Робоча програма з фізіології 12010001 Лікувальна справа 12010002 Педіатрія Івано-Франківськ 2014 Форма n н 04



Сторінка11/16
Дата конвертації31.03.2017
Розмір2.32 Mb.
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   16
Лекція на тему :
Фізіологічні основи болю

План лекції




  1. Значення болю.

  2. Механізм больових відчуттів.

  3. Ноцицептивна та антиноцицептивна системи мозку.

  4. Фізіологічні основи знеболення.

Біль - це відчуття, що виникає при дії на організм пошкоджуючих чинників. Це відчуття є важливим для організму, тому що повідомляє про наявність чинника, що ушкоджує.


МЕХАНІЗМ БОЛЬОВИХ ВІДЧУТТІВ
Існують специфічні рецептори, що сприймають дію ушкоджуючого агента, у відповідь на що і виникає відчуття болю. Їх називають больовими рецепторами. У зв'язку з тим, що почуття болю - це поняття, характерне для людини, а не для тварин, запропоновано називати ці рецептори - ноцицепторами (від лат. - ноцiо - краю, ушкоджую). Ці рецептори розташовані в шкірі, м'язах, у суглобах, окісті, підшкірній клітковині і у внутрішніх органах і являють собою вільні нервові закінчення, розгалуження дендрита аферентного нейрона, що несе імпульси в спинний (або довгастий - від рецепторів голови) мозок. Існують 2 вида ноцицепторів: механоноцицептори і хемоноцицептори. Перші збуджуються під впливом механічних впливів, в результаті яких підвищується проникність мембрани закінчень для іонів натрію, це призводить до деполяризацii (рецепторний потенціал), що викликає генерацію потенціалів дії в аферентному волокні. Хемоноцицептори реагують на хімічні речовини, в тому числi на надлишок водневих іонів, надлишок іонів калію, а також на впливи брадикiнiна, гiстамiна, соматостатина, речовини Р. Чутливiсть хемоноцицепторiв до цих ноцигенних чинників різко зростає під впливом модуляторів, наприклад, простагландинів типу ПГЕ1, ПГЕ2, ПГФ2-альфа. От чому ненаркотичнi анальгетики аспірин, амiдопирин, анальгiн здійснюють свій ефект: вони здатні блокувати синтез простагландинiв і тим самим знімати підвищену збудливість хемоноцицепторiв.
НОЦИЦЕПТИВНА ТА АНТИНОЦИЦЕПТИВНА СИСТЕМИ МОЗКУ
Iмпульсацiя від ноцицепторiв йде по специфічних провідних шляхах, що починаються нервовими волокнами типу А-дельта і С. Волокна типу А-дельта проводять збудження зі швидкістю 4-30 м/с, а волокна типу С - із швидкістю 0,4-2 м/с. Тому у відповідь на больове подразнення людина спочатку відчуває миттєво гострий точно локалізований біль, а в наступному - тупий без чіткої локалізації біль. Отже, перше відчуття виникає у відповідь на iмпульсацiю по швидких волокнах (А-дельта), а друге - по повільних.

В спинному мозку відбувається переключення iмпульсацiї на нейрони, що дають початок спиноталамiчному шляху (передньобоковий шлях). Ці нейрони лежать у V прошарку (по Рекседу), тому їх часто називають нейронами V пластини або просто - нейрони V. Ці нейрони дають аксони, що, перейшовши на контрлатеральну область спинного мозку, йдуть транзитом через довгастий і середній мозок і доходять до таламуса - до його специфічних ядер, зокрема, до вентробазального ядра, тобто до того ж ядра, до якого приходять імпульси від тактильних рецепторів шкіри і від пропрiорецепторiв. Від специфічних ядер iмпульсацiя надходить у соматосенсорну кору - у первинну - S-1 і у вторинну проекційну соматосенсорну кору S-2. Ці ділянки знаходяться відповідно в області постцентральної звивини і у глибині сiльвiєвої борозни. В цих ділянках мозку відбувається аналіз імпульсної активності, усвідомлення болю. Але остаточне відношення до болю виникає за участю нейронів лобної ділянки кори. Завдяки цим нейронам навіть надмірний потік iмпульсацiї від ноцицепторiв може сприйматися як слабкий подразник і навпаки. Одночасно потік iмпульсацiї від ноцицепторiв на рівні довгастого і середнього мозку відходить по коллатералям у ретикулярну формацію, від неї - до неспецифічних ядер таламуса, від них - до всіх ділянок кори (дифузна активація нейронів усіх ділянок кори), а також досягає нейронів лiмбiчної системи. Завдяки цій інформації больова iмпульсацiя набуває емоційного фарбування - у відповідь на больову iмпульсацiю виникає почуття страху, почуття болю та інші емоції.

На рівні спинного і довгастого мозку частина імпульсів, що йдуть від ноцицепторiв, по коллатералям досягає мотонейронів спинного і довгастого мозку і викликає рефлекторні відповіді, наприклад, згинальнi рухи. Тому у відповідь на больовий подразник людина вiдсмикує кiнцiвку від подразника. Частина інформації від ноцицепторiв на рівні спинного і довгастого мозку по коллатералям надходить до еферентних нейронів вегетативної нервової системи, тому виникають вегетативні рефлекси у відповідь на больовий подразник (наприклад, спазм судин, розширення зіниці).

Отже, у сприйнятті больових імпульсів і в створенні відчуття болю беруть участь багато структур мозку, що об'єднують в поняття «ноцицептивна» система. Якщо заблокувати потік імпульсів на якій-небуть ділянці їх передачi, то больова реакція знижується. Таким способом вдасться позбутися від больових відчуттів при використанні наркотиків типу інгаляційних наркотичних засобів (ефір, закис азоту), при дії етилового спирту. Вважають, що ефір блокує передачу збудження у синапсах, пригнічує активність ретикулярної формації і тим самим знижує потік ноцицептивної iмпульсацii.

Представлена схема ноцицептивного аналізу, проте, не цілком пояснює всі факти, що стосуються сприйняття больових подразнень. Так, відомо, що в ряді випадків пошкоджуючі впливи, що в звичайних умовах призводять до больового шоку, можуть не викликати больових відчуттів. Наприклад, в Індії відомий обряд: об'їзд сіл «обранцем Бога». «Обранець» знаходиться в підвішеному стані за допомогою гаків, що пронизують шкіру і м'язи «обранця» (як тушу м'яса). В'їжджаючи в чергове село, «обранець» повисає на цих гаках і передає послання від Бога. При цьому він не відчуває гострого болю (Р. Мелзак). Описуються й інші явища, наприклад, обряд самокатування при виконанні танка Сонця в індіанців північно-американських рівнин, під час якого шомполами вириваються шматки м'яса з грудей танцюючого. Р. Мелзак описує обряд «кувади» - під час родів чоловік лягає в постіль і стогне, начебто він самий відчуває пологовий біль. В найважчих випадках (патологічні роди) чоловік залишається лежати в постелі разом із дитиною, щоб відновити сили від страшного іспиту, а породілля відразу іде в поле працювати. Інші приклади: Кашпіровський проводить психотерапевтичне знеболювання, в тому числі на відстані, з використанням телеканала з Києва в Тбілісі, під час якого проводиться хірургічна операція без використання наркотичних засобів. Описуються приклади використання аурикулярної акупунктури для проведення тотальної резекції шлунка, для операції на щитовидній залозі. Повідомляється про успішне використання проти болю трансшкiрної електростимуляцiї або механічного подразнення окремих ділянок шкіри, наприклад, за допомогою iпплiкатора Кузнєцова.

Як же пояснити всі ці випадки, а також випадки фантомного болю (кiнцiвка видалена, наприклад, із приводу гангрени стопи, а хворий постійно відчуває біль у пальцях видаленої стопи), каузалгiї (пекучі болі, що не проходять)? Потрібна теорія болю. Історично було три варіанти теорії болю . Найперша - це теорія специфічних шляхів. Вона пояснює виникнення болю як результат аналізу імпульсів, що йдуть по специфічних шляхах від специфічних рецепторів - ноцицепторiв. Чим інтенсивніше потік імпульсів, тим сильніше відчуття болю. Теорія бере свій початок від Р. Декарта, що намагався відповісти на запитання - як реагує організм на больовий подразник. Проте ця теорія не може пояснити факти, перераховані вище.

2. «Теорія паттерна» або теорія уяви. Вона припускає, що не існує специфічних больових рецепторів і больових шляхів. Біль виникає кожен раз тоді, коли в мозок надходить достатньо великий потік різноманітних імпульсів, що перевищує деякий критичний рівень. Біль - це відчуття, що виникає на надмірний потік імпульсів, що йдуть від різних рецепторів наприклад, від шкірних, смакових, звукових і інших рецепторiв. Проте ця теорія теж не спроможна пояснити багато фактів.

3. У 1965 році Р. Мелзак запропонував гіпотезу «механізму ворiт»: вона пояснювала появу больових вiдчуттiв як реакцію мозку на потік імпульсів, що йдуть по специфiч них шляхах від специфічних (ноцицептивних) рецепторів, за умови, що цей потік перевищує деякий критичний рівень. У цій гіпотезі постульовано, що на рівні спинного мозку (а в сучасних концепціях - думають, що й у таламусi) є спеціальний «механізм ворiт», що регулює проходження імпульсів від ноцицепторiв до вищих відділів мозку. Р. Мелзак скористався даними морфологів про наявність у спинному мозку желатинозної субстанції - це скупчення нейронів, що знаходяться в 2-й і 3-й пластинах по Рекседу. Відповідно, по Р. Мелзаку, ці нейрони являють собою гальмiвнi нейрони, що впливають на передачу ноцицептивних імпульсів, що йдуть від аферентного нейрона (спинномозкового ганглiя) до нейронів спинного мозку, що дає початок спиноталамiчному шляху. Коли нейрони 2-3 збуджуються, вони гальмують передачу ноцицептивних імпульсів і тому знижують інтенсивність потоку цих імпульсів до мозку. Якщо цей потік зберігається достатньо високим, то людина відчуває відчуття болю. Таким чином, «воротами» служать нейрони желатинозної субстанції. Їх активність як гальмiвних структур може підтримуватися принаймні 3 способами.

1. За рахунок імпульсів, що йдуть від механорецепторiв шкіри: коли збуджуються рецептори тиску, дотику (швидкості) і вібрації, то частина імпульсів від них, по шляху в довгастий мозок, надходить до нейронів желатинозної субстанції і активує їх. В результаті гальмiвна активність цих нейронів зростає і тим самим блокується проведення больових сигналів від ноцицепторiв. Саме цей механізм лежить в основі ефективності трансшкiрної електростимуляцii (використання нейростимуляторiв) і механічного подразнення шкіри (iпплікатори Кузнєцова) як засіб знеболювання.

2. Активність цих нейронів може також підвищуватися під впливом супраспинальних структур. При подразненні багатьох структур мозку може відбуватися гальмування проведення ноцицептивної інформації через «ворота». Так, лобна доля, хвостате ядро, ядра таламуса, нейрони мозочка, гiпоталамiчнi центри, ряд скупчень середнього мозку, в тому числі (це найбільше активне місце) - центральна сіра околопровiдна речовина (ЦСОР), червоне ядро, чорна субстанція, структури довгастого мозку – велике клiтинне, гiгантоклiтинне і парагiгантоклiтинне ядра ретикулярноi формації. Ці структури активують нейрони 2-3 желатинозної субстанції і тим самим гальмують проведення ноцицептивної інформації. Крім того, у цих же структурах може зростати активність клітин, що продукують ряд речовин (див. нижче), що через кров і ліквор можуть гальмувати ноцицептивне проведення в області «ворiт».

3. До таких речовин вiдносяться ендогенні пептиди (ендогенні опiати), що подібно морфіну, викликають яскраво виражений знеболюючий ефект - це ендорфiни (альфа-, бета-, гамма-, але самий активний із них бета-ендорфiн), енкефалiни (вони теж неоднорідні), динорфiни. Ендогенні опiати, або опiоiди, взаємодіють із специфічними рецепторами - опiатними рецепторами і здійснюють свій вплив або на нейрони 2-3 желатинозної субстанції, або блокують передачу ноцицептивних імпульсів в інших точках ноцицептивної системи. Відомо, що опiатнi рецептори бувають різних видів: мю, сигма, дельта, епсiлон, каппа. Морфін (алкалоїд опію, соку маку) взаємодіє переважно з мю-рецепторами, енкефалiни - із дельта-рецепторами, бета-ендорфіни - із епсiлон-рецепторами, дiнорфiн і неодiнорфiн - із каппа-рецепторами, а речовина СКФ 10047 - із сігма-рецепторами (Фармакологія, п.р. Д. Р. Харкевича, 1987 р.).

Показано, що якщо людині введений налоксон - блокатор опiатних рецепторів, то в нього підвищується больова чутливість; стимули, що звичайно сприймалися як механічні впливи на шкіру, тепер сприймаються як больові. Це вказує на те, що в звичайних умовах існує виражений знеболюючий вплив ендогенних опiатiв.

Крім опiатiв анальгезуючою дією володіють:

1. Нейротензин - полiпептид, синтез якого дуже широко представлений в ЦНС. Його ефект сильніший, чим ефект ендогенних опiатiв.

2. Окситоцин, вазопресин (АДГ) мають слабковиражений анальгезуючий ефект.

3. Достатньо виражений анальгезуючий ефект у серотоніна. Серотонiнергiчнi нейрони довгастого мозку саме завдяки цьому спроможні гальмувати ноцицептивну iмпульсацiю.

4. Адреналін: під час стресу його викид з мозкового шару наднирникiв зростає і при цьому спостерігається анальгезуючий ефект. Приклади з спортивної хронiки: покалічений, травмований спортсмен у полум'ї боротьби майже не відчуває біль.

Всі нейрони, що виробляють зазначені речовини, і нейрони, що здійснюють безпосередньо супраспiнальнi впливи на нейрони 2-3 желатинозної субстанції, об'єднані в антиноцицептивну систему.

Ця система грає важливу роль в забезпеченні одержання інформації про наявність в середовищі ушкоджуючого впливу. Коли організм вперше зустрічається з ушкоджуючим агентом, то гальмування інформації є недоцiльним. В наступному підвищується активність антиноцицептивної системи, яка частково знижує інтенсивність больового впливу.

На думку Калюжного Л. В. (1984 р.), будь-який стимул, що не викликає пошкодження організму, теж викликає активацію антиноцицептивної системи, в тому числі - виділення порції ендогенних опiатiв - ендорфiна, енкефалiна - і тем самим як би нагороджує організм «пряником» - знеболюючою речовиною, що до того ж викликає ейфорію. Антиноцицептивна система - це свого роду система нагородження. Вона заохочує дослідницьку діяльність організму, спрямовану на активну зустріч із будь-якими подразниками. В даний час теорія «ворiт», або механізму «ворiт», одержала загальне визнання, хоча і вона не все може пояснити до кінця (наприклад, явище фантомного болю, каузалгiї).


ФІЗІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ЗНЕБОЛЕННЯ
З позицій теорії «ворiт», ефективність акупунктурного знеболювання пояснюється тим, що при цьому йде iмпульсацiя в антиноцицептивну систему, зокрема, відбувається активація центральноi сіроi околоводопровiдноi речовини (ЦСОР), в результаті чого гальмується потiк ноцицептивної iмпульсацiї - як за рахунок прямого впливу ЦСОР на нейрони 2-3 желатинозної субстанції, так і за рахунок опосередкованого впливу: показано, що при акупунктурi підвищується утримання в крові ендогенних опiоiдiв. Думають, що подібний ефект має місце при використанні черезшкiрної електростимуляцiї не тільки за рахунок активації шкірних рецепторів, але і за рахунок підвищення активності ЦСОР.

Відповідно до теорії Р. Мелзака, ноцицептивнi імпульси теж впливають на активність нейронів желатинозної субстанції (нейронів 2 і 3 шарів по Рекседу) - вони гальмують ці нейрони (за допомогою інших гальмiвних нейронів) і тим самим знiмають гальмуючу дію желатинозної субстанції на проведення ноцицептивноi iмпульсацii. Таке явище називається полегшенням. Якщо потік імпульсів ноцицептивного походження дуже високий, то ні хімічні речовини, ні інші компоненти антиноцицептивної системи не спроможні гальмувати потік і тому виникає відчуття болю.

В даний час розроблені методики знеболювання, в тому числі, на основі уявлень про механізми больових відчуттів та існування антиноцицептивної системи.

Лекция на тему :
Физиологические основы боли

План лекции




  1. Значение боли.

  2. Механизм болевых ощущений.

  3. Ноцицептивная та антиноцицептивная системы мозга.

  4. Физиологичные основы обезболивания.

Боль - это ощущение, которое возникает при действии на организм повреждающих факторов. Это ощущение является важным для организма, потому что сообщает о наличии повреждающего фактора.


МЕХАНИЗМ БОЛЕВЫХ ОЩУЩЕНИЙ
Существуют специфические рецепторы, которые воспринимают действие повреждающего агента, в ответ на что и возникает ощущение боли. Их называют болевыми рецепторами. В связи с тем, что чувство боли - это понятие, характерное для человека, а не для животных, предложено называть эти рецепторы - ноцицепторами (от лат. - ноцио - краю, повреждаю). Эти рецепторы расположены в коже, мышцах, в суставах, надкостнице, подкожной клетчатке и во внутренних органах и представляют собой свободные нервные окончания, разветвление дендрита афферентного нейрона, что несет импульсы в спинной (или продолговатый - от рецепторов головы) мозг. Существуют 2 вида ноцицепторов: механоноцицепторы и хемоноцицепторы. Первые возбуждаются под воздействием механических влияний, в результате которых повышается проницаемость мембраны окончаний для ионов натрия, это приводит к деполяризации (рецепторный потенциал), что вызывает генерацию потенциалов действия в афферентном волокне. Хемоноцицепторы реагируют на химические вещества, в том числе на избыток водородных ионов, избыток ионов калия, а также на влияния брадикинина, гистамина, соматостатина, вещества Р. Чувствительность хемоноцицепторов к этим ноцигенным факторам резко растет под воздействием модуляторов, например, простагландинов типа ПГЕ1, ПГЕ2, ПГФ2-альфа. Вот почему ненаркотические анальгетики аспирин, амидопирин, анальгин осуществляют свой эффект: они способны блокировать синтез простагландинов и тем самым снимать повышенную возбудимость хемоноцицепторов.
НОЦИЦЕПТИВНАЯ ТА АНТИНОЦИЦЕПТИВНАЯ СИСТЕМЫ МОЗГА
Iмпульсация от ноцицепторов идет по специфическим ведущим путям, которые начинаются нервными волокнами типа А-дельта и С. Волокна типа А-дельта проводят возбуждение со скоростью 4-30 м/с, а волокна типа С - со скоростью 0,4-2 м/с. Поэтому в ответ на болевое раздражение человек сначала испытывает мгновенно острую точно локализованную боль, а в следующем - тупая без четкой локализации боль. Следовательно, первое ощущение возникает в ответ на импульсацию по быстрым волокнам (А-дельта), а второе - по медленным.

В спинном мозге происходит переключение импульсации на нейроны, которые дают начало спиноталамическому пути (переднебоковой путь). Эти нейроны лежат в V прослойке (по Рекседу), поэтому их часто называют нейронами V пластины или просто - нейроны V. Эти нейроны дают аксоны, что, перейдя на контрлатеральную область спинного мозга, идут транзитом через продолговатый и средний мозг и доходят к таламусу - к его специфическим ядрам, в частности, к вентробазальному ядру, то есть к тому же ядру, к которому приходят импульсы от тактильных рецепторов кожи и от проприорецепторов. От специфических ядер импульсация поступает в соматосенсорную кору - в первичную - S-1 и во вторичную проекционную соматосенсорную кору S-2. Эти участки находятся соответственно в области постцентральной извилины и в глубине сильвиевой борозды. В этих участках мозга происходит анализ импульсной активности, осознания боли. Но окончательное отношение до боли возникает при участии нейронов лобного участка коры. Благодаря этим нейронам даже избыточный поток импульсации от ноцицепторов может восприниматься как слабый раздражитель и наоборот. Одновременно поток импульсации от ноцицепторов на уровне продолговатого и среднего мозга отходит по коллатералям в ретикулярную формацию, от нее - к неспецифическим ядрам таламуса, от них - ко всем участкам коры (диффузная активация нейронов всех участков коры), а также достигает нейронов лимбической системы. Благодаря этой информации болевая импульсация приобретает эмоциональное окрашивание - в ответ на болевую импульсацию возникает чувство страха, чувства боли и другие эмоции.

На уровне спинного и продолговатого мозга часть импульсов, которые идут от ноцицепторов, по коллатералям достигает мотонейронов спинного и продолговатого мозга и вызывает рефлекторные ответы, например, изгибистые движения. Поэтому в ответ на болевой раздражитель человек отдергивает конечность от раздражителя. Часть информации от ноцицепторов на уровне спинного и продолговатого мозга по коллатералям поступает к эфферентным нейронам вегетативной нервной системы, поэтому возникают вегетативные рефлексы в ответ на болевой раздражитель (например, спазм сосудов, расширения зеницы).

Следовательно, в восприятии болевых импульсов и в создании ощущения боли принимают участие много структур мозга, что объединяют в понятие «ноцицептивная» система. Если заблокировать поток импульсов на каком-нибудь участке их передачи, то болевая реакция снижается. Таким способом удастся лишиться от болевых ощущений при использовании наркотиков типа ингаляционных наркотических средств (эфир, закись азота), при действии этилового спирта. Считают, что эфир блокирует передачу возбуждения в синапсах, подавляет активность ретикулярной формации и тем самым снижает поток ноцицептивной імпульсацii.

Представленная схема ноцицептивного анализа, однако, не полностью объясняет все факты, которые касаются восприятия болевых раздражений. Да, известно, что в ряду случаев повреждающие влияния, что в обычных условиях приводят к болевому шоку, могут не вызывать болевых ощущений. Например, в Индии известный обряд: объезд сел «избранником Бога». «Избранник» находится в подвешенном состоянии с помощью крюков, которые пронизывают кожу и мышцы «избранника» (как тушу мяса). Въезжая в очередное село, «избранник» повисает на этих крюках и передает послание от Бога. При этом он не испытывает острой боли (Р. Мелзак). Описываются и другие явления, например, обряд самоистязания при выполнении танка Солнца у индианцев северно-американских равнин, во время которого шомполами вырываются куски мяса из груди танцующего. Р. Мелзак описывает обряд «кувади» - во время родов человек ложится в постель и стонет, вроде бы он самый испытывает родильную боль. В самых тяжелых случаях (патологические роды) человек остается лежать в постели вместе с ребенком, чтобы возобновить силы от страшного экзамена, а родильница сразу идет в поле работать. Другие примеры: Кашпировский проводит психотерапевтическое обезболивание, в том числе на расстоянии, с использованием телеканала из Киева в Тбилиси, во время которого проводится хирургическая операция без использования наркотических средств. Описываются примеры использования аурикулярной акупунктуры для проведения тотальной резекции желудка, для операции на щитовидной железе. Сообщается об успешном использовании против боли транскожной электростимуляции или механического раздражения отдельных участков кожи, например, с помощью иппликатора Кузнецова.

Как же объяснить все эти случаи, а также случаи фантомной боли (конечность удалена, например, по поводу гангрены стопы, а больной постоянно испытывает боль в пальцах удаленной стопы), каузалгии (жгучие боли, которые не проходят)? Нужная теория боли. Исторически было три варианта теории боли. Самая первая - это теория специфических путей. Она объясняет возникновение боли как результат анализа импульсов, которые идут по специфическим путям от специфических рецепторов - ноцицепторов. Чем интенсивнее поток импульсов, тем сильнее ощущение боли. Теория берет свое начало от Г. Декарта, что пытался ответить на вопрос - как реагирует организм на болевой раздражитель. Однако эта теория не может объяснить факты, перечисленные выше.

2. «Теория паттерна» или теория воображения. Она допускает, что не существует специфических болевых рецепторов и болевых путей. Боль возникает каждый раз тогда, когда в мозг поступает достаточно большой поток разнообразных импульсов, что превышает некоторый критический уровень. Боль - это ощущение, что возникает на избыточный поток импульсов, которые идут от разных рецепторов например, от кожных, вкусовых, звуковых и других рецепторов. Однако эта теория тоже не способна объяснить много фактов.

3. В 1965 году Р. Мелзак предложил гипотезу «механизма ворот»: она объясняла появление болевых ощущений как реакцию мозга на поток импульсов, которые идут по специфических путях от специфических (ноцицептивных) рецепторов, при условии, что этот поток превышает некоторый критический уровень. В этой гипотезе постулировано, что на уровне спинного мозга (а в современных концепциях - думают, что и в таламусе) есть специальный «механизм ворот», что регулирует прохождение импульсов от ноцицепторов к высшим отделам мозга. Р. Мелзак воспользовался данными морфологов о наличии в спинном мозге желатинозной субстанции - это скопление нейронов, которые находятся в 2-й и 3-й пластинах по Рекседу. Соответственно, по Р. Мелзаку, эти нейроны представляют собой тормозные нейроны, которые влияют на передачу ноцицептивных импульсов, которые идут от афферентного нейрона (спинномозгового ганглия) к нейронам спинного мозга, что дает начало спиноталамическому пути. Когда нейроны 2-3 возбуждаются, они тормозят передачу ноцицептивных импульсов и поэтому снижают интенсивность потока этих импульсов к мозгу. Если этот поток хранится достаточно высоким, то человек чувствует ощущение боли. Таким образом, «воротами» служат нейроны желатинозной субстанции. Их активность как тормозных структур может поддерживаться по крайней мере 3 способами.

1. За счет импульсов, которые идут от механорецепторов кожи: когда возбуждаются рецепторы давления, прикосновения (скорости) и вибрации, то часть импульсов от них, по пути в продолговатый мозг, поступает к нейронам желатинозной субстанции и активирует их. В результате тормозная активность этих нейронов растет и тем самым блокируется проведение болевых сигналов от ноцицепторов. Именно этот механизм лежит в основе эффективности транскожной электростимуляции (использование нейростимуляторов) и механического раздражения кожи (иппликаторы Кузнецова) как средство обезболивания.

2. Активность этих нейронов может также повышаться под воздействием супраспинальных структур. При раздражении многих структур мозга может происходить торможение проведения ноцицептивной информации через «ворота». Да, лобная доля, хвостатое ядро, ядра таламуса, нейроны мозжечка, гипоталамические центры, ряд скоплений среднего мозга, в том числе (это наибольшее активное место) - красное ядро, черная субстанция, структуры продолговатого мозга – большое клеточное, гигантоклеточное и парагигантоклеточное ядра ретикулярной формации. Эти структуры активируют нейроны 2-3 желатинозной субстанции и тем самым тормозят проведение ноцицептивной информации. Кроме того, в этих же структурах может расти активность клеток, которые продуцируют ряд веществ (см. ниже), которые через кровь и ликвор могут тормозить ноцицептивное проведение в области «ворот».

3. К таким веществам относятся эндогенные пептиды (эндогенные опиаты), что подобно морфину, вызывают ярко-выраженный обезболивающий эффект - это эндорфины (альфа-, бэта-, гамма-, но самый активный из них бэта-эндорфин), энкефалины (они тоже неоднородные), динорфины. Эндогенные опиаты, или опиоиды, взаимодействуют со специфическими рецепторами - опиатными рецепторами и осуществляют свое влияние либо на нейроны желатинозной субстанции, либо блокируют передачу ноцицептивных импульсов в других точках ноцицептивной системы. Известно, что опиатные рецепторы бывают разных видов: мю, сигма, дельта, эпсилон, каппа. Морфин (алкалоид опия, сока мака) взаимодействует преимущественно с мю-рецепторами, энкефалины - с дельта-рецепторами, бэта-эндорфины - с эпсилон-рецепторами, динорфин и неодинорфин - с каппа-рецепторами, а вещество СКФ 10047 - с сигма-рецепторами (Фармакология, п.р. Д. Р. Харкевича, 1987 г.).

Показано, что если человеку введен налоксон - блокатор опиатных рецепторов, то у него повышается болевая чувствительность; стимулы, которые обычно воспринимались как механические влияния на кожу, теперь воспринимаются как болевые. Это указывает на то, что в обычных условиях существует выраженный обезболивающий влияние эндогенных опиатов.

Кроме опиатов анальгезирующим действием обладают:

1. Нейротензин - полипептид, синтез которого очень широко представлен в ЦНС. Его эффект сильнее, чем эффект эндогенных опиатов.

2. Окситоцин, вазопресин (АДГ) имеют слабовыраженный анальгезирующий эффект.

3. Достаточно выраженный анальгезирующий эффект у серотонина. Серотонинэргические нейроны продолговатого мозга именно благодаря этому способны тормозить ноцицептивную импульсацию.

4. Адреналин: во время стресса его выброс из мозгового слоя надпочечников растет и при этом наблюдается анальгезирующий эффект. Примеры из спортивной хроники: травмированный спортсмен в процессе борьбы почти не испытывает боль.

Все нейроны, которые производят отмеченные вещества, и нейроны, которые осуществляют непосредственно супраспинальные влияния на нейроны желатинозной субстанции, объединенные в антиноцицептивную систему.

Эта система играет важную роль в обеспечении получения информации о наличии в среде повреждающего влияния. Когда организм впервые встречается с повреждающим агентом, то торможение информации является нецелесообразным. В следующем повышается активность антиноцицептивной системы, которая частично снижает интенсивность болевого влияния.

По мнению Л Лужи. В. (В 1984 г.), любой стимул, что не вызывает повреждения организма, тоже вызывает активацию антиноцицептивной системы, в том числе - выделение порции эндогенных опиатов - эндорфина, энкефалина - и тем самим как бы награждает организм «пряником» - обезболивающим веществом, что к тому же вызывает эйфорию. Антиноцицептивная система - это своего рода система награждения. Она поощряет исследовательскую деятельность организма, направленную на активную встречу с любыми раздражителями. В настоящее время теория «ворот», или механизма «ворот», получила общее признание, хоть и она не все может объяснить до конца (например, явление фантомной боли, каузалгии).


ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБЕЗБОЛИВАНИЯ
Из позиций теории «ворот», эффективность акупунктурного обезболивания объясняется тем, что при этом идет импульсация в антиноцицептивную систему, в результате чего тормозится поток ноцицептивной импульсации - как за счет прямого влияния на нейроны желатинозной субстанции, так и за счет опосредствованного влияния: показано, что при акупунктуре повышается содержание в крови эндогенных опиоидов. Думают, что подобный эффект имеет место при использовании чрезкожной электростимуляции не только за счет активации кожных рецепторов, но и за счет повышения активности указанных выше структур среднего мозга.

В соответствии с теорией Р. Мелзака, ноцицептивные импульсы тоже влияют на активность нейронов желатинозной субстанции (нейронов 2 и 3 слоев по Рекседу) - они тормозят эти нейроны (с помощью других тормозных нейронов) и тем самым снимают тормозящее действие желатинозной субстанции на проведение ноцицептивной импульсации. Такое явление называется облегчением. Если поток импульсов ноцицептивного происхождения очень высокий, то ни химические вещества, ни другие компоненты антиноцицептивной системы не способны тормозить поток и поэтому возникает ощущение боли.

В настоящее время разработанные методики обезболивания, в том числе, на основе представлений о механизмах болевых ощущений и существования антиноцицептивной системы.

Hemostasis. Role of anticoagulants and plasmines.
Hemostasis (“hemo” – blood, “stasis” – stop) is a physiologic process that means prevention of blood loss (bleeding = haemorrhage) which can occur due to damage of blood vessel.
Hemostasis is achieved by several separate, but interconnected events:


  1. Constriction (narrowing of the lumen) of damaged blood vessel.

  2. Formation of platelet plug.

  3. Blood clotting (coagulation).

  4. Clot retraction and dissolving of clot when vessel has been repaired.


Vasoconstriction occurs immediately after a damage of blood vessel’s inner layer (endothelium) in order to reduce the blood flow to damaged area. Mechanisms of vessel’s constriction: 1) local spasm (contraction) of smooth muscles in vessel’s wall; 2) locally released vasoactive chemical substances (serotonin, thromboxane A2, adrenaline); 3) nervous reflexes - initiated by pain nerve impulses or other sensory impulses that originate from the traumatized vessel.

The more severely a vessel is traumatized, the greater the degree of vascular spasm. The spasm can last for many minutes or even hours, during which the processes of formation of platelet plugs and blood coagulation can take place.


FORMATION OF PLATELET PLUG
The major role in this process belongs to thrombocytes (!).

Thrombocytes (blood platelets) are oval discs with the diameter of approximately 1 to 4 mkm. They are formed in the bone marrow from megakaryocytes, which are extremely large hematopoietic cells in the bone marrow; the megakaryocytes fragment into the platelets (!). So platelet itself is not a cell, but rather a fragment without nucleus (!).

Normal quantity of thrombocytes both in males and females is 150 – 300*109/L.


Platelets contain a lot of granules containing a variety of biologically active substances. Such active factors are present in cytoplasm of platelets: 1) actin and myosin molecules, which are contractile proteins similar to those found in muscle cells, and another contractile protein, thrombosthenin, that can cause the platelets to contract; 2) large quantities of calcium ions, prostaglandins (which are local hormones that cause many vascular and other local tissue reactions); 3) an important protein called fibrin-stabilizing factor; 4) an endothelial growth factor that causes vascular endothelial cells, vascular smooth muscle cells, and fibroblasts to multiply and grow, thus causing cellular growth that helps to repair damaged vascular walls.

The cell membrane of the platelets is also important: on its surface there is a coat of glycoproteins that opposes adherence (sticking) to normal endothelium and yet causes adherence to injured areas of the vessel wall. Thrombocyte’s half-life in the blood is from 8 to 12 days (are destroyed mainly by macrophages in tissues and in spleen).


The sequence of events leading to the formation of platelet plug is the following:

  1. Thrombocyte’s adhesion – sticking of platelets to the injured area of blood vessel.

Injury of vessel disrupts the endothelium and exposes the underlying connective-tissue collagen fibers (!) Those fibers induce sticking of platelets to them. In the place of injury endothelial cells begin to produce a protein called von Willebrand factor (vWF). This protein forms a bridge between platelet’s cell membrane and collagen fibers, so enhances adhesion.

  1. Thrombocyte’s activation – adhesion triggers the platelets to release the contents of their secretory granules. The major released substance is adenosine diphosphate (ADP) that activates nearby thrombocytes.

  2. Thrombocyte’s aggregation – the same time as ADP is released the activated platelets also produce a substance called thromboxane A2 (derivate of arachidonic acid) that causes nearby thrombocytes to aggregate (come together). Adjacent not damaged endothelium releases prostacyclin (PGI2) that protects it from platelets’ aggregation.

Therefore, at the site of any opening in a blood vessel wall, the damaged vascular wall activates successively increasing numbers of platelets that themselves attract more and more additional platelets, thus forming a platelet plug. The platelet-plugging mechanism is extremely important for closing minute ruptures in very small blood vessels that occur many thousands of times daily.
BLOOD CLOTTING.
Blood clotting or coagulation is a process of transformation of blood in the place of injury from liquid state into the state of solid gel termed a clot or thrombus. Each clot consists mainly of a protein known as fibrin.

The major function of blood clotting is to support and reinforce the primary week platelet plug and to solidify blood that remains in the damaged vessel in order to prevent blood loss and to create conditions of vessel’s repair.

It is a complex process that involves the sequential activation of a number of clotting factors that are normally present in the blood in an inactive form.

A cascade of reactions occurs by which one activated factor activates another according to the following scheme: activated clotting factor  inactive clotting factor  activated clotting factor…

There are 13 clotting factors in blood. Many clotting factors are synthesized in the liver and their production is dependent upon vitamin K. Calcium ions are also essential for blood clotting (!).
There are two pathways which may lead to the formation of a fibrin clot:


  • intrinsic pathway

  • extrinsic pathway

Clotting takes place in three essential steps:

      1. In response to damage of the vessel or to the blood itself, a complex cascade of chemical reactions occurs in the blood involving more than a dozen blood coagulation factors. The result is formation of a complex of activated substances collectively called prothrombin activator.

      2. The prothrombin activator catalyzes conversion of prothrombin into thrombin.

      3. Finally thrombinacts as an enzyme to convert fibrinogen into fibrin fibers that enmesh platelets, blood cells, and plasma to form the clot.

Prothrombin is a plasma protein, an alpha2-globulin, that is inactive and its active form is thrombin. Prothrombin is formed continually by the liver, and it is continually being used throughout the body for blood clotting.

Fibrinogen is a soluble high-molecular-weight plasma protein with the normal concentration in blood of 2-4 g/L that is produced by the liver.

Thrombin is a protein enzyme with weak proteolytic capabilities. It acts on fibrinogen to remove four low-molecular-weight peptides from each molecule of fibrinogen, forming one molecule of fibrin monomer that has the automatic capability to polymerize with other fibrin monomer molecules to form fibrin fibers. Therefore, many fibrin monomer molecules polymerize within seconds into long fibrin fibers that constitute the reticulum of the blood clot. In a few minutes such week reticulum is strengthened by fibrin-stabilizing factor produced by platelets.

Finally the clot is composed of a meshwork of fibrin fibers running in all directions and entrapping blood cells, platelets, and plasma.

The clot begins to develop in 15 to 20 seconds if the trauma to the vascular wall was severe and in 1 to 2 minutes if the trauma was minor. Within 3 to 6 minutes if the damage is not too big the opening in the vessel is fully closed by the clot.

One of two possible things happen after the formation of clot: 1) it can become invaded by fibroblasts, which subsequently form connective tissue all through the clot (up to 1-2 weeks) or 2) it can dissolve.

In humans two systems connected with hemostasis exist:


  • System of coagulation  promotes blood clotting. Substances that belong to this system are called procoagulants (clotting factors, aminocapronic acid, prothrombin);

  • System of anti-coagulation  inhibits blood clotting. Substances that belong to this system are called anticoagulants (antithrombin III, heparin).

Both systems are in balance and keep liquid state of blood (!).

Clot retraction is a process by which the serum that is inside clot is removed away by the contraction of platelets that is triggered by substance thrombostenine produced by them. This leads to strengthening of blood clot (!).
Blood clot when formed will not last permanently, but only until the final repair of damaged vessel will take place. After that normally blood clot should be dissolved (removed away).

The system that dissolves clots is called fibrinolytic.

Steps of functioning of fibrinolytic system are the following:


  1. Converting of inactive plasma protein plasminogen into active plasmin by plasminogen activators (most powerful - tissue plasminogen activator t-PA).

  2. Destruction of fibrin in clots by plasmin. It is a proteolytic enzyme that digests fibrin fibers and dissolves the clot.


2.2.2 МЕТОДИЧНІ РОЗРОБКИ ДЛЯ ВИКЛАДАЧІВ ДО ПРОВЕДЕННЯ ПРАКТИЧНИХ ЗАНЯТЬ З СТУДЕНТАМИ

Кафедра фізіології

Дисципліна «Фізіологія»

1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   16


База даних захищена авторським правом ©lecture.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка