6.2.1.2. Периферические алгогены

Эндогенные алгогены выделяются при повреждении или воспалении тканей и не только приводят к выраженной боле­вой реакции, но и повышают чувствительность ноцицепторов к последующим раздражениям.

Механизм возбуждающего действия алгогенов на хемоно-цицепторы недостаточно изучен, однако предполагают, что в

его основе лежат механохимические процессы, приводящие к изменению ионной проницаемости в мембране нервного окончания. Большое значение в активации хемоноцицепторов имеет скорость изменения биохимических констант в тканях, окружающих нервные окончания. Алгогены в минимальных концентрациях при взаимодействии с хемоноцицепторами вы­зывают у человека боль.

Различают несколько типов аллогенных веществ:

• тканевые алгогены — гистамин, серотонин, ацетилхо-лин, простагландины, лейкотриены, цитокины, К⁺ и Н⁺;

• плазменные алгогены — брадикинин, каллидин;

• алгогены, выделяющиеся из нервных окончаний, — суб­станция Р, нейрокинин А, кальцитонин — ген — родст­венный пептид.

Среди алгогенов, выделяющихся при повреждении тканей, наибольшее значение в активации и сенситизации ноцицепто­ров принадлежит брадикинину, простагландинам, цитокинам, серотонину и гистамину. Брадикинин, высвобождаясь из плазмы крови в области повреждения, не только самостоя­тельно может активировать ноцицептивные рецепторы, но и индуцирует образование из арахидоновой кислоты других ме­диаторов воспаления — простагландинов, тромбоксанов и лейкотриенов. В свою очередь выделенные вещества, обладая выраженным самостоятельным алгогенным действием, потен­цируют способность гистамина, серотонина и брадикинина воздействовать на нервные окончания. Вслед за этим из неми-елинизированных С-афферентов выходят тахикинины (суб­станция Р и нейрокинин А), которые, увеличивая сосудистую проницаемость, еще больше повышают локальную концентра­цию медиаторов воспаления.

6.2.1.3. Первое переключение ноцицептивной информации (первичное ноцицептивное реле)

Тела нейронов, воспринимающих стимулы от ноцицептив-ных рецепторов туловища и конечностей, расположены в спинномозговых ганглиях, а от рецепторов лица — в ганглии тройничного нерва. От этих клеток большинство центральных аксонов соответственно входят в спинной мозг через задний корешок или направляются в продолговатый мозг в составе тройничного нерва. Некоторая часть болевых афферентов проникает в спинной мозг через передние корешки. После входа в спинной мозг А-дельта и С-волокна разделяются на восходящие и нисходящие ветви и оканчиваются на нейронах заднего рога, где и происходят первичная переработка ноци­цептивной информации и передача ее в структуры головного мозга [Михайлович В.А., Игнатов Ю.Д., 1990].

Выделяют три группы нейронов дорсальных рогов, получа­ющих ноцицептивные сигналы с периферии (рис. 6.1). Первая группа нейронов — это специфические ноцицептивные ней­роны, возбуждающиеся исключительно повреждающими сти­мулами. Локализованы они преимущественно в 1-й пластине дорсального рога, где оканчиваются А-дельта и С-афференты, и имеют небольшие рецептивные поля.

Вторая группа нейронов — это нейроны широкого динами­ческого диапазона (ШДД), или конвергентные нейроны, кото­рые возбуждаются как неноцицептивными, так и ноцицептив-ными стимулами с широких рецептивных полей и располага­ются преимущественно в 5—7-й пластинах дорсального рога. Характерной особенностью этих нейронов является то, что они изменяют паттерн своего ответа при увеличении интен­сивности наносимых раздражений и долго сохраняют повы­шенную возбудимость после короткого ноцицептивного сти­мула. Кроме этого, нейроны ШДД находятся под большим нисходящим тормозным влиянием супраспинальных центров по сравнению со специфическими ноцицептивными нейрона­ми. Все это позволяет заключить, что специфические ноци­

цептивные нейроны обеспечивают прямую передачу ноцицеп-тивных сигналов в вышележащие структуры мозга, на основе которых формируется ощущение острой строго локализован­ной первичной боли. Нейроны ШДД кодируют интенсивность ноцицептивного стимула, что придает сигналу соответствую­щую эмоциональную окраску.

От нейронов первой и второй групп начинаются восходя­щие афферентные системы, осуществляющие проведение но-цицептивных сигналов к супраспинальным структурам мозга.

Третья группа нейронов дорсального рога представлена ней­ронами желатинозной субстанции (2-я пластина), которые вли­яют на формирование восходящего ноцицептивного потока, прямо воздействуя на активность клеток первых двух групп. Именно этим нейронам R.Melzack и P. D.Wall (1965) отвели ве­дущую роль в теории «воротного контроля боли». Основное по­ложение этой теории заключается в том, что нейроны желати­нозной субстанции, активируясь «неболевыми» импульсами, приходящими с периферии по толстым миелинизированным волокнам, или нисходящими импульсами из супраспинальных центров, тормозят нейроны ШДД и тем самым ограничивают прохождение ноцицептивных сигналов в структуры головного мозга [Калюжный Л.В., 1984; BonicaJ.J., 1990].

6.2.1.4. Восходящие спинальные тракты (пути) ноцицептивных афферентов

Основная масса ноцицептивной информации передается в составе спиноталамического, спиноретикулярного и спиноме-зенцефалического трактов. Спиноталамический тракт (неос-пиноталамический тракт) обеспечивает прямое, быстрое по­ступление ноцицептивных сигналов в ядра таламуса. Спино-ретикулярный и спиномезэнцефалический тракты представля­ют собой филогенетически более древний палеоспиноталами-ческий тракт с полисинаптическим медленным проведением импульсов.

Как видно на рис. 6.1, спиноталамический тракт (СТТ) об­разуют аксоны, нейроны которых лежат в 1-й, 5-й и частично в 6-й пластинах серого вещества заднего рога. После пере­креста в передней комиссуре волокна СТТ в составе вентрола-терального канатика поднимаются вверх и оканчиваются в ядрах таламуса: в специфическом релейном ядре соматосен-сорной чувствительности — вентро-постеро-латеральном (ВПЛ), в ассоциативных ядрах медиальной части задней груп­пы ядер таламуса и неспецифических ядрах интраламинарного комплекса. Среди нейронов дорсального рога, аксоны кото­рых образуют СТТ, имеются как специфические ноцицептив­ные нейроны, так и нейроны широкого динамического диапа­

зона. Необходимо отметить, что среди аксонов спиноталами-ческого тракта, направляющихся в ВПЛ от нейронов 1-й и 2-й пластин дорсального рога, многие отдают коллатерали к ней­ронам ретикулярной формации и центрального серого веще­ства.

Спиноретикулярный тракт берет начало от аксонов, ней­роны которых лежат в 5-й и 7-й пластинах дорсальных рогов. Нейроны 1-й пластины не принимают участия в образовании этого тракта, поэтому большинство волокон спиноретикуляр-ного тракта составляют аксоны неспецифических полимодаль­ных нейронов широкого динамического диапазона. Термина-ли этих нейронов оканчиваются в медиальной ретикулярной формации продолговатого мозга (ретикулярном гигантокле-точном ядре, парагигантоклеточном ядре и большом ядре шва). В свою очередь восходящие проекции от этих ядер на­правляются к интраламинарным ядрам таламуса, а другая суб-таламическая ветвь распределяется в структурах лимбический системы.

Спиномезэнцефалический тракт, так же как и спинотала­мический, образован аксонами нейронов 1-й и 5—7-й пластин заднего рога. Основная часть аксонов этого тракта оканчива­ется в покрышке среднего мозга, центральном сером веществе и интраламинарных ядрах таламуса. Учитывая тот факт, что большинство аксонов оканчивается в структурах, контролиру­ющих проведение болевых сигналов, было высказано предпо­ложение, что нейроны этого тракта скорее связаны с актива­цией антиноцицептивных реакций, нежели с формированием различных ощущений боли. Обширные двусторонние повреж­дения вентролатеральных канатиков спинного мозга, где про­ходят волокна спиноталамического, спиноретикулярного и спиномезэнцефалического трактов, вызывают полную потерю болевой и температурной чувствительности ниже места по­вреждения.

В последнее время появились сообщения о том, что клас­сический неболевой спинальный путь — дорсальные (задние) столбы, получающий входы от толстых миелинизированных низкопороговых афферентов, участвует в проведении ноци­цептивных сигналов. При этом обсуждается наличие как пря­мых входов от нейронов спинномозговых ганглиев, активиру­емых ноцицептивными А-дельта-волокнами, так и опосредо­ванных постсинаптических входов от ноцицептивных клеток дорсального рога. Полагают, что ноцицептивная информация, передающаяся по этому тракту, наряду со спиноталамическим трактом обеспечивает формирование представлений о локали­зации и качестве болевого стимула. Вместе с тем клинические наблюдения свидетельствуют о том, что повреждение задних столбов не только не повышает пороги болевой чувствитель­ности, а наоборот, снижает их, при этом одновременно нару­

шаются все виды дискриминационной чувствительности, ут­рачивается способность определять положение конечностей, развивается атаксия. Поэтому в функциональном отношении задние столбы рассматривают не как систему дублирующих каналов, обеспечивающих формирование болевого ощущения, а как афферентное звено, активирующее центральные антино-цицептивные структуры мозга (на рис. 6.1 это обозначено пунктирными стрелками).

6.2.1.5. Таламические ядра, воспринимающие ноцицептивную афферентацию

Большая роль в анализе ноцицептивных сигналов принад­лежит ядрам таламуса, являющимся основным коллектором, где собирается и обрабатывается вся сенсорная информация. Среди большого многообразия ядер таламуса непосредствен­ное отношение к интеграции боли имеют вентробазальный комплекс, интраламинарные ядра, задняя группа ядер и ме-диодорсальное ядро.

Вентробазальный комплекс, включая вентропостеролате-ральное (ВПЛ) и вентропостеромедиальное (ВПМ) ядра тала­муса (см. рис. 6.1), является основной передаточной структу­рой афферентной соматосенсорной системы. Его нейроны ак­тивируются соматотопически с небольших рецептивных полей контралатеральной стороны, т.е. ядра, расположенные в пра­вой части таламуса, воспринимают сигналы от левой стороны туловища. Ноцицептивные нейроны вентробазального ком­плекса, так же как и нейроны других соматических модальнос­тей (т.е. видов чувствительности), имеют упорядоченную то­пическую организацию и локализованы в наружной области ядра в виде скорлупы, окружающей центральную зону ядра. Помимо пространственного расположения ноцицептивных нейронов отдельно от нейронов других соматических модаль­ностей в вентробазальном комплексе, существует и топичес­кая упорядоченность среди нейронов «ноцицептивной зоны». Так, нейроны дорсальной части ноцицептивной зоны получа­ют контралатеральные входы от дорсальной поверхности туло­вища, тогда как нейроны вентральной части активируются при раздражении вентральной поверхности туловища. Многие нейроны ноцицептивной зоны вентробазального комплекса таламуса по своим свойствам относятся к специфическим но-цицептивным нейронам, что позволяет считать вентробазаль­ный комплекс частью системы идентификации и локализации болевых стимулов.

Интраламинарные ядра таламуса: центральное медиальное (ЦМ), центральное латеральное (ЦЛ) (см. рис. 6.1), парацент-ральное, срединный центр и парафасцикулярный комплекс

относятся к неспецифическим ядрам. Клетки этих ядер яв­ляются полимодальными и отвечают на многие сенсорные стимулы (соматические, висцеральные, слуховые, зритель­ные). Несмотря на то что интраламинарные ядра относятся к неспецифическим структурам мозга, в них наряду с нейро­нами ШДД регистрируются специфические ноцицептивные нейроны, активируемые исключительно болевыми стимулами. Интраламинарным ядрам таламуса отводится важная роль в механизмах развития эмоционально-аффективных проявле­ний протопатической (диффузной) боли. Об этом свидетель­ствуют и клинические наблюдения. Разрушение интралами-нарных ядер у людей, страдающих невыносимыми хроничес­кими болями, приводит к купированию болей за счет устране­ния тягостного эмоционального компонента, сопровождаю­щего болевой синдром. При этом не происходит изменений в оценке прикосновения, укола или температуры, которые наблюдаются при разрушении вентробазального комплекса таламуса.

Заднюю группу ядер таламуса (ЗГ), занимающую каудаль-ную часть дорсального таламуса и включающую в себя подуш­ку, латеральное заднее ядро, надколенчатое ядро и часть меди­ального коленчатого тела, относят по своим функциональным свойствам к ассоциативным ядрам таламуса. Этот комплекс ядер получает спинальные афферентные проекции, восходя­щие в вентролатеральных и дорсолатеральных канатиках спинного мозга. Многие нейроны задней группы ядер активи­руются болевыми стимулами с широких рецептивных полей, изменяя характер ответа при увеличении интенсивности раз­дражения. Особенностью нейронов задней группы ядер явля­ется их способность одновременно реагировать на возбужде­ние рецепторов и других сенсорных систем (зрительной и слу­ховой). Такое свойство является общим для нейронов, входя­щих в ассоциативные таламопариетальные и таламофронталь-ные системы мозга, которые возникли в результате дифферен­цировки неспецифической системы таламуса. Задняя группа ядер, имеющая тесные связи с теменной ассоциативной корой, принадлежит к таламопариетальной ассоциативной системе мозга. Ассоциативные системы мозга имеют особое значение в определении биологической значимости стимулов и выработке адекватных ответных реакций на них. Поэтому значение задней группы ядер в интеграции ноцицептивных сигналов заключается в координации сложных комплексных мотивационных, моторных и вегетативных защитных реакций, возникающих в ответ на повреждающий раздражитель.

Медиодорсальному ядру (МД на рис. 6.1), входящему в та-ламофронтальную ассоциативную систему мозга, отводится важная роль в переработке и передаче сигналов во фронталь­ную кору головного мозга. Нейроны медиодорсального ядра

изменяют характер своего ответа при различных ноцицептив­ных раздражениях с достаточно широких рецептивных полей, а его разрушение у людей ослабляет аффективный компонент болевого синдрома.