Невроанатомия и неврофизиология на болката в детската възраст, брой 3/2014

Доц. М. Спасова

Катедра по педиатрия и медицинска генетика

Медицински университет – Пловдив

Международната асоциация по проучване на болката дефинира болката като „…неприятно сензорно и емоционално изживяване, свързано с действителна или потенциална тъканна увреда или съобщавана в рамките на такава увреда.” Тази дефиниция подчертава есенциалната двуелементна природа на болката: силата на болката, която индивидът изпитва, се състои от физиологични и психологични променливи и не се предопределя линеарно от тежестта на тъканната увреда, а е осъзнат опит. Съвременни данни показват, че болезнено или неприятно изживяване може да възникне дори и без ноцицептивен стимул, което вероятно обяснява трудните клинични случаи на персистираща болка без явна органична причина („психогенна болка”).

Дълго време ограниченият клиничен и изследователски интерес към детската болка водят до господстване в практиката на „митове”, насочващи към погрешното й третиране. Един от тях е, че детската нервна система (НС) е незряла и затова децата не възприемат и изпитват болка като възрастните, поради което доскоро новородените и кърмачетата бяха лишени от адекватна анестезия по време на манипулации в резултат на погрешните схващания, че ги излагаме на ненужен риск от странични ефекти и усложнения. Други „митове” са, че: болката при деца не се помни и не може да бъде точно измерена; децата метаболизират опиоидите различно от възрастните и е налице склонност към пристрастяване; средствата за овладяване на болката причиняват болка.

Развиващата се ноцицептивна система се отличава с повишена сензитивност и пластичност. Фундаментални проучвания от 80-те години на миналия век фокусират върху матурацията й при животни, основно плъхове, поради сравнимите срокове на развитие на болевите пътища по отношение на анатомия, физиология и биохимия. Установява се формиране на основните ноцицептивни връзки преди раждане, но все още наличната им незрелост след раждането обуславя повишен отговор в сравнение с възрастните животни. Проучвания и при деца в кърмаческа възраст показват усилен рефлекторен отговор (по-нисък праг и по-дълготрайна мускулна контракция) в отговор на някои типове травма, например венепункция. Проучвания за физиологията/перцепцията за болка по време на развитието установяват, че децата имат биологичния капацитет да чувстват болка от 20 г.с., а инхибиторните пътища, които я намаляват, се развиват по-късно. Това води дори до повишена трансмисия на ноцицептивни сигнали.

Сензорното възприятие се обработва на базата на индивидуалната генетична композиция, предшестващия опит, физиологичния статус, идиосинкратичните оценки, когнитивните фактори, очакванията, настроението и социокултурната среда, обуславящи вариабилност в перцепцията и толерирането на болката. P. Wall подчертава, че възприемането на болката не се ограничава до непосредствените ефекти от болезнения стимул, а включва и далеч по-дълготрайни последици и разграничава остра болка, траеща секунди или минути, средно продължителна болка (часове до дни) и продължителна (седмици до години).

Разпределение на отговорите към болка в човешката НС („матрикс на болката”)

Болевият стимул води до незабавен отговор от страна на соматичната и автономната НС, в повечето случаи с протективен характер, като флексионен рефлекс на отдръпване. Доказано е, че отговорите към болка съществуват дори у най-незрялото недоносено дете. Периферните ноцирецептори – както тези с Аð, така и с С фибри при раждането, са аналогични с тези на зрелите ноцирецептори. Широките по диаметър фибри на дорзалните коренчета прорастват първи в гръбначния мозък, а малките по диаметър С фибри – по-късно, непосредствено преди раждането. С фибрите са основната група ноцирецептори, отговорни за трансмисията на химични, термални и механични болезнени стимули към ЦНС. Според физиологичните си характеристики периферните ноцирецептори могат да бъдат най-общо класифицирани в два основни типа: механорецептори с висок праг и полимодални ноцирецептори. Първите отговарят на тъканна увреда или силен натиск и са миелинизирани (Аð фибри), докато вторите – и на температура, и на химични субстанции и не са миелинизирани (С фибри).

Класически селективната стимулация на бързите (5 до 25 метра/секунда) миелинизирани Аð фибри води до «първата» болка: внезапно възникваща след увреждане, остра, локализирана. «Вторичната» болка е по-бавно настъпваща, тъпа и недобре локализирана и отразява ефекта на С фибрите. Висцералните аференти могат да бъдат и от двата типа, но за разлика от соматичните достигат до гръбначния мозък чрез симпатикусовите, парасимпатикусовите и спланхниковите нерви.

След достигане на гръбначния мозък аферентните ноцицептивни сигнали се амплифицират и задържат в слоевете на задните рога. Ноцицепция-специфичните неврони в substantia gelatinosa на суперфициалните задни рога отговарят само на болка, докато невроните с широк динамичен обхват в по-дълбоките слоеве реагират на различни стимули (механични, температурни или химични) дори с нисък неболеви интензитет. При условия на стимулация прагът на дразнене на ноцицептивните неврони също се понижава, което резултира в хиперсензитивност и промяна на рецептивните полета и е податливо на лечение с опиоиди. Ноцицептивните разряди от тези неврони се предават по аксони, които се прекръстосват и асцендират в контралатералния гръбначен мозък и в 90% чрез контралатералния спиноталамичен път към медиалните и латералните таламусни ядра, задните части на insula и асоциативните и соматосензорните зони на церебралния кортекс, обуславящи разпознавателните и локализиращите аспекти на болката (т.нар. латерален сензори-дискриминационен компонент). Таламусът, основно отговорен за възприемане на болката, е добре развит към 20-24 г.с. Спиноретикуларните неврони предават разряди към предните части на insula, предния кортекс на gyrus cinguli и зоните на префронталния кортекс и така медиират афективния отговор и невроендокринните и автономните последици от ноцицептивния сигнал (т.нар. медиален афективно-когнитивно-оценъчен компонент). Болезнените усещания могат да персистират или рецидивират дори след разделяне на тези асцендиращи пътища поради персистиране на спиномезенцефалните връзки.

Наред с описания проноцицептивен матрикс съществува и т.нар десцендираща модулираща болката система, локализирана в периакведукталното сиво вещество в мозъчния ствол. Тя се влияе от степента на внимание и разсейващите техники, а също така обяснява и „плацебо” ефекта, иницииран от префронтални механизми, тригериращи освобождаването на опиоиди в мозъчния ствол.

Такава анатомично усложнена структура обуславя пластичността на нервната система, формира паметта и опита за болката и води до изключително вариабилни отговори към множеството болезнени стимули от външната среда. Понастоящем се разработват образни методи за визуализиране на перцепцията за болка на базата на метаболитните (позитронно-емисионна томография с FDG, авторадиография) и хемодинамичните отговори (функционален ядрено-магнитен резонанс, водно-базирана позитронно-емисионна томография с Н₂¹⁵О, спектроскопия) и електричната активност (ЕЕГ, магнетоенцефалография и електрофизиологични).

Поведенчески отговори към остра болка

Те включват:

1. Моторни отговори – флексионен отговор на отдръпване.
2. Лицеизраз и плач, на които се основават скалите за оценка на болка при кърмачета и малки деца. При деца над 3-год. възраст се използва съчетана скала, включваща лицеизраза и числа за субективно рамкиране на болката.
3. Комплексни поведенчески отговори – промени в цикъла сън-будуване при новородени, повишена раздразнимост.

Физиологични отговори към ноцицепция. Те са резултат от стимулацията на симпатикусовата НС и включват:

1. Кардиоваскуларни (повишен кръвен обем и кръвоток, увеличена кислородна консумация, тахикардия, артериална хипертония, централизиране на кръвообращението) и респираторни отговори (бронходилатация, тахипнея).
2. Ендокринно-метаболитни отговори – освобождаване на „стрес хормоните” епинефрин, кортизол, соматотропен хормон и глюкагон. Те на свой ред стимулират метаболитните приспособителни механизми и водят до мобилизация на субстрати, включително повишена глюкозна консумация. Тези метаболитни катаболни промени, от друга страна, повлияват глобалния възстановителен процес и зарастването на рани. Установено е, че потискането на стресовия отговор при възрастни пациенти води до значима редукция на постоперативните усложнения и смъртност.
3. Промени в имунната функция – общо потискане на имунния отговор и повишена податливост към инфекции под действие на отделените хуморални медиатори, например ендогенни опиоиди и имунорегулаторни протеини.
4. Други физиологични отговори – изпотяване на длани, промени в коагулацията.

Генетични фактори за болката

В последните години активно се проучват генетичните предразположения към ноцицептивните и антиноцицептивните възприятия, релевантни за третирането на клиничната болка. Като пример е добре известно, че 7-10% от кавказката раса унаследяват есенциално нефункционален P450IID6 ензим (спартеин/дебризоквин оксигеназа), който е един от многото идентифицирани варианти на CYP2D6 гена. Този ензим наред с редица други действия конвертира кодеина в морфин чрез О-деметилация, позволявайки му да упражни аналгетичните си ефекти. „Лошите метаболизатори” не биха се повлияли от аналгетична терапия с кодеин. Фармакогенетиката би послужила като основата на индивидуализираната терапия на болката, като се идентифицират пациенти, изпитващи по-силна болка от други към един и същ „обективен” стимул. Далеч по-малко индивиди са засегнати от вродената нечувствителност към болка с анхидроза в резултат на мутация на NTRK1 гена, кодираща високоафинитетен неврален фактор-специфичен тирозинкиназен рецептор. Генетични фактори са идентифицирани и при фамилната хемиплегична мигрена и епизодична атаксия тип 2. Наследствеността отговаря за около 50% от мигренозната болка, 55% от менструалната болка, 35-68% от лумбалгиите и болките във врата, 50% от болките в рамена и лакти и 40% от усещанията при синдром на карпалния тунел. Полиморфизми в гените, медииращи ноцицептивната трансдукция (транзиторен рецепторен потенциал субтип 1 (TRPV1) или модулиращи обработката на болевия стимул (OPRD1, кодиращ делта-опиоидния рецептор при хора), предсказват вариации в болевата чувствителност към горещо и студено, както и различни асоциации на болевото възприятие и толериране с пола и приложения стимул. СОМТ (катехол-О-метилтрансфераза) val158met полиморфизмът повлиява немедикираното възприятие на болка при хора, т.е. интериндивидуалните различия в адаптацията и отговора към болка.

Заключение 

Възприятието на болката на централно ниво при хора продължава да бъде интензивно проучвано, включително и чрез образни изследвания, визуализиращи метаболитни и функционални промени във времеви или пространствен аспект. Съставянето на изключително комплицирана неврална мрежа на болевите възприятия с възможност за модифициране на различни нива позволява създаване на индивидуален „церебрален печат” на всеки пациент и персонализиране на аналгетичната терапия.

Библиография

1. Andrews, K. et M. Fitzgerald. Cutaneous flexion reflex in human neonates: a quantitative study of threshold and stimulus response characteristics after single and repeated stimuli. – Dev. Med. Child. Neurol., 41, 1999, 696-703.
2. Fitzgerald, M. et K. Anand. Developmental neuroanatomy and neurophysiology of pain. – In: Pain in infants, children and adolescents. Williams & Wilkins 1993, 11-31.
3. Kim, H. et R. Dionne. Genetics, pain, and analgesia. – Pain Clin. Updates, 13, 2005, N 3.
4. Tracey, I. Imaging pain. – Br. J. Anaesth., 101, 2008, N 1, 32-39.