Механизмы хронических болевых процессов
Одной из первых гипотез о природе нейрогенных болей является концепция нарушения тормозного влияния лемнисковой соматосенсорной системы на восходящую палеоспиноталамическую систему (Head, Holmes, 1911).
Более поздние гипотезы о механизмах формирования нейрогенной боли по существу являются детализацией концепции Хэда и Холмса о взаимодействии «специфических» латеральных и «неспецифических» медиальных структур мозга. Например, Л.А.Орбели (1936) придавал важное значение в механизмах развития патологической боли нарушению баланса между лемнисковой и экстралемнисковой системами мозга. В гипотезе «воротного механизма боли» Мелзака и Уолла (1965) существенное место отводится нарушению афферентного взаимодействия между потоком эпикритической болевой чувствительности и потоком протопатической боли. В качестве «ворот» выступает желатинозная субстанция, где сходятся ингибиторные (большого диаметра) и возбуждающие (малого диаметра) нервные волокна. Если преобладают импульсы от возбуждающих волокон, то «ворота» открываются, и в головной мозг поступает болевая информация независимо от характера афферентного стимула.Целый ряд исследований был построен на гипотезе о том, что «wind-up» нейронов ШДД является основным механизмом развития хронических болевых синдромов. В доказательство этой теории говорят данные о гиперактивности ШДД на гомологичных моделях хронических болевых синдромов, связанных с периферическим воспалением и данные исследований на добровольцах. Феномен «wind-up» у интактных животных продемонстрирован только после стимуляции С-волокон (Schouenborg, Sjolund, 1983), а у животных с периферическим воспалением развивается и при стимуляции Ар-волокон (Weng et al., 1998).
Показано, что повреждение нисходящих регуляторных систем ведет к усилению формирования «wind-up», что предполагает роль процесса «wind-up» на супраспинальном уровне и уровне нисходящих регуляторных систем с формированием центральной сенситизации (Millan, 1999; Willis et al., 1996).
Однако ряд исследователей полагает, что следует разделять понятия «wind-up» и сенситизация нейронов (Eide, 2000; Woolf, 1996).
«Wind-up» является искусственным феноменом, вызванным в результате синхронной электрической стимуляции при определенных условиях. С другой стороны, сенситизация при воспалении или повреждении тканей возникает при асинхронной стимуляции афферентных волокон. Предполагается, что «wind-up» является одним из этапов в развитии сенситизации (Eide, 2000).Сенситизация, вызванная повреждением периферических тканей, сохраняется несколько часов или даже дней. Во многом это обусловлено механизмами центральной нейропластичности. В условиях усиленного поступления в нейроны ионов кальция через NMDA-регулируемые каналы происходит экспрессия генов раннего реагирования, таких как c-fos, c-jun, junB и других, которые через эффекторные гены изменяют не только метаболизм, но и рецепторный комплекс на мембране нейронов.
Согласно теории Крыжановского (1997) о механизмах развития нейрогенной боли и наличии генераторных и системных механизмов формирования нейропатологических синдромов, патофизиологической основой является агрегат взаимодействующих гиперактивных нейронов с нарушенными тормозными механизмами и повышенной возбудимостью. Такие агрегаты возникают вследствие деафферентации структур, осуществляющих проведение и обработку ноцицептивных сигналов на разных уровнях спинного и головного мозга. Их формирование осуществляется синаптическими и несинаптическими механизмами. В условиях недостаточности тормозных механизмов и повышенной возбудимости облегчаются синаптические межнейронные взаимодействия, происходит объединение «молчащих» нейронов в единый агрегат. Морфологической основой для агрегата гиперактивных нейронов могут служить коллатерали аксонов ШДД, которые, объединяя нейроны между собой, формируют единый генератор сетевого типа, способный развивать длительное и самоподдерживающееся возбуждение.
Формирование агрегатов гиперактивных нейронов происходит в условиях нарушения механизмов, обеспечивающих регуляцию возбуждения и торможения нейронов. Возникновение устойчивой деполяризации нейронов при повреждении
нейрональных структур в результате усиленного выделения из пресинаптических терминалей С-волокон возбуждающих аминокислот, нейрокининов и оксида азота способствует объединению нейронов в единый агрегат.
Изменения затрагивают не только первичные ноцицептивные структуры, но и высшие структуры системы болевой чувствительности. Под влиянием возникающей патологической импульсации в дорсальных рогах, возникают изменения в высших отделах ноцицептивной системы - в таламусе и соматосенсорной коре, а также в структурах антиноцицептивной систем (Millan, 1999). Совокупность нейропластических изменений в системе приводит к образованию нового патодинамического состояния - патологической алгической системы, являющейся основой нейрогенного болевого синдрома.В спинном мозге одновременная активация ионотропных и метаботропных NMDA-рецепторной системы, нейрокининовых рецепторов (для субстанции Р и нейрокинина А) происходит как в экспериментах по моделированию долговременной потенциации, так и в результате стимуляции нервных окончаний или под действием болевых стимулов (Liu, Sandkuhler, 1995; 1997). Блокада этих рецепторов предотвращает развитие центральной сенситизации и гипералгезии после травмы или воспаления (Moore et al., 2000). Показано, что активация АМРА- и NMDA-рецепторных систем необходима как для длительных изменений протекающих в ШДД нейронах рогов спинного мозга, так и при формировании долговременной потенциации (Sandkuhler, 2000).
Клиническая боль наиболее точно может быть описана как "патофизиологическое" состояние, неизменно включающее в свой патогенез как периферическую, так и центральную сенситизацию.
Патогенез хронической боли включает:
1. Усиление потока болевой импульсации с периферии вследствие нейрогенного воспаления или травматического повреждения и повышенного
высвобождения тканевых, плазменных и нейрогенных алгогенов, развития периферической сенситизации, проявляющейся первичной гипералгезией и аллодинией.
2. Развитие антидромной стимуляции и нейрогенного воспаления, усиливающих периферическую сенситизацию и поток болевых раздражений в центральную нервную систему.
3. Активацию NMDA-рецепторов нейронов в задних рогах спинного мозга, образование в синапсах специфических нейромедиаторов и нейромодуляторов.
Активность NMDA-рецепторных комплексов ведёт к возникновению феномена "взвинчивания" ("wind-up") и, как следствие, развитию зон вторичной гипералгезии.4. Ослабление и дезинтеграцию естественной антиноцицептивной системы, развитие опиатной толерантности.
Как уже было указано, в патогенезе различных видов хронических болевых синдромов играют роль различные медиаторные системы. Все они потенциально являются мишенями фармакологического воздействия и поиска новых препаратов. Так глутаматергические нейроны формируют основную систему возбуждения в головном мозге и играют кардинальную роль во многих физиологических функциях. Кроме того, значительную роль играют системы, участвующие в восходящей и нисходящей регуляции проведения болевого импульса: опиоидергическая, ГАМКергическая, моноаминергическая.
Поиск новых фармакологических препаратов следует вести с учетом данных анатомии, физиологии, патогенеза хронических болевых синдромов. Также следует исследовать возможность использования комбинированных форм с учетом' медиаторных систем, вовлеченных в развитие и формирование болевых синдромов.
1.5
Еще по теме Механизмы хронических болевых процессов:
- NMDAepzmecKue механизмы хронических болевых синдромов
- Развитие и поддержание хронических болевых процессов
- Механизмы особенностей болевых синдромов у мужчин и женщин
- Хронические болевые синдромы травматической природы
- Моделирование хронических болевых синдромов в эксперименте
- 1.2.3. Хронические болевые синдромы онкологического генеза
- Хронические болевые синдромы воспалительной природы
- Глава 22 Хронические болевые синдромы. Консервативное и хирургическое лечение
- «Формалиновая» модель хронических болевых синдромов воспалительного происхождения
- Роль глутаматергической системы в формировании и развитии хронических болевых синдромов
- Механизм развития эпидемического процесса
- Патофизиологические механизмы раневого процесса
- Патофизиологические механизмы развития хронического панкреатита
- 15. Типы взаимодействий и механизмы взаимопонимания в процессе общения.
- Патогенез токсического процесса. Механизм действия