Периферические и центральные механизмы ноцицепции. Периферические механизмы боли Боль определение виды механизмы

Вопрос о рецепторах (см.), воспринимающих боль, окончательно не решен. Некоторые авторы полагают, что восприятие боли связано с диффузной сетью тонких миелинизированных и немиелинизированных нервных волокон - свободных нервных окончаний. Однако большинство исследователей склоняется к тому, что боль возникает при чрезмерно сильном или повреждающем раздражении любого специализированного рецепторного образования, а восприятие боли определяется не функцией рецептора, а интегративным процессом, возникающим в ЦНС вслед за раздражением рецептора. Эдриан (1928) считает, что болевое раздражение определяется длительностью афферентного залпа. Гассером (Н. S. Gasser, 1935) и др. установлено, что проведение болевых импульсов в периферических нервных стволах осуществляется преимущественно по толстым миелинизированным волокнам типа А (у- и Л-вол окна) со скоростью проведения возбуждения 10-45 м/сек и по немиелинизированным волокнам типа С со скоростью проведения возбуждения менее 2 м/сек.

Болевое возбуждение поступает в спинной мозг через его задние корешки. По данным Свита (W. Н. Sweet, 1959), болевое возбуждение связано с латеральным пучком в основном немиелинизированных. волокон, который разделяется на восходящую и нисходящую ветви, идущие в зону Лиссауэра. Волокна оканчиваются на клетках ядер задних рогов спинного мозга и на некоторых клетках желатинозной субстанции. От этих клеточных групп берут начало длинные восходящие (афферентные) пути, которые проходят в переднелатеральных столбах спинного мозга, образуя спино-таламический тракт, а также короткие пути, идущие по цепям нейронов, расположенных в сером веществе.

Часть волокон латерального пучка уже при вступлении в спинной мозг оканчивается на ретикулярных клетках. Значительная часть волокон спиноталамического тракта на пути к таламусу прерывается, оканчиваясь на клетках ретикулярной формации на различных ее уровнях; самые длинные восходящие волокна спиноталамического тракта, пройдя через весь длинник ретикулярной формации ствола мозга, оканчиваются непосредственно на ядрах ретикулярной формации межуточного и конечного мозга (пара-фасцикулярный комплекс ядер таламуса, субталамус, гипоталамус). Ряд авторов связывает проведение болевой чувствительности по ретикулярной формации с «медленной» нелокализованной болью, тогда как «быстрая» боль, по их мнению, проводится по задним столбам спинного мозга и медиальной петле до заднего вентрального ядра таламуса [Почин (Е. Pochin), 1938; Боушер (D. Bowsher), 1957].

В формировании болевой реакции принимают участие обширные подкорковые образования (ретикулярная формация ствола мозга, таламуса и гипоталамуса, а также лимбическая система мозга). После открытия механизма восходящих активирующих влияний ретикулярной формации мозгового ствола на кору мозга [Моруцци и Мегун (G. Moruzzi и Н. Magoun)] проблема боли стала рассматриваться с точки зрения корково-подкорковых отношений. Изменились и представления об участии коры головного мозга в этих реакциях. Было установлено, что только кратковременное одиночное ноцицептивное раздражение вызывает в соответствующей проекционной зоне коры локальную реакцию в форме вызванного ответа. В отличие от этого, длительное ноцицептивное раздражение приводит к генерализованному возбуждению всей коры больших полушарий (П. К. Анохин, В. Г. Агафонов, 1956), которое определяется восходящими активирующими влияниями адренергических элементов ретикулярной формации ствола мозга, гипоталамуса и лимбической системы. При разрушении этих структур или введении аминазина, оказывающего на них избирательное блокирующее действие, генерализованное возбуждение коры исчезает. Формы локального и диффузного возбуждения коры мозга при ноцицептивном раздражении могут быть идентифицированы с «быстрой» и «медленной» боли. Наличие генерализованной реакции коры при боли позволяет понять трудность ее субъективной локализации. Интегративный комплекс центральных возбуждений при болевой реакции специфическим образом распространяется на эффекторные образования. Среди них особо важное значение принадлежит вегетативной нервной системе, которая, в свою очередь, может повышать возбудимость рецепторов к болевым раздражениям (Л. А. Орбели, Н. И. Гращенков). Центральное болевое возбуждение, распространяясь по вегетативным и соматическим нервам, приводит к формированию специального оборонительного поведения.

БОЛЬ. ЭКСТРЕМАЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ

Составили: д.м.н., профессор Д.Д.Цырендоржиев

к.м.н., доцент Ф.Ф.Мизулин

Обсуждено на методическом совещании кафедры патофизиологии "____" _______________ 1999 г.

Протокол №

План лекции

I. БОЛЬ, МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ,

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ВИДЫ

Введение

С незапамятных времен люди смотрят на боль как на сурового и неизбежного спутника. Не всегда человек понимает, что она верный страж, бдительный часовой организма, постоянный союзник и деятельный помощник врача. Именно боль учит человека осторожности, заставляет его беречь свое тело, предупреждая о грозящей опасности и сигнализируя о болезни. Во многих случаях боль позволяет оценить степень и характер нарушения целостности организма.

«Боль – это сторожевой пес здоровья», - говорили в Древней Греции. И в самом деле, несмотря на то, боль всегда мучительна, несмотря на то, что она угнетает человека, снижает его работоспособность, лишает сна, она необходима и до известных пределов полезна. Чувство боли предохраняет нас от обморожения и ожогов, предупреждает о грозящей опасности.

Для физиолога боль сводится к аффективной, эмоциональной окраске ощущения, вызываемого грубым прикосновением, теплом, холодом, ударом, уколом, ранением. Для врача проблема боли решается относительно просто – это предупреждение о нарушении функций. Медицина рассматривает боль с точки зрения пользы, которую она приносит организму и без которой болезнь может стать неизлечимой еще до того, как ее удается обнаружить.

Победить боль, уничтожить в самом зародыше это подчас непонятное «зло», преследующее все живое, - постоянная мечта человечества, уходящая корнями в глубь веков. За всю историю цивилизации найдены тысячи средств унять боль: травы, лекарства, физические воздействия.

Механизмы возникновения болевого ощущения одновременно и просты, и необыкновенно сложны. Не случайно до сих пор не затихают споры между представителями разных специальностей, изучающими проблему боли.

Итак, что же такое боль?

1.1. Понятие о боли и ее определения

Боль - сложное понятие, включающее в себя своеобразное ощущение боли и реакцию на это ощущение с эмоциональным напряжением, изменениями функций внутренних органов, двигательными безусловными рефлексами и волевыми усилиями, направленными на избавление от болевого фактора.

Боль реализуется специальной системой болевой чувствительности и эмоциональными структурами мозга. Она сигнализирует о воздействиях вызывающих повреждение, или об уже существующих повреждениях возникших вследствие действия экзогенных повреждающих факторов или развития патологических процессов в тканях.

Боль представляет собой результат раздражения в системе рецепторов, проводников и центров болевой чувствительности на разных уровнях неровной системы. Наиболее выраженные болевые синдромы возникают при поражении нервов и их ветвей чувствительных задних корешков спинного мозга и корешков чувствительных черепных нервов и оболочек головного и спинного мозга и, наконец, зрительного бугра.

Различают боли:

Местные боли – локализуются в очаге развития патологического процесса;

Проекционные боли ощущаются по периферии нерва при раздражении ее проксимальном участке;

Иррадиирующими называют болевые ощущения в области иннервации одной ветви при наличии раздражающего очага в зоне другой ветви того же нерва;

Отраженные боли возникают по типу висцерокутанного рефлекса при заболеваниях внутренних органов. При этом болезненный процесс во внутреннем органе, вызывая раздражение афферентных вегетативных нервных волокон ведет к появлению болевых ощущений в определенном участке кожи, связанном с соматическим нервом. Территории, где возникают висцеросенсорные боли, именуются зонами Захарьина-Геда.

Каузалгия (жгучая, интенсивная, нередко непереносимая боль) – особая категория болей, возникающих иногда после ранения нерва (чаще срединного богатого симпатическими волокнами). В основе каузалгии лежит частичное повреждение нерва с неполным нарушением проводимости и явленями раздражения вегетативных волокон. При этом в процесс вовлекаются узлы пограничного симпатического ствола и зрительный бугор.

Фантомные боли – иногда появляются после ампутации конечности. Боли обусловлены раздражением рубцом нерва в культе. Болевое раздражение проецируется сознанием в те области, которые были связаны с этими корковыми центрами ранее, в норме.

Помимо физиологической боли существует и патологическая боль – имеющее дизадаптивное и патогенетическое значение для организма. Непреодолимая, тяжелая, хроническая патологическая боль вызывает психические и эмоциональные расстройства и дизинтеграцию деятельности ЦНС, нередко приводит к суицидальным попыткам.

Патологическая боль имеет ряд характерных признаков, которых нет при физиологической боли.

К признакам патологической боли относятся:

каузалгия;

гиперпатия (сохранение сильной боли после прекращения провоцирующей стимуляции);

гипералгезия (интенсивная боль при ноцицитивном раздражении зоны повреждения – первичная гипералгезия); либо соседних, или отдаленных зон – вторичная гипералгезия):

аллодиния (провокация боли при действии не ноцициптивных раздражителей, отраженные боли, фантомные боли и т.д.)

Периферическими источниками раздражений, вызывающих патологически усиленную боль, могут быть тканевые ноцицепторы. При их активации – при воспалительных процессах в тканях; при сдавлении рубцом или разросшейся костной тканью нервов; при действии продуктов распада тканей (например, опухолей); под влиянием БАВ, продуцирующихся при этом, занчительно повышается возбудимость ноцицепторов. Причем, последние приобретают способность реагировать даже на обычные, неноцицивные воздействия (явление сенситизации рецепторов).

Центральным источником патологически усиленной боли может быть измененные образования ЦНС, которые входят в систему болевой чувствительности или модулируют ее деятельность. Так, агрегаты гиперактивных ноцициптивных нейронов, образующих ГПУВ в дорсальных оргах или в каудальном ядре тройничного нерва служат источниками, вовлекающий в процесс систему болевой чувствительности. Подобного рода боли центрального происхождения возникают и при изменениях в других образованиях системы болевой чувствительности – например, ретикулярными формациями продолговатого мозга, в таламических ядрах и др.

Все эти центрального происхождения болевые информации появляются при действии на указанные образования при травме, интоксикации, ишемии и др.

Каковы механизмы боли и ее биологическое значение?

1.2. Периферические механизмы боли.

До настоящего времени нет единого мнения о существовании строго специализированных структур (рецепторов) воспринимающих боль.

Существуют 2 теории восприятия боли:

Сторонники первой теории, так называемой «теории специфичности», сформулированной в конце 19 века немецким ученым Максом Фреем, признают существование в коже 4-х самостоятельных воспринимающих «приборов» – тепла, холода, прикосновения и боли – с 4-мя раздельными системами передачи импульсов в ЦНС.

Приверженцы второй теории – «теории интенсивности» Гольдшейдера соотечественника Фрея – допускают, что одни и те рецепторы и те же системы отвечают в зависимости от силы раздражения как неболевым так и болевым ощущениям. Чувство прикосновения, давления, холода, тепла может сделаться болевым, если вызвавший его раздражитель отличается чрезмерной силой.

Многие исследователи считают, что истина находится где-то посередине и большинство современных ученых признают, что болевое чувство воспринимается свободными окончаниями нервных волокон, разветвляющихся в поверхностных слоях кожи. Эти окончания могут иметь самую разнообразную форму: волосков, сплетений, спиралей, пластинок и т.д. Они и являются болевыми рецепторами или ноцицепторами.

Передача болевого сигнала передаются 2 типами болевых нервов: толстыми миелинизированными нервными волокнами типа А, по которым сигналы передаются быстро (со скоростью около 50-140 м/с) и, более тонкими безмиелиновыми нервными волокнами типа С - передаются сигналы значительно медленннее (со скоростью приблизительно 0,6-2 м/с). Соответствующие сигналы называют быстрой и медленной болью. Быстрая жгучая боль является реакцией на ранение или иное повреждение и обычно строго локализована. Медленная боль часто представляет собой тупое болевое ощущение и обычно менее четко локализована.

Каждый человек из личного опыта знает, что многие различные по характеру раздражения могут стать болевыми, стоит только повысить их интенсивность до известных пределов. В тоже время в ряде органов и систем существуют точки (или вообще такая особенность свойственна данному органу или системе в целом), которые являются безболевыми в том плане, что самая распространенная причина боли - механическая травма, не способна вызвать болевого ощущения, какой бы интенсивности данное воздействие ни было. Известно, например, что рассечение стенки отдельных участков желудочно-кишечного тракта является совершенно безболезненным, равно как и механическая (операционная) травма матки, сердца и т.д. Однако это не означает, что эти органы не могут быть источником болевых ощущений. Накопление недоокисленных продуктов в миокарде при его ишемии, растяжение полых пищеварительных органов, спазм общего желчного протока или мочеточников могут стать источником сильных болевых ощущений.

В связи с этим большинство исследователей склонно выделять специализированные рецепторы боли - ноцицепторы.

К ноцицепторам принадлежат высокопороговые рецепторы, возбуждающиеся при воздействии сильных стимулов. Это относится прежде всего к свободным нервным окончаниям немиелинизированных волокон типа С, а также к миелинизированным волокнам типа А δ . Предполагают также, что в восприятии и передаче болевой информации могут принимать участие и нервные волокна типа A α и А β . Ноцицепторы подразделяют на механоноцицепторы (отвечающие возбуждением преимущественно на механическое воздействие: удар, укол, резкое смещение ткани и др.) и хемоноцицепторы (возбуждающиеся при воздействии химических веществ, образующихся в зоне повреждения).

А δ -волокна и C-волокна проводят нервные импульсы с различной скоростью и воспринимают для проведения импульсы различной частоты. В связи с этим различают два типа боли: эпикритическую (быструю) и протопатическую (медленную). Быстрое проведение локализованного чувства боли связывают с активацией А δ -волокон, а нелокализованное ощущение интенсивной боли с C-волокнами. Эпикритическая боль позволяет не только быстро оценить действие повреждающего фактора, но и определить его локализацию, в связи с чем эпикритическую боль иногда называют предупреждающей (физиологической) болью.

Протопатическую боль в связи с тем, что ее сигналы постоянно напоминают организму, что в нем есть повреждение, называют напоминающей (патологической).

Известно, что соматическая (то есть идущая от кожи, мышц, суставов, костей и т.д.) боль отличается по характеру ощущений от боли висцеральной (то есть идущей от внутренних органов). В настоящее время установлено, что висцеральные и соматические болевые системы построены по единому принципу, а различия между ними касаются в основном плотности иннервации на единицу площади и состава волокон.

Говоря о периферических механизмах боли, необходимо ответить на вопрос: что является непосредственным раздражителем болевых рецепторов?

Многие исследователи боли полагают, что все ноцицептивные стимулы объединяет одно общее свойство по отношению к биологическим тканям - они нарушают тканевое дыхание. Так П. К. Анохин пишет: «Всюду, где процесс приводит к изменению и, очевидно, также к асфиксии свободных нервных окончаний, там в конечном итоге возникает болевое ощущение».

Это утверждение, на наш взгляд, является несколько спорным, поскольку известны состояния, при которых отмечается выраженная асфиксия, но не возникает ощущения боли. Например, при сердечном отеке легких, когда наблюдается как гипоксия, так и гиперкапния, больной испытывает удушье, но не ощущение генерализованной боли, которое должно было быть, если бы положение, высказанное П. К. Анохиным, было верным в любом случае. Дело обстоит, несомненно, гораздо сложнее, тем более, что обнаружены вещества, обладающие алгогенным (болевым) действием, среди биологических эффектов которых асфиктический (то есть гипоксия плюс гиперкапния) отсутствует.

Среди биологически активных веществ приоритет по алгогенному эффекту принадлежит гистамину, подкожное введение которого даже в ничтожных концентрациях (10 -18 г/мл) вызывает у испытуемых отчетливое чувство боли. К медиаторам боли (веществам, образующимся в зоне повреждения и возбуждающим болевые рецепторы), кроме гистамина, относятся также кинины, серотонин, ацетилхолин, катехоламины, соли кальция и калия. В формировании целостной болевой реакции большую роль играют также простагландины, ренин, окситоцин. Болевым эффектом обладают и высокие концентрации молочной кислоты.

Современные представления о функционировании механизмов боли и обезболивания основываются на данных анатомо-морфологических, нейрофизиологических и биохимических исследований. Среди них можно выделить два основных научных направления. К первому из них относится исследование анатомической природы и физиологических свойств нейрональных субстратов, осуществляющих передачу ноцицептивной импульсации. Второе направление связано с изучением физиологических и нейрохимических механизмов в отдельных образованиях мозга при различных видах воздействий, приводящих к обезболиванию (Калюжный, 1984).

Восприятие боли обеспечивается сложноорганизованной ноцицептивной системой, включающей в себя особую группу периферических рецепторов и центральных нейронов, расположенных во многих структурах центральной нервной системы и реагирующих на повреждающее воздействие (Хаютин, 1976; Лиманский, 1986; Ревенко и др., 1988; La Motte et al., 1982; Meyer et al., 1985; Torebjork, 1985; Szoicsanyi, 1986).

Болевые рецепторы.

Существуют различные типы ноцицепторов, которые контролируют целостность функционирования органов и тканей, а также реагируют на резкие отклонения параметров внутренних сред организма. В коже преобладают мономодальные А-δ-механорецепторы и полимодальные С-ноцицепторы, встречаются и бимодальные (термо — и механорецепторы) А-δ и С-ноцицепторы (Cervero, 1985; Лиманский, 1986; Ревенко, 1988).

Принято считать, что соматическая и висцеральная афферентные системы различаются своими свойствами. А-δ-волокна соматической афферентной ноцицептивной системы передают соматически организованную сенсорную информацию, которая в различных отделах мозга подвергается пространственно-временному анализу и воспринимается как локализованная острая, или колющая боль. В С-волокнах соматической афферентной ноцицептивной системы кодируется интенсивность действия ноцицептивного стимула, который вызывает ощущение разлитой жгучей, труднопереносимой (вторичной) боли и определяет связанные с нею сложные мотивационные и эмоциональные формы поведения (Женило, 2000).

Активизация рецепторов висцеральной афферентной ноцицептивной системы обычно проявляется в вегетативных реакциях и характеризуется возрастанием мышечного тонуса, развитием тревожного состояния, ощущениями тупой, диффузной (висцеральной) боли, часто осложненной отраженными болями кожных зон (Cervero, 1985; 1987; Зильбер, 1984; Женило, 2000).

Таким образом, в формировании болевой реакции значительная роль принадлежит ноцицепторам. Однако, независимо от того, каковы механизмы возникновения ноцицептивной информации на периферии, в формировании боли ключевое значение имеют процессы, происходящие в ЦНС. Именно на основе центральных механизмов: конвергенции, суммации, взаимодействия быстрой миелинизированной и медленной немиелинизированной систем на разных уровнях ЦНС – создаются ощущение и качественная окраска боли при действии различных ноцицептивных раздражений (Калюжный, 1984; Михайлович, Игнатов, 1990; Брагин, 1991; Price, 1999).

Участие спинного мозга в передаче болевой импульсации.

Первым центральным звеном, воспринимающим разномодальную афферентную информацию, является нейрональная система заднего рога спинного мозга. Она представляет собой цитоархитектонически весьма сложную структуру, которую в функциональном отношении можно рассматривать как своеобразный первичный интегративный центр сенсорной информации (Михайлович, Игнатов, 1990; Вальдман и др., 1990).

Согласно данным А. В. Вальдмана и Ю. Д. Игнатова (1990), конвергентные интернейроны заднего рога спинного мозга, большинство из которых имеют восходящие проекции, представляют собой первую станцию переключения ноцицептивной импульсации и принимают самое непосредственное участие в возникновении информации такого качества, которая высшими отделами головного мозга расценивается как болевая и запускает сложные механизмы ответного реагирования на боль. Однако в настоящее время есть все основания считать, что активность релейных нейронов, связанных с ноцицептивной афферентацией, их ответы на разномодальные стимулы, взаимодействие на них различных афферентных входов и, следовательно, формирование восходящего импульсного потока модулируется нейронами желатинозной субстанции (Rethelyi et al., 1982; Dubner, Bennett, 1983; Bicknell, Beal, 1984; Dubner et al., 1984; Perl, 1984; Iggo еt al., 1985). После весьма сложной обработки болевой афферентации в сегментарном аппарате спинного мозга, где на нее воздействуют возбуждающие и тормозные влияния, исходящие из периферических и центральных отделов нервной системы, ноцицептивные импульсы через интернейроны передаются в клетки передних и боковых рогов, вызывая рефлекторные моторные и вегетативные реакции. Другая часть импульсов возбуждает нейроны, аксоны которых формируют восходящие проводящие пути.

Восходящие пути болевой импульсации.

Ноцицептивная информация, поступающая в задние рога спинного мозга, попадает в мозг по двум «классическим» восходящим афферентным системам – лемнисковой и экстралемнисковой (Martin, 1981; Chignone, 1986). В пределах спинного мозга одна из них располагается в дорсальной и дорсолатеральной зоне белого вещества, другая - в его вентролатеральной части. Также отмечено, что в ЦНС не существует специализированных путей болевой чувствительности, а интеграция боли осуществляется на различных уровнях на основе сложного взаимодействия лемнисковых и экстралемнисковых проекций (Kevetter, Willis, 1983; Ralston, 1984; Willis, 1985; Михайлович, Игнатов, 1990; Bernard, Besson, 1990).

Вентролатеральная система разделяется на спиноталамический, спиноретикулярный и спиномезенцефалический тракты. Спиноталамический тракт является важным восходящим путем, существующим для передачи широкого спектра информации о свойствах болевого стимула и обозначается как неоспиноталамический, а два других объединяются в палеоспиноталамический тракт (Willis et al., 2001; 2002).

Нейроны спиноталамического тракта подразделяются на четыре группы: первая – нейроны широкого динамического диапазона или мультирецептивные; вторая - высокопороговые нейроны (ноцицептивно-специфические); третья - низкопороговые; четвертая - глубокие нейроны, активирующиеся различными проприорецептивными раздражениями. Терминали нейронов спиноталамического тракта оканчиваются в специфических (релейных) ядрах таламуса (вентропостериолатеральное ядро), а также в диффузно-ассоциативных (медиальная часть заднего комплекса) и неспецифических (интраламинарный комплекс – субмедиальное ядро) ядрах. Кроме того, определенное число аксонов, направляющихся в вентропостериолатеральное ядро, отдает коллатерали в центролатеральном ядре, а также к нейронам медиальной ретикулярной формации и центрального серого вещества (Ma et al., 1987; Giesler, 1995; Willis et al., 2001; 2002).

Большинство терминалей висцеральных ноцицептивных афферентных волокон оканчивается на мультирецепторных нейронах спиноталамического тракта, получающих также информацию от соматических ноцицептивных афферентов, что позволяет рассматривать их как важную афферентную ноцицептивную систему, способную передавать сигналы, вызванные действием механических стимулов с широким диапазоном энергии (Bushnell et al., 1993; Женило, 2000).

Значительный объем ноцицептивной информации поступает в ствол мозга через те аксоны спиноретикулярного тракта, являющегося вторым по величине путем передачи ноцицептивной информации, терминали которых распределены в медиальной ретикулярной формации продолговатого мозга, а также в релейных ядрах таламуса (Chignone, 1986). Некоторые спиноретикулярные нейроны являются энкефалинсодержащими (Михайлович, Игнатов, 1990). Спиноретикулярные нейроны имеют небольшие кожные рецептивные поля и активируются как неноцицептивными, так и ноцицептивными стимулами, причем частота их разрядов увеличивается с усилением интенсивности раздражения.

Спиномезенцефалический тракт образован аксонами и нейронами, лежащими вместе с нейронами спиноталамического тракта и сопровождающими их до перешейка среднего мозга, где терминали спиномезенцефалического тракта распределяются среди интегративных структур, которые формируют рефлексы ориентации и управляют вегетативными реакциями, а также структур, участвующих в появлении аверсивных ответов. Некоторые аксоны спиномезенцефалического тракта образуют коллатерали в вентробазальных и медиальных ядрах таламуса. Через эту систему запускаются сложные соматические и висцеральные антиноцицептивные рефлексы (Willis et al., 2001; 2002).

Спиноцервикоталамический тракт образован преимущественно низкопороговыми и мультирецептивными нейронами и несет информацию о действии механических неболевых и температурных раздражителей (Brown, 1981; Downie et al., 1988).

Основными проводниками, по которым передается афферентная висцеральная информация от интерорецепторов, являются блуждающий, чревный и тазовый нервы (Кеrr, Fukushima, 1980). Проприоспинальные и проприоретикулярные проекции, наряду с палеоспиноталамическим трактом, участвуют в передаче плохо локализованной, тупой боли и в формировании вегетативных, эндокринных и аффективных проявлений боли (Yaksh, Hammond, 1990).

Существует четкое соматотопическое распределение каждого афферентного канала, независимо от того, принадлежит он к соматическим или висцеральным системам. Пространственное распределение этих проводников обусловливается уровнем последовательного вхождения в спинной мозг (Сervero, 1986; Женило, 2000).

Таким образом, можно выделить несколько восходящих проекций, которые существенно отличаются по морфологической организации и имеют непосредственное отношение к передаче ноцицептивной информации. Однако их ни в коем случае нельзя рассматривать как пути проведения исключительно боли, поскольку они являются также и основными субстратами сенсорного входа в различные структуры головного мозга другой модальности. Современные морфологические, физиологические исследования и обширная практика нейрохирургических вмешательств свидетельствуют о том, что ноцицептивная информация достигает высших отделов мозга через многочисленные дублирующие каналы, которые в силу обширной конвергенции и диффузных проекций вовлекают в формирование боли сложноорганизованную иерархию различных структур головного мозга, в которых происходит взаимодействие разномодальных афферентных систем (Михайлович, Игнатов, 1990).

Роль головного мозга в формировании болевой реакции.

Анализ данных литературы свидетельствует о том, что при болевом раздражении ноцицептивный поток передается из спинного мозга практически во все структуры головного мозга: ядра ретикулярной формации, центральное околоводопроводное серое вещество, таламус, гипоталамус, лимбические образования и кору больших полушарий, которые выполняют самые разнообразные функции как сенсорного, двигательного, так и вегетативного обеспечения защитных реакций, возникающих в ответ на ноцицептивное раздражение (Дуринян и др., 1983; Gebhart, 1982; Fuchs, 2001; Fuchs et al., 2001; Guiibaud, 1985; Лиманский, 1986; Ta, Маякова, 1988; Михайлович, Игнатов. 1990; Брагин, 1991). Однако во всех областях мозга отмечены широкая конвергенция и взаимодействие соматических и висцеральных афферентных систем, что позволяет предположить принципиальное единство центральных механизмов регуляции болевой чувствительности (Вальдман, Игнатов, 1990; Калюжный, 1991). При этом диффузные восходящие проекции передают ноцицептивную информацию ко многим образованиям различных этажей мозга, которые выполняют самые разнообразные функции как сенсорного, двигательного, так и вегетативного обеспечения защитных реакций, возникающих в ответ на ноцицептивное раздражение (Fuchs et al., 2001; Guilboud et al., 1987; Та, Маякова, 1988).

В таламусе можно выделить три основных ядерных комплекса, имеющих непосредственное отношение к интеграции боли: вентробазальный комплекс, задняя группа ядер, медиальные и интраламинарные ядра. Вентробазальный комплекс является главной структурой соматосенсорной системы, мультисенсорная конвергенция на нейронах которой обеспечивает точную соматотопическую информацию о локализации боли, ее пространственную соотнесенность и сенсорно-дискриминативный анализ (Guilboud et al., 1987). Таламические ядра наряду с вентробазальным комплексом участвуют в передаче и оценке информации о локализации болевого воздействия и частично – в формировании мотивационно-аффективных компонентов боли.

Медиальные и интраламинарные ядра таламуса, получающие наряду с ноцицептивными входами массивный афферентный приток из центрального серого вещества гипоталамуса, лимбической и стриопаллидарной систем и имеющие обширные субкортикальные и корковые проекции, играют основополагающую роль в интеграции «вторичной», протопатической боли. Эти ядра формируют также сложные вегетомоторные высокоинтегрированные защитные реакции на ноцицепцию, а также мотивационно-поведенческие проявления боли и ее аффективное, дискомфортное восприятие (Cheng, 1983).

Кора головного мозга принимает участие как в перцепции боли, так и в ее генезе (Porro, Cavazzuti, 1996; Casey, 1999; Ingvar and Hsieh, 1999; Treede et al., 2000; Чурюканов, 2003). Первая соматосенсорная зона коры S1 непосредственно участвует в механизмах формирования перцептуально-дискриминативного компонента системной болевой реакции, ее удаление приводит к повышению порогов восприятия боли (Rainville et al., 1997; Bushnell et al., 1999; Petrovic et al., 2000; HOf Bauer et al., 2001). Вторая соматосенсорная область коры S2 имеет ведущее значение в механизмах формирования адекватных защитных реакций организма в ответ на болевое раздражение, ее удаление приводит к снижению порогов восприятия. Орбито-фронтальная область коры играет значительную роль в механизмах формирования эмоционально-аффективного компонента системной болевой реакции организма, ее удаление не изменяет порогов восприятия перцептуально-дискриминативного компонента и значительно повышает пороги восприятия эмоционально-аффективного компонента боли (Решетняк, 1989). Исследования с использованием позитронной эмиссионной томографии в комбинации с методом ядерно-магнитного резонанса выявили существенные изменения кровотока и локального метаболизма в полях коры при ноцицептивных воздействиях (Talbot et al., 1991; Jones, Derbyshire, 1994).

Данные морфологических исследований по изучению внутримозговых связей с использованием различных методов (ретроградного аксонального транспорта пероксидазы хрена, дегенарации, иммунорадиологических, гистохимических и др.) представлены на рис. 2.5. (Брагин, 1991).

Таким образом, болевая реакция «является интегративной функцией организма, которая мобилизует самые разнообразные функциональные системы для защиты организма от воздействующих вредящих факторов и включает такие компоненты, как сознание, ощущения, память, мотивации, вегетативные, соматические и поведенческие реакции, эмоции» (Анохин, Орлов, 1976).