- Kas ir sāpes un kam tās paredzētas?
- Nociceptoru anatomija
- Nociceptoru veidi un funkcijas
- - Ādas vai ādas nociceptori
- Augsta sliekšņa mehāniskie receptori
- Nocicektori, kas reaģē uz intensīvu karstumu
- ATP jutīgi nociceptori
- Polimodālie nocicektori
- Ādas nociceptori
- - Locītavu noradītāji
- - Viscerālie nocicektori
- - Klusie nocicektori
- Izdalītās vielas
- Olbaltumvielu kināzes un globulīns
- Arahidonskābe
- Histamīns
- Nervu augšanas faktors (NGF)
- Ar kalcitonīna gēnu saistītais peptīds (CGRP) un viela P
- Kālijs
- Serotonīns, acetilholīns, zems PH un ATP
- Pienskābes un muskuļu spazmas
- Sāpes no noicektoriem smadzenēs
- Atsauces
Par nociceptori vai sāpju receptoru ir receptoriem uz ādas, locītavu un orgānu, kas ietver sāpes. Šie receptori ir brīvi nervu gali, kas atrodas ādā, muskuļos, locītavās, kaulos un iekšējos orgānos. Tos sauc arī par kaitīgu stimulu detektoriem, jo tie spēj atšķirt nekaitīgus un kaitīgus stimulus.
Nociceptori ir atrodami maņu neironu aksonu galā, un tie sūta sāpīgus ziņojumus muguras smadzenēm un smadzenēm. Kaitīgi stimuli ir tie, kas bojā audus un aktivizē nociceptorus.
Tāpēc nociceptori ir jutīgi receptori, kas uztver signālus no bojātiem audiem vai bojājuma draudiem. Turklāt tie netieši reaģē uz ķīmiskām vielām, kuras atbrīvo ievainoti audi.
Kas ir sāpes un kam tās paredzētas?
4 Cilvēku maņu sistēmas struktūras modeļi. Nociceptori tiek parādīti kā A tipa nervu galiem. (Avots: Shigeru23 caur Wikimedia Commons)
Sāpes ir diskomforta sajūta, kas rodas, saņemot ķermenim kaitīgus stimulus. Sāpju analīze ir ārkārtīgi sarežģīta. Apziņa par sāpēm un emocionāla reaģēšana uz tām ir procesi, kas tiek kontrolēti mūsu smadzenēs. Lielākajai daļai maņu galvenokārt ir informatīvs raksturs, savukārt sāpes kalpo mūsu aizsardzībai.
Sāpēm ir dzīvu būtņu izdzīvošanas funkcija. Tas kalpo, lai apzinātos potenciāli kaitīgos stimulus un pēc iespējas ātrāk atbrīvotos no tiem. Tāpēc cilvēki, kuri nejūt sāpes, var tikt pakļauti nopietnām briesmām, jo, nenovirzoties laikā, viņus var sadedzināt, sagriezt vai notriekt.
Tika atklāts, ka šiem nervu galiem ir TRP (pārejoša potenciāla receptoru) kanāli, kas atklāj bojājumus. Šie receptori interpretē visdažādākos kaitīgos stimulus. Viņi to dara, ierosinot darbības potenciālu sāpju nervu šķiedrās, kas sasniedz muguras smadzenes.
Nocieptoru šūnu ķermeņi galvenokārt atrodas muguras saknē un trigeminālajās ganglijās. Tā kā centrālajā nervu sistēmā nav nociceptoru.
Nociceptoru anatomija
Nociceptīvs ceļš. Sāpju pārnešana no noiceptīvā receptora uz smadzeņu garozu. Avots: Bettina Guebeli, izmantojot Wikimedia Commons)
Nociceptorus ir grūti izpētīt, un vēl daudz jāiemācās par sāpju mehānismiem. Tomēr ir zināms, ka nociceptori ādā ir ārkārtīgi neviendabīga neironu grupa.
Tie ir sadalīti ganglijās (neironu grupās), kas atrodas ārpus centrālās nervu sistēmas, perifērijā. Šie maņu gangliji interpretē ārējos kaitīgos stimulus no ādas līdz metru attālumā no viņu šūnu ķermeņiem.
Tomēr nociceptoru darbība pati par sevi nerada sāpju uztveri. Šim nolūkam nociceptoru informācijai jāsasniedz augstākie centri (centrālā nervu sistēma).
Sāpju pārnešanas ātrums ir atkarīgs no neironu aksonu (procesu) diametra un no tā, vai tie ir mielinēti vai nē. Mielīns ir viela, kas pārklāj aksonus un atvieglo nervu impulsu vadīšanu neironos, padarot tos ātrākus.
Lielākajai daļai nociceptoru ir neliela diametra nemierināti aksoni, kas pazīstami kā C šķiedras .Tie ir sakārtoti mazās grupās, kuras ieskauj Schwann (atbalsta) šūnas.
Tāpēc ātras sāpes ir saistītas ar A šķiedru nociceptoriem.Viņu aksoni ir pārklāti ar mielīnu un pārnēsā informāciju daudz ātrāk nekā iepriekšējie.
A šķiedru nocicektori ir jutīgi galvenokārt pret ārkārtēju temperatūru un mehānisku spiedienu.
Nociceptoru veidi un funkcijas
Ne visi nociceptori uz kaitīgiem stimuliem reaģē vienādi un ar vienādu intensitāti. Tās iedalās vairākās kategorijās, pamatojoties uz reakciju uz mehānisku, termisku vai ķīmisku stimulāciju, ko atbrīvo ievainojumi, iekaisumi vai audzēji.
Kā ziņkārība nociceptoru īpatnība ir tā, ka ilgstošas stimulācijas laikā tos var sensibilizēt, sākot reaģēt uz citām atšķirīgām sajūtām.
- Ādas vai ādas nociceptori
Šāda veida nociceptorus pēc to funkcijas var iedalīt četrās kategorijās:
Augsta sliekšņa mehāniskie receptori
Tos sauc arī par specifiskiem nociceptoriem, tie sastāv no brīvajiem nervu galiem ādā, kurus aktivizē spēcīgs spiediens. Piemēram, kad āda tiek skāra, izstiepta vai saspiesta.
Nocicektori, kas reaģē uz intensīvu karstumu
Pēdējais ir karstā čili aktīvā sastāvdaļa. Šīs šķiedras satur VR1 receptorus. Viņi ir atbildīgi par sāpju uztveršanu, ko izraisa augsta temperatūra (ādas apdegumi vai iekaisumi) un niezi.
ATP jutīgi nociceptori
ATP ražo mitohondriji, kas ir galvenā šūnas sastāvdaļa. ATP ir galvenais šūnu metabolisma enerģijas avots. Šī viela izdalās, kad tiek ievainots muskulis vai ja asins plūsma tiek bloķēta noteiktā ķermeņa daļā (išēmija).
Tas tiek atbrīvots arī tad, ja ir ātri augoši audzēji. Šī iemesla dēļ šie nociceptori var izraisīt sāpes, kas rodas migrēnas, stenokardijas, muskuļu traumu vai vēža gadījumos.
Polimodālie nocicektori
Tie reaģē uz intensīviem stimuliem, piemēram, termiskiem un mehāniskiem, kā arī uz ķīmiskām vielām, piemēram, iepriekšminētajiem veidiem. Tie ir visizplatītākais C (lēno) šķiedru veids.
Ādas nociceptori
Ādas nociceptori tiek aktivizēti tikai ar intensīviem stimuliem, un, ja tādu nav, tie ir neaktīvi. Pēc braukšanas ātruma un reakcijas var izšķirt divus veidus:
- A- δ nociceptori: tie atrodas dermā un epidermā un reaģē uz mehānisku stimulāciju. Tās šķiedras ir pārklātas ar mielīnu, kas nozīmē ātru transmisiju.
- C nociceptori: kā minēts iepriekš, viņiem trūkst mielīna, un to vadīšanas ātrums ir lēnāks. Tie atrodas dermā un reaģē uz visa veida stimuliem, kā arī ķīmiskajām vielām, kas izdalās pēc audu ievainojumiem.
- Locītavu noradītāji
Savienojumiem un saitēm piemīt augsta sliekšņa mehāniskie receptori, polimodālie nocicektori un klusie nociceptori.
Dažām šķiedrām, kas satur šos receptorus, ir neiropeptīdi, piemēram, viela P vai peptīds, kas saistīts ar kalcitonīna gēnu. Kad šīs vielas izdalās, šķiet, ka attīstās iekaisuma artrīts.
Muskuļos un locītavās ir arī A-δ un C tipa nociceptori. Pirmie tiek aktivizēti, ja ir ilgstošas muskuļu kontrakcijas. Kamēr C reaģē uz siltumu, spiedienu un išēmiju.
- Viscerālie nocicektori
Mūsu ķermeņa orgānos ir receptori, kas izjūt temperatūru, mehānisko spiedienu, un ķīmiskās vielas satur klusus nociceptorus. Viscerālie nocicektori ir izkaisīti viens no otra ar vairākiem milimetriem starp tiem. Lai gan dažos orgānos starp katru nociceptoru var būt vairāki centimetri.
Visi kaitīgie dati, ko uztver iekšējie orgāni un āda, dažādos veidos tiek pārsūtīti uz centrālo nervu sistēmu.
Lielākajai daļai viscerālo nociceptoru ir neizdalītas šķiedras. Var izšķirt divas klases: augsta sliekšņa šķiedras, kuras aktivizē tikai ar intensīviem kaitīgiem stimuliem, un nespecifiskas. Pēdējo var aktivizēt gan nekaitīgi, gan kaitīgi stimuli.
- Klusie nocicektori
Tas ir nociceptoru veids, kas atrodas ādā un dziļajos audos. Šie nociceptori tiek nosaukti tāpēc, ka klusē vai ir miera stāvoklī, tas ir, parasti nereaģē uz kaitīgiem mehāniskiem stimuliem.
Tomēr viņi var "pamosties" vai sākt reaģēt uz mehānisku stimulāciju pēc traumas vai iekaisuma laikā. Tas var būt saistīts ar faktu, ka ievainoto audu ilgstoša stimulēšana pazemina slieksni šāda veida nociceptoriem, liekot viņiem sākt reaģēt.
Aktivizējot klusos nociceptorus, var izraisīt hiperalgēziju (pārspīlētu sāpju uztveri), centrālo sensibilizāciju un allodiniju (kas sastāv no sāpju sajūtas no stimula, kas to parasti neizraisa). Lielākā daļa viscerālo nociceptoru klusē.
Galu galā šie nervu gali ir pirmais solis, kas sāk mūsu sāpju uztveri. Tie tiek aktivizēti, nonākot saskarē ar kaitīgu stimulu, piemēram, pieskaroties karstam priekšmetam vai sagriežot mūsu ādu.
Šie receptori centrālajai nervu sistēmai nosūta informāciju par sāpīgā stimula intensitāti un atrašanās vietu.
Izdalītās vielas
Sāpju vai nociceptori tiek aktivizēti, ja stimuls izraisa audu bojājumus vai ir potenciāli kaitīgs. Piemēram, kad mēs sitam sevi vai jūtam ārkārtīgu karstumu.
Audu ievainojums izraisa ļoti dažādu vielu izdalīšanos ievainotajās šūnās, kā arī jaunus komponentus, kas tiek sintezēti bojājuma vietā.
Kad šīs vielas izdalās, nociceptori kļūst sensibilizēti un pazemina slieksni. Šo efektu sauc par "perifēro sensibilizāciju", un tas atšķiras no centrālās sensibilizācijas, jo pēdējais notiek muguras smadzeņu muguras ragā.
Apmēram 15 līdz 30 sekundes pēc traumas bojājuma zona (un vairākas collas ap to) kļūst sarkana. Tas notiek vazodilatācijas dēļ un noved pie iekaisuma. Šis iekaisums sasniedz maksimālo līmeni 5 vai 10 minūtes pēc traumas, un to papildina hiperalgēzija (samazināts sāpju slieksnis).
Hiperalgēzija ir liels sāpju sajūtas pieaugums, saskaroties ar kaitīgiem stimuliem. Tas notiek divu iemeslu dēļ: pēc iekaisuma nociceptori kļūst jutīgāki pret sāpēm, pazeminot slieksni.
Kamēr tajā pašā laikā tiek aktivizēti klusie nociceptori. Rezultātā notiek pastiprināšanās un sāpju noturības palielināšanās.
Izdalītās vielas var būt:
Olbaltumvielu kināzes un globulīns
Šķiet, ka šo vielu izdalīšana bojātajos audos izraisa stipras sāpes. Piemēram, ir atklāts, ka injekcijas zem globulīna ādas rada stipras sāpes.
Arahidonskābe
Šī ir viena no ķīmiskajām vielām, kas izdalās audu ievainojumu laikā. Pēc tam tas tiek metabolizēts prostaglandīnos un citokīnos. Prostaglandīni palielina sāpju uztveri un padara nociceptorus jutīgākus pret to.
Faktiski aspirīns novērš sāpes, bloķējot arahidonskābes pārvēršanos prostaglandīnā.
Histamīns
Pēc audu bojājumiem histamīns izdalās apkārtējā vidē. Šī viela stimulē nociceptorus, un, ievadot subkutāni, tas rada sāpes.
Nervu augšanas faktors (NGF)
Tas ir proteīns, kas atrodas nervu sistēmā, ir nepieciešams neirodegradācijai un izdzīvošanai.
Kad rodas iekaisums vai ievainojums, šī viela izdalās. NGF netieši aktivizē nociceptorus, izraisot sāpes. Tas novērots arī šīs vielas subkutānās injekcijās.
Ar kalcitonīna gēnu saistītais peptīds (CGRP) un viela P
Šīs vielas izdalās arī pēc ievainojumiem. Ievainoto audu iekaisums izraisa arī šo vielu izdalīšanos, kas aktivizē nociceptorus. Šie peptīdi arī izraisa vazodilatāciju, izraisot iekaisuma izplatīšanos ap sākotnējiem bojājumiem.
Kālijs
Konstatēta būtiska korelācija starp sāpju intensitāti un augstāku ārpusšūnu kālija koncentrāciju ievainotajā zonā. Tas ir, jo lielāks ir kālija daudzums ārpusšūnu šķidrumā, jo vairāk sāpju tiek uztverts.
Serotonīns, acetilholīns, zems PH un ATP
Visi šie elementi tiek izdalīti pēc audu bojājumiem un stimulē nociceptorus, radot sāpju sajūtu.
Pienskābes un muskuļu spazmas
Kad muskuļi ir hiperaktīvi vai kad tie nesaņem pareizu asins plūsmu, pienskābes koncentrācija palielinās, izraisot sāpes. Šīs vielas subkutānas injekcijas satrauc nociceptorus.
Muskuļu spazmas (kas izraisa pienskābes izdalīšanos) var būt noteiktu galvassāpju rezultāts.
Sāpes no noicektoriem smadzenēs
Nocicektori saņem vietējos stimulus un pārveido tos par darbības potenciālu. Tos caur primārajām maņu šķiedrām pārraida uz centrālo nervu sistēmu.
Nociceptoru šķiedrām ir to šūnu ķermeņi muguras (aizmugures) sakņu ganglijās.
Aksonus, kas ietilpst šajā apgabalā, sauc par afferentes, jo tie veic nervu impulsus no ķermeņa perifērijas uz centrālo nervu sistēmu (muguras smadzenēm un smadzenēm).
Šīs šķiedras nonāk muguras smadzenēs caur muguras sakņu ganglijiem. Tur nonākušie turpina medullas aizmugurējā raga pelēko vielu.
Pelēkajai vielai ir 10 dažādas loksnes vai slāņi, un katrā loksnē nonāk dažādas šķiedras. Piemēram, ādas A-δ šķiedras beidzas I un V slānī; kamēr C šķiedras sasniedz II slāni, un dažreiz arī I un III.
Lielākā daļa muguras smadzeņu nociceptīvo neironu veido savienojumus ar supraspinal, bulbar un talamāzes centriem smadzenēs.
Pēc tam sāpju ziņojumi nonāk citās smadzeņu augstākās vietās. Sāpēm ir divas sastāvdaļas: viena maņu vai diskriminējošā, otra - emocionālā vai emocionālā.
Maņu elementu uztver talamusa savienojumi ar primāro un sekundāro somatosensorisko garozu. Šīs zonas savukārt nosūta informāciju uz redzes, dzirdes, mācīšanās un atmiņas zonām.
Kamēr afektīvā komponentā informācija pārvietojas no mediālā talamusa uz garozas apgabaliem. Īpaši prefrontālas zonas, piemēram, supraorbitālais priekšējais garozs.
Atsauces
- Karlsons, NR (2006). Uzvedības fizioloģija 8. izdevums Madride: Pīrsons.
- Dafnijs, N. (nd). 6. nodaļa: Sāpju principi. Saņemts 2017. gada 24. martā no Neuroscience tiešsaistē (Teksasas Universitātes Veselības zinātnes centrs Hjūstonā): nba.uth.tmc.edu.
- Dubins, AE, un Patapoutian, A. (2010). Nociceptori: sāpju ceļa sensori. The Journal of Clinical Investigation, 120 (11), 3760–3772.
- FERRANDIZ MACH, M. (sf). SĀPES PATHOPISIOLOĢIJA. Saņemts 2017. gada 24. martā no Santa Creu i Sant Pau slimnīcas. Barselona: scartd.org.
- Meßlinger, K. (1997). Bija ist ein Nozizeptor? Anestēzists. 46 (2): 142-153.
- Nociceptor. (sf). Saņemts 2017. gada 24. martā no Wikipedia: en.wikipedia.org.