Рецепторный аппарат и афферентные проводники болевой чувствительности (стр. 2 из 5)

Однако весь комплекс представленных данных ни в коей мере не должен инициировать представление об А-δ- и С-волокнах, как об однородной группе проводников исключительно болевых сигналов. Широко используемые в литературе термины «болевые», «ноцицептивные» афференты конечно нельзя понимать буквально. Они являются полимодальными сенсорными системами. Эти волокна передают информацию, не связанную с ноцицепцией, и активируются неповреждающими термическими и механическими воздействиями. Более того, активация небольшой группы С-волокон недостаточна для возникновения ощущения боли у человека, но боль может быть вызвана высокочастотной стимуляцией низкопороговых толстых миелиновых афферентов группы А-а.

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 головного мозга — создаются ощущение и качественная окраска боли при действии различных ноцицептивных раздражении.

Первым центральным звеном, воспринимающим разномодальную афферентную информацию, является нейрональная система заднего рога спинного мозга. По современным данным, она представляет собой цитоархитектонически весьма сложную структуру, а в функциональном отношении рассматривается как своеобразный первичный интегративный центр сенсорной информации. Именно здесь происходит взаимодействие между каналами болевой и неболевой чувствительности, на основании которого формируется поток восходящей импульсации нового качества. В настоящее время в мировой литературе имеется огромное количество публикаций, посвященных морфофункциональной организации этой области спинного мозга и ее роли в переработке, формировании и передаче ноцицептивной информации, которые обобщены в ряде монографий и обзоров.

Рис 1 - Распределение окончаний первичных афферентов в спинном мозге

Слева - окончания афферентных волокон разных типов от сухожильных рецепторов, мышечных веретен и кожи, не связанных с ноцицепцией; справа - окончания безмиелиноных С афферентов и тонких миелиновых волокон, связанных с ноцицепцией, I — VI — слои серого вещества спинного мозга по В. Rexed.

Распределение первичных афферентов в заднем роге спинного мозга. Афферентные волокна различного калибра по-разному распределяются уже в задних корешках перед их входом в спинной мозг — толстые миелинизированные проводники занимают их медиальную часть, а тонкие миелинизированные и С-волокна располагаются более латерально. Перерезка этих латеральных пучков сопровождается уменьшением боли. После входа в спинной мозг А-δ- и С-волокна в составе тракта Лиссауэра идут в каудальном и ростральном направлениях в пределах 1 — 2 сегментов и оканчиваются в дорсальной части заднего рога. Имеется определенное различие в окончании А-δ-, С-волокон, передающих ноцицептивную информацию, и А-δ-волокон, связанных с механорецепторами.

Установлено, что в I пластине, содержащей крупные, маргинальные клетки, оканчиваются А-δ-волокна, активируемые термическим и механическим ноцицептивными раздражениями, и С-полимодальные ноцицентивные афференты. Широко ветвящиеся тонкие терминали С-волокон образуют синапсы на дендритах маргинальных клеток и аксоаксональные контакты на терминалях других афферентных волокон. Желатинозная субстанция является основным местом окончания С-волокон, а также других афферентов, которые входят в нее с дорсальной поверхности, и, широко разветвляясь, диффузно распределяются во всей ее толще, достигая вентральной границы. А-δ-волокпа также оканчиваются в желатинозной субстанции. Причем А-δ-афференты, связанные с механорецепторами, оканчиваются в центральной части II пластины и в III пластине и более вентрально, тогда как ноцицентивные А-δ-волокна распределяются в верхних отделах II пластины.

Толстые афферентные волокна после входа в спинной мозг идут в составе дорсальных столбов и отдают коллатерали, оканчивающиеся на нейронах IV — VI пластин заднего рога. Некоторые волокна, делая в этой области восходящую петлю, входят в желатинозную субстанцию с вентральной стороны и разветвляются в радиальном направлении по всей ее глубине. Терминали этих волокон образуют синапсы на нейронах желатинозной субстанции и на дендритах глубжерасположенных клеток. В настоящее время очень мало известно о нейрохимической медиации в самом первом центральном синапсе: афферентное волокно-нейрон заднего рога спинного мозга. Предполагается несколько кандидатов, наиболее вероятными из которых считаются субстанция Р, холецистокинин, соматостатин, вазоактивный интестинальный полипептид.

Функциональная характеристика нейронов заднего рога, связанных с ноцицептивной афферентацией. Все нейроны дорсальной части заднего рога могут быть разделены на 3 группы. Первая состоит из клеток, активируемых исключительно ноцицептивными стимулами или раздражением «ноцицентивных» А-δ- и С-волокон. Вторая группа включает клетки, отвечающие на ноцицептивные и неноцицептнвные воздействия и на стимуляцию как высокопороговых, так и низкопороговых афферентов. Третья группа представлена нейронами желатинозной субстанции, которые, взаимодействуя с клетками первых двух групп, образуют систему модулирующего контроля афферентного входа в спинной мозг и формирования восходящего ноцицептивного потока импульсов.

Нейроны, активируемые ноцицептивными стимулами, так называемые специфические ноцицептивные нейроны локализованы в основном в I слое, где оканчиваются А-δ- и С-афференты. Они имеют ограниченные рецептивные поля и небольшую пространственную конвергенцию афферентных входов. Некоторые из них, как правило, не имеющие спонтанных разрядов, активируются только А-δ-волокнами, связанные с механорецепторами. Другие, спонтанно активные, отвечают на механическое, термическое ноцицептивное раздражение кожи и на электрическую стимуляцию А-δ- и С-волокон, причем возбуждающее действие С-волокон на эти клетки не зависит от соотношения активности в толстых и тонких немиелинизированных волокнах, так как ответ нейронов на тепловое ноцицептивное раздражение кожи очень мало изменялся при блоке проведения по А-волокнам.

Рис. 2 - Ответ нейрона заднего рога спинного мозга на электрораздражение С-афферентов до, после поляризации афферентных волокон и локализация нейрона

По некоторым данным, более 25% нейронов желатинозной субстанции также реагировали исключительно на ноцицептивные стимулы. Предполагается, что такие клетки, активируемые С-волокнами, в функциональном отношении являются вставочными нейронами на пути передачи импульсов от первичных афферентов к нейронам I пластины. При одновременной регистрации активности пары клеток — одной в желатинозной субстанции, другой — в I пластине — было установлено, что латентный период первого потенциала действия в ответе нейрона желатинозной субстанции меньше, чем латентный период I спайка в ответной реакции нейрона I пластины и оба этих нейрона имели перекрывающиеся рецептивные поля. Эти различия были особенно характерны для нейронов наружной зоны желатинозной субстанции. Именно здесь располагаются клетки стеблевидной формы с аксонами, направляющимися в I пластину заднего рога. Кроме того, клетки желатинозной субстанции, активируемые С-афферентами, могут возбуждать нейроны не только I, но и V пластины. Различное региональное распределение клеток I пластины, которые получают ноцицептивный вход через А-δ-афференты, и клеток желатинозной субстанции, возбуждаемых С-волокиами, могут быть одной из причин возникновения «быстрой» и «медленной» боли, поскольку аксоны нейронов I пластины участвуют в формировании спиноталамической восходящей системы.

Предполагается, что «специфические» ноципептивные нейроны играют существенную роль в формировании восходящего ноцицептивного потока, который передает в высшие отделы мозга информацию об интенсивности и локализации ноцицептивных стимулов.

Однако ряд экспериментальных данных показывает, что роль клеток I слоя заднего рога, активируемых исключительно ноцицептивными афферентами, в общей картине процессов формирования восходящего болевого потока не должна излишне переоцениваться, как это было сразу после выявления этих «специфических» ноцицептивных нейронов Оказалось, что таких «специфических» нейронов не так уже много в I пластине и что они перемешаны с клетками, отвечающими на стимуляцию как высоко-, так и низкопороговых афферентов, а некоторые из них активируются и раздражением А β-афферентов и даже мы щечных волокон III и IV групп. Кроме того, эти клетки не активировались брадикинином, и их ответы на ноцицептивныс воздействия не коррелировали с поведенческим реагированием на боль. Выявлено, что аксоны нейронов I пластины проецируются не только в спиноталамический тракт, но и во все квадранты спинного мозга и даже в такой классически неболевой тракт, как дорсолатеральные канатики.

Нейроны, активируемые разномодальными афферентными входами, или «мультирецептивные», «конвергентные», «нейроны широкого афферентного диапазона», локализованные в основании заднего рога и глубже, играют основную роль в переработке ноцицептивной информации, в передаче ее в восходящем направлении и в реализации низкоинтегрированных простейших реакций на повреждающие воздействия. Строение, источники их активации, свойства этих клеток и проекции их аксонов хорошо исследованы.