Больова чутливість організму - рівень загальної неспецифічної реактивності організму
ГЛАВА 1
Больової чутливості ОРГАНИЗМА ЯК ПОКАЗНИК РІВНЯ ЗАГАЛЬНОЇ НЕСПЕЦИФІЧНОЇ РЕАКТИВНОСТІ
Головним принципом здійснення основної маси медичних та біологічних експериментів є облік відповідних реакцій організму на пропоновані роздратування. Виконано величезну кількість досліджень, які підтверджують однотипність розвитку захисних реакцій організму у відповідь на надзвичайні впливу різної природи. Причому сила цих реакцій строго обумовлена індивідуальним генотипом і при дотриманні інших рівних умов в більшості випадків не залежить від специфічності подразника.
Дана інформація визначила доцільність введення в систему оцінки функціонального стану людини та тварин нового критерію, що відображає загальну неспецифічну реактивність організму. Безсумнівним якістю нового критерію повинно було бути властивість інтегративності. Важливою умовою була простота, доступність і експресному визначення цього критерію.
Узагальнивши літературні дані по регуляції функціональної активності різних систем організму, ми виділили два принципових положення:
- Середні рівні активності різних функцій організму строго узгоджені за силою і часу.
- Сенсорні функції організму чітко і стійко узгоджені з основними параметрами з моторними і вегетативними функціями.
Таким чином, коло можливих інтеграційних показників, що відображають загальну неспецифічну реактивність організму, обмежився показниками сенсорних проявів. Вивчивши, в свою чергу, різні методи визначення зорової, слуховий, хемо, термо- і ноцицептивной чутливості, ми встановили, що більш глибоко досліджені особливості прояву больовий реакції. Додатковий літературний аналіз підтвердив интегративность властивостей ноцицептивной реактивності.
- Ноцицептивная реактивність (літературна довідка)
Наявність в організмі ссавців ноцицептивної системи, безсумнівно, пов`язане з еволюційним розвитком, зокрема з виробленої необхідністю визначення тих впливів, які можуть заподіяти їй шкоду або загрожувати його життєздатності. Саме ця обставина стала основоположним для формування больового відчуття, що сприяло виживанню істот у зовнішньому середовищі.
Перше припущення про існування специфічних больових рецепторів, представлених вільними нервовими закінченнями, було висунуто М. Фрей в 1894 році. Подальші дослідження підтвердили наявність ноцицепторів в різних тканинах і органах, що мають безліч розгалужень з аксоп- лазматіческімі відростками, які і є структурами, що активуються больовим впливом [Кассіль Г.Н., 1975- Torebjork E., 1985].
Поряд з уявленнями про специфічність больових рецепторів, існує неспецифічна теорія болю, запропонована А. Гольдшайдер в 1894 році і розробляється в подальшому поруч авторів [Spray D.C., 1986]. Суть цієї концепції зводиться до того, що в периферичних механізмах виникнення болю основне значення відводиться просторово-тимчасовому співвідношенню аферентних імпульсів і сумації сенсорних подразнень, які, досягаючи критичного рівня, викликають виникнення больового відчуття.
Загальноприйнятим серед дослідників є уявлення про те, що ноціцептівний сигнал поширюється по двом типам периферичних волокон. Це тонкі мієлінові А- і безміеліновие С-волокна. Відмінною рисою багатьох вільних неміелінізірованних закінчень є їх висока хемочувствітельності. Будь-який вплив, що приводить до пошкодження тканин і є адекватним для ноцицепторах, супроводжується вивільненням алгогенних (викликають біль) хімічних агентів. Існує три типи таких речовин - тканинні, плазмові і виділяються з нервових закінчень (субстанція Р). Встановлено, що субстанція Р, що міститься в сенсорних нейронах спинно-мозкових гангліїв, діє і як синаптичних передавач в нейронах заднього рогу спинного мозку. Ендогенно утворюються алгогенов речовини в субноціцептівних концентраціях здатні активувати полімодальні ноцицептори [Ревенко С.В. і ін., 1988].
Передбачається, що сенсорна больова одиниця (ноцицепторами) має два збудливих ділянки. Один з них - претермінальній частина аксона - збуджується тільки повреждающими стимулами, а сама терміналь - активується субноціцептівнимі впливами [Ревенко С.В. і ін., 1988].
Біль може виникати не тільки в результаті активації специфічних або неспецифічних ноцицепторів, але і внаслідок зміни синхронності і частоти розрядів при дії ноцицептивних стимулів в тих афферентах, які на неповреждающіе роздратування відповідають асинхронної низькочастотної импульсацией. Тому самі тонкі А- і безміеліновие С-волокна можуть виконувати роль больових рецепторів [Хаютін В.М., 1980].
Незалежно від того, які механізми виникнення ноцицептивної інформації, у формуванні болю ключове значення мають процеси, що відбуваються в ЦНС. Саме на основі центральних механізмів: конвергенції, сумації, взаємодії швидкої міелінізіровани і повільної неміелінізірованнимі систем на різних рівнях головного мозку - створюються відчуття і якісна забарвлення болю при дії різних ноцицептивних подразнень [Ігнатов Ю.Д., Зайцев
А.А., 1990].
Першим центральною ланкою, що приймають разномодальную афферентную інформацію, є нейрональная система заднього рогу спинного мозку. Тут відбувається взаємодія між каналами больовий і неболевих чутливості, на підставі якого формується потік висхідній імпульсації нової якості [Вальдман А.В., Ігнатов Ю.Д., 1976- Dubner R., Bennett G.J., 1983].
Висхідні шляху больової чутливості представлені лемнісковий і екстралемнісковой афферентними системами (рис. 1).
Мал. 1. Схема лемнисковой і екстралемнісковой висхідних аферентних систем (по P. Boulu):
FST - спиноталамический тракт- FSRT - Спіноретікулярний
тракт
В межах спинного мозку одна з них розташовується в дорсальній і дорсолатеральній зоні больового речовини, інша - в його вентральній (антералатеральной) частини. В ЦНС не існує спеціальних шляхів больової чутливості, інтеграція болю
здійснюється на різних рівнях ЦНС шляхом складної взаємодії лемнісковий і екстралемнісковой проекцій [Willis W.D., 1980].
Важливою супрасегментарних зоною сприйняття аферентного припливу є ретикулярна формація головного мозку. Значне число нейронів ретикулярних ядер стовбура мають великі ипси- і котралатеральние шкірні рецептивні поля і активуються різними ноцицептивними подразненнями [Травневий В.А., 1983].
Ретикулярна формація і центральна сіра речовина середнього мозку мають численні аферентні входи, тісно взаємодіють з різними структурами сенсомоторної, вегетативної, емоційно-поведінкової інтеграції, будучи одним з основних субстратів проведення і регуляції больової чутливості. Клітини центральної сірої речовини і суміжних зон формації диференційовано активуються неповреждающімі і ноцицептивними стимулами, що підтверджено в експериментах на різних видах тварин [Gebhart G.F., 1982].
На основі інформації, що надходить в ретикулярну формацію, формуються соматичні і вісцеральні рефлекси, що інтегруються в складні соматовісцеральной прояви ноцицепции. Зв`язок формації з гіпоталамусом, базальними ядрами і лимбичним мозком забезпечує нейроендокринні і емоційно-афективні компоненти болю, які супроводжують захисні реакції у відповідь на що ушкоджують впливу [Лиманський Ю.П., 1987].
Прямі та опосередковані проекції формації в корі головного мозку визначають її участь у формуванні відчуття і психофізіологічної оцінки болю. Процес первинного сприйняття і сенсорної дискримінації здійснюється в більшій мірі соматосенсорної і фронтоорбітальной областями кори, в той час як інші області беруть участь в якісній оцінці інформації, формуванні мотиваційно-афективних, когнітивних і психодинамічних процесів, що забезпечують реалізацію відповідних реакцій організму [Ігнатов Ю.Д., Зайцев А.А., 1990].
Поріг больового відчуття є життєво важливою константою, закріпленої генетично. У той же час він не однаковий у різних індивідів. Біль формується на основі інтеграції ноцицептивних і антіноціцептівних систем і механізмів [Калюжний Л.В., 1984].
Примітно, що майже всі механізми, що регулюють больову чутливість, беруть участь в активації або пригнічення ноцицептивної імпульсації вже на рівні нейронів заднього рогу спинного мозку. Безліч активують і гальмівних, висхідних і низхідних впливів на нейрони заднього рогу спинного мозку впливає на переключательние функції даної релейного станції больовий імпульсації і тим самим на рівень больового збудження. Істотно вплив сенсорної імпульсації і імпульсації, що йде від формації, кори великих півкуль, емоційних центрів. Всі вони змінюють на даному рівні проведення ноцицептивного сигналу [Вальдман А.В., Ігнатов Ю.Д., 1976- Mayer D.J., Price D.D., 1976].
Поряд з ендогенно утворюються алгогенов речовинами, в організмі існують хімічні агенти, які пригнічують ноцицептивную імпульсацію, - опіоїдні пептиди. Специфічну зв`язок опіоїдних пептидів забезпечують опіатні рецептори. Встановлено, що опіатні рецептори локалізуються в лімбічної системі, гіпоталамусі, таламусі, центральному околоводопроводном сірій речовині, ретикулярної формації, чорній речовині, синьому плямі, желатинозной субстанції спинного мозку, а також на мембранах лімфоцитів, в нервових елементах шлунково-кишкового тракту, кровоносних судинах, семявиносящіх протоках [Atweh S., Kuhar H., 1977- Pert А., Bowie DL, 1979].
Різні анальгетические системи функціонують не ізольовано, а взаємодіючи між собою і іншими системами. Залучення безлічі структур мозку в формування больового відчуття має для організму важливе і принципове значення. При еволюційному розвитку в ЦНС з`явилися механізми передачі больовий (і не тільки больовий) інформації по дублюючим один одного каналах. На кожному рівні ЦНС афферентная інформація не тільки обробляється, а й, можливо, узгоджується з процесами її обробки в інших структурах. Такий спосіб передачі, поряд з високою надійністю, відкриває можливість для більш ефективної взаємодії організму з навколишнім середовищем [Брагін Є.О., 1991].
З огляду на ендогенні, генетичну зумовленість, певну функціональну стабільність нейрофизических і нейрохімічних механізмів формування ноцицептивних реакцій, можна припустити взаємозв`язок больової чутливості з поведінковими, соматичними, емоційними, вегетативними та іншими реакціями, спрямованими не тільки на усунення шкідливого джерела, а й на відновлення загального гомеостазу організму, незалежно від природи діючого фактора. Дане припущення укладається в концепцію П.К. Анохіна [1974], який стверджує, що будь-яке відхилення констант організму негайно вловлюється відповідними рецепторами. У ноцицептивной системі це відноситься до рецепторів, контролює цілісність покривних оболонок і рівень тканинного дихання, аферентна пульсація від яких в ЦНС викликає збудження відповідних нервових центрів і формує відчуття болю, сигналізуючи про порушення згаданих констант. У той же час функціональна система прагне відновити порушені життєво важливі константи організму, внаслідок чого відчуття болю викликає відповідні реакції, що призводять до репарації цілісності покривних оболонок і нормалізації рівня кисневого дихання тканин. Це, в свою чергу, призводить до зникнення больових відчуттів і досягається, з одного боку, сукупністю реакцій, спрямованих на усунення больового подразника, з іншого - реакціями, що забезпечують відновлення гомеостазу (рис. 2).
Мал. 2. Схема функціонального забезпечення больовий реакції (по Л.В. Калюжному)
Болюче збудження на основі механізму «аксон - рефлекс» викликає місцеве розширення кровоносних судин безпосередньо в зоні пошкодження і, отже, посилення тканинного дихання. При больовому порушенні збільшуються частота і амплітуда дихальних рухів, що сприяють поглинанню кіслорода- збільшується вміст в периферичної крові еритроцитів, що допомагає доставці кисню до уражених тканям- зростає ЧСС, підвищується артеріальний тиск, розширюються кровоносні судини і змінюється білковий, жировий, вуглеводний і мінеральний обмін, що також підсилює кисневе забезпечення і покращує трофіку тканин. При порушенні цілісності покривних оболонок мають місце кровотеча, а також впровадження мікроорганізмів. У зв`язку з цим в крові збільшується вміст протромбіну, кров`яних пластинок і лейкоцитів. Підвищується їх фагоцитарна активність, зростає синтез АТ. Всі ці реакції сприяють відновленню цілісності покривних оболонок [Діонес С.М., 1963- Калюжний Л.В., 1984]. Крім того, больові відчуття, формуючи мотивацію позбавлення від них, призводять до поведінки, спрямованого на лікування ран або хвороби, що в кінцевому підсумку веде до відновлення гомеостазу [Анохін П.К., 1975].
Таким чином, можна стверджувати, що рівень больової чутливості, контролюючи цілісність покривних оболонок, що забезпечують ізольованість від зовнішнього середовища і тим самим постійність внутрішнього середовища, а також сталість кисневого дихання тканин, підтримує їх нормальну життєдіяльність, тісно взаємопов`язаний з рівнями інших життєво важливих констант організму.
За даними Г.Н. Кассиля [1975], існує більше двохсот способів визначення больової чутливості. Якщо у людей болюче відчуття легко виявляється по словесному повідомленням, то у тварин виникнення ноцицептивного збудження можна визначити лише по реєстрації відповідних поведінкових, вегетативних або електрофізіологічних показників [Sessle J., 1987].
Біль, що виконує на початковому етапі, безсумнівно, сигнальну функцію, визначає відповідні реакції організму, спрямовані на мобілізацію разномодальних регуляторних систем для усунення ноцицептивного впливу або його наслідків. Поряд з включенням механізмів, що визначають емоційно-афективні прояви болю, які у функціональному плані є стимулом до активного запобігання надзвичайного шкідливого подразника, також активуються процеси вегетативного реагування. Гемодинамічні реакції, що виникають на етапі відчуття болю, спрямовані насамперед на забезпечення зростаючих потреб скелетної мускулатури, необхідних для реалізації комплексу афективно-моторних актів активної оборони або уникнення [Ігнатов Ю.Д., Зайцев А.А., 1990].
Експериментальним шляхом показана диференціація наступних реакцій на зростаючий по інтенсивності ноціцептівний подразник хвоста у щурів: стрибок, втеча, крик, кусання електродів. Характерно, що останні дві зникають при руйнуванні лимбических структур - мигдалин і фронтоорбітальной кори, що свідчить про їхній емоційний генезі [Калюжний Л.В., 1984]. Виходячи з цього можна зробити висновок, що початкові поведінкові захисні реакції тварин (флексія кінцівок, усунення тіла) відображають руховий компонент ноцицептивного відчуття, тоді як наступні (вокалізація, кусання контактують провідників) носять характер емоційних, аверсівних. Збільшення сили больового відчуття призводить до більшого залучення емоційного компонента, пов`язаного зі ступенем порушення лимбических структур мозку. Показана чітка залежність між інтенсивністю електрораздраженія гіпоталамуса і ступенем залучення в збудження структур лімбічної системи [Судаков К.В., 1984].
Слід враховувати, що емоційний компонент больовий реакції має власний механізм, його пригнічення може відбуватися ізольовано, без гноблення перцептуального компонента больовий реакції. Так, введення аміназину, дроперіодола або седуксену гнітило емоційні компоненти больової реакції у тварин без зміни рухових компонентів. Це говорить про те, що тільки емоційні компоненти ноцицептивного відчуття не можуть бути використані в якості критерію оцінки больової чутливості [Вальдман А.В., 1980].
Таким чином, для оцінки ноцицептивной реактивності більш адекватними слід вважати широко застосовуються методи тестування hot-plate і tail-flick і їх модифікації, які засновані на реєстрації захисних рухових реакцій, де емоційні компоненти виражені мінімально. Дані методи дозволяють виявляти больову чутливість практично на пороговому рівні [Судаков К.В., 1984].
Вивчаючи ендогенні механізми регуляції больової чутливості, багато авторів вказують на ряд зовнішніх впливів, здатних впливати на ноцицептивную реактивність. Перш за все виділяються впливу стресового характеру, різко знижують, аж до повного зникнення, больову чутливість. Ця надзвичайна дія хімічних речовин, іммобілізація, охолодження, вібрація [Брагін Є.О., 1991 Bodnar R., Sikorszky V., 1983]. Крім того, факторами придушення больової чутливості є домінуючі харчова і статева мотивації, а також стимуляція органів малого таза [Брагін Є.О., 1991 Komisaruk B.P., Wallman J., 1977].
З іншого боку, є відомості про здатність деяких зовнішніх впливів підвищувати больову чутливість. Такий вплив може чинити легке відчуття страху, слабкий стрес і вплив імуностимуляторів [Вальдман А.В., Ігнатов Ю.Д., 1976- Кустова Є.В. і ін., 1992 Svendsen P., 1991].
Узагальнивши літературні дані, можна констатувати, що ноцицептивная реактивність генетично обумовлена, ендогенні, нейрофизических і нейрохімічні механізми її формування відрізняються функціональної стабільністю.
Виходячи з цього можна висунути гіпотезу про наявність взаємозв`язку больової чутливості, що є системною інтегративної реакцією ЦНС, із загальною реактивністю організму, що забезпечує все різноманіття гомеостазу. Для більш глибокого розуміння природи ноцицептивной реактивності, визначення правомірності застосування її показника в якості інтегрального критерію оцінки неспецифічних проявів організму були виконані відповідні експериментальні дослідження.
