферентами С-волокон, которые возбуждаются механическими стимулами, на нагревание или охлаждение не реагируют, имеют узкие рецептивные поля, легко адаптируются.
· Ноцицепторы мышц с афферентами А۵-волокон, расположенные на поверхности мышц и в местах перехода мышцы в сухожилие. Активируются особенно сильно при давлении тупыми предметами на укол иглой. Быстро адаптируются.
|
|
· Ноцицепторы суставов с афферентами А۵-волокон, которые возбуждаются только при чрезмерном сгибании или выкручивании суставов.
· Тепловые ноцицепторы кожи с афферентами А۵-волокон, которые возбуждаются на механические раздражения и нагревание 36-43°С и не реагируют на охлаждение.
Второй тип ноцицепторов – это хемоноцицепторы. Деполяризация их мембраны возникает при воздействии химических веществ (растворы хлористоводородной, серной и уксусной кислот, гистамин, ацетилхолин, окситриптамин, брадикинин и др.), т. е. тех веществ, которые в подавляющем большинстве нарушают окислительные процессы в тканях. Характерно, что после действия повреждающих раздражителей их чувствительность значительно повышается, и они приобретают способность реагировать на ранее не повреждающие механические и термические стимулы. Данный тип ноцицепторов локализуется как на покровных оболочках организма, так и в глубоких тканях, в том числе в висцеральных органах и особенно их много в оболочках кровеносных сосудов.
К хемоноцицепторам Л.Н. Смолин (1975) относит следующие:
· Подкожные ноцицепторы с афферентами С-волокон, активирующиеся механическими стимулами при сильном давлении на кожу и подкожном введении химических веществ.
· Ноцицепторы кожи с афферентами С-волокон, активирующиеся механическими стимулами и сильным нагреванием. Характерно, что при воздействии на кожу обезьян термального раздражителя от 36 до 43°С реагируют рецепторы с афферентами А۵-волокон, а от 41 до 53°С – ноцицепторы с афферентами С-волокон. Данные ноцицепторы медленно адаптируются.
|
|
· Ноцицепторы кожи с афферентами С-волокон, возбуждающиеся механическими стимулами и охлаждением до 15°С.
· Ноцицепторы мышц с афферентами С-волокон, активирующиеся на механические, термические и химические раздражители, в том числе на брадикинин и гистамин.
· Ноцицепторы внутренних паренхиматозных органов, локализующиеся, вероятно, главным образом в стенках артериол.
Таким образом, большинство механоцицепторов имеют афференты А۵-волокон, и они расположены так, что обеспечивают контроль целостности кожных покровов организма, суставных сумок, поверхности мышц.
Хемоноцицепторы расположены в более глубоких слоях кожи и передают импульсацию преимущественно через афференты С-волокон. Особенности локализации хемоноцицепторов наводят на мысль, что они контролирую дыхательные функции тканей, в том числе и покровных оболочек. По мнению P.W. Nathan (1976), болевые рецепторы делятся на реагирующие на само повреждение и на те, которые реагируют на результат этого разрушения.
Адекватные стимулы для боли. Пока не имеется определенного мнения о том, существуют ли адекватные стимулы для рецепторов боли. Высказан ряд гипотез, из которых наиболее распространена следующая: свободные нервные окончания в коже содержат одно или несколько химических соединений в пузырьках или гранулах. Эти соединения являются специфическими и выделяются в ответ на особую стимуляцию. Агент, высвобождающийся из нервных окончаний, взаимодействует с рецепторами наружной поверхности мембраны окончаний и вызывает ее деполяризацию. Действие соединения на рецепторы прекращается соответствующим ферментом, окружающим нервные терминали (см. рис. 1).
|
|
Рис. 1 Предполагаемая модель действия синаптического передатчика на свободное нервное окончание.
1 – рецепторная субстанция, 2 – разрушающий фермент, 3 – свободное нервное окончание.
В качестве активаторов рецепторов предположены ионы калия, гистамин, брадикинин, соматостатин, субстанция Р, простагландины. Однако ни одно из данных веществ еще не обнаружено в свободных нервных окончаниях. В вариантах этой гипотезы в качестве активаторов рецепторов свободных нервных окончаний предлагают рассматривать вещества протоплазмы клеток, разрушающихся при механических или термических воздействиях на ткань, а также продукты, образующиеся при воспалительном процессе. Полагают, что рецепторы терминалей активируются при локальной гипоксии участков тканей в ответ на механическое сдавливание капилляров вокруг свободных нервных окончаний. Высказана гипотеза о том, что изменение концентрации водородных ионов, приводящее к ацидозу в межклеточном пространстве, может обусловливать возбуждение рецепторов протонов, обнаруженных в мембране сенсорных нейронов ганглия тройничного нерва. Согласно другим предположениям, адекватным стимулом для рецепторов боли является сильная механическая деформация свободных нервных окончаний, вызванная сжатием ткани или перемещением жидкости в канальцах дентина зубов.
Предполагаемые рецепторные субстанции и синаптические передатчики. С помощью иммуногистохимического метода показано, что субстанция Р (пептид, обнаруженный во многих областях центральной нервной системы) распределяется вокруг терминалей чувствительных нервов. В непосрне5дственой близости от терминалей наблюдаются деградирующие ферменты – ацетилхолинэстераза (вокруг соматических окончаний) и бутирилхолинэстераза (вокруг висцеральных рецепторов).
Существует гипотеза о том, что каждый функциональный тип чувствительных нейронов спинномозговых узлов вырабатывает свою собственную специфическую рецепторную субстанцию и транспортирует ее аксоплазматическим током из тела клетки к периферическим окончаниям и, вероятно, к центральным окончаниям, где эта субстанция служит синаптическим передатчиком первичного афферентного волокна, т. е. рецепторная субстанция и синаптический передатчик сенсорного нейрона являются одним и тем же химическим веществом.
Одним из предполагаемых синаптических передатчиков ноцицептивных нейронов в заднем роге спинного мозга – субстанция Р, которую содержат 10-20% сенсорных нейронов спинномозговых узлов. Иммуногистохимические методы показали, что этот пептид локализуется в маргинальном и желатинозном слоях заднего рога, там, где оканчиваются волокна болевой чувствительности. Все нейроны в этих областях, которые активировались при стимуляции А-۵- и С-волокон, эффективно активировались также субстанцией Р.
Другим вероятным передатчиком сенсорных нейронов спинномозговых узлов считают пептид соматостатин, обнаруженный примерно в 10% этих нейронов. Установлено, что нейроны, содержащие субстанцию Р и соматостатин, относятся к популяции малых нейронов спинномозговых узлов, имеющих безмиелиновые аксоны.
По-видимому, периферические или центральные нейроны можно рассматривать как элементы системы боли, если эти нейроны отвечают исключительно на болевые стимулы, имеют анатомические связи с нейронами, образующими системы боли, если стимуляция этих нейронов вызывает ощущении боли и их ответы на болевой стимул уменьшаются одновременно со снижением ощущения боли.
Сенситизация. Общепризнано, что большинство типов сенсорных рецепторов становятся менее чувствительными, если подвергаются длительной стимуляции. В отличие от них у ноцицепторов чувствительность прогрессивно возрастает (до определенных пределов), если действие сохраняется продолжительное время. Такое снижение пороговой чувствительности называется сенситизацией. Это явление обнаружено также в процессе регенерации поврежденного нервного ствола, когда разрастающаяся соединительная ткань вызывает сжатие регенерирующих тонких нервных волокон. При этом в нерве регистрируется необычайно высокая фоновая ритмика и низкий порог для активации волокон в области повреждения. Согласно одной из гипотез о происхождении этого феномена, повреждение тканей вызывает высвобождение рецепторной субстанции, сопровождающееся инактивацией разрушающего ее фермента и стойкой деполяризацией мембраны рецептора, что обусловливает устойчивые разряды в афферентном волокне. Сенситизация проявляется в способности ноцицептора отвечать на адекватные стимулы допороговой величины (например, активироваться при температуре 40 °С, а не 45 °С, как отмечалось ранее), а также в способности возбуждаться ноцицептивными стимулами прежде неэффективных модальностей. Явление сенситизации многие исследователи рассматривают как одну из причин кожной гиперальгезии.