Глава v физиология и психология // лорен грэхэм

Глава v физиология и психология

Виды боли

Согласно структурно-функциональной организации передачи ноцицептивной информации различают: эпикритическую и протопатическую боль.

Эпикритическая (первичная) боль четко локализована, имеет обычно резкий, колющий характер, возникает при активации механорецепторов и быстропроводящих А-волокон, связана с распространением возбуждения по неоспиноталамическому тракту в проекционные зоны соматосенсорной коры.

Протопатическая (вторичная) боль характеризуется медленным возникновением, нечеткой локализацией, имеет ноющий характер, возникает при активации хемоноцицепторов с передачей информации по медленно проводящим С-волокнам. Затем возбуждение распространяется в неспецифические ядра таламуса и достигает различных областей коры. Этот вид боли отличается многокомпонентными проявлениями, включающими висцеральные, моторные и эмоциональные реакции.

В зависимости от локализации боль подразделяют на соматическую, возникающую в коже, мышцах, суставах и т. д., и висцеральную, возникающую во внутренних органах. Соматическая боль является двухфазной эпикритической и протопатической, т. е. она имеет определенную локализацию, а ее интенсивность зависит от степени и площади повреждения. Висцеральные боли трудно локализовать. Они могут быть в области ноцицептивного воздействия на орган, но могут проявляться далеко за ее пределами, в области другого органа или участка кожной поверхности.

4 стр., 1534 слов

Желудочковая система головного мозга

… структуру, осуществляющую связь центральной нервной системы со всеми органами в теле.Число пар спинномозговых нервов соответствует числу сегментов спинного мозга, которое в свою очередь … нервной системы. Черепные нервы: краткая характеристика V — VII пар. Нервная система человека условно подразделяется по топографическому принципу на: 1. Центральную (головной и спинной мозг). 2 …

В зависимости от соотношения локализации боли и самого болезненного процесса, вызванного ноцицептивным воздействием, выделяют местные, проекционные, иррадиирующие и отраженные боли. Местные боли локализуются непосредственно в очаге ноцицептивного воздействия. Проекционные боли ощущаются по ходу нерва и на дистальных его участках при локализации ноцицептивного воздействия в проксимальном участке нерва. Иррадиирующие боли локализуются в области иннервации одной ветви нерва при ноцицептивном воздействии в зоне иннервации другой ветви того же нерва. Отраженные боли возникают в участках кожи, иннервируемых из того же сегмента спинного мозга, что и внутренние органы, в которых расположен источник ноцицептивного воздействия. Они возникают при поражении внутренних органов, проецируясь за пределами больного органа, в области различных участков кожи либо в другие органы. Формирование отраженных болей обусловлено тем, что на одном и том же интернейроне спинного мозга могут заканчиваться афферентные волокна от определенного участка кожи и внутреннего органа, в котором имеет место ноцицептивное воздействие. Болевое возбуждение, возникающее во внутреннем органе, активирует тот же интернейрон, поэтому возбуждение распространяется далее в центральной нервной системе по тем же проводникам, что и при раздражении кожи. В результате формируется ощущение, как и при воздействии на кожу. Вследствие полисегментарной иннервации внутренних органов и широкой генерализации ноцицептивных возбуждений в ЦНС боль может отражаться на участки кожи, расположенные далеко от пораженного органа, и в другие органы.

Возникающие свойства

В гибридной научной дисциплине, эволюционная физиология дают некоторые уникальные перспективы. Например, понимание физиологических механизмов может помочь в определении того конкретного шаблона фенотипической вариации или ковариаций (например, аллометрические отношениях) представляет то , что может существовать или как раз то , что выбор позволил. Аналогичным образом , полное знание физиологических механизмов может значительно улучшить понимание возможных причин эволюционных корреляций и ограничений , чем это возможно для многих из признаков , как правило , изучались эволюционные биологи (например, морфологии ).

Компоненты реакции организма на боль

В реакцию организма на боль вовлекаются практически все структуры головного мозга, поскольку по коллатералям проводникового отдела болевого анализатора возбуждение распространяется на ретикулярную формацию, лимбическую систему мозга, гипоталамус и двигательные ядра. В связи с этим в реакции организма на боль выделяют несколько компонентов.

Двигательный компонент проявляется при включении мотонейронов и обнаруживается в виде отдельных двигательных рефлексов, реакций вздрагивания и настороженности, а также защитного поведения, направленного на устранение действия вредоносного фактора.

Усиление мышечного напряжения при возбуждении ноцицепторов лежит в основе мышечных болей. При длительном сокращении в мышце накапливаютсяразличные алгогены — брадикинин, серотонин, простагландин, ионы водорода, которые возбуждают мышечные ноцицепторы. Это в свою очередь рефлекторно усиливает мышечное напряжение, создавая тем самым порочный круг, способствующий сохранению боли. Подобный механизм действует, в частности, при некоторых видах головной боли.

Вегетативный компонент обусловлен включением в системную болевую реакцию гипоталамуса — высшего вегетативного центра. Этот компонент проявляется в изменении вегетативных функций, необходимых для обеспечения защитной реакции организма. В зависимости от индивидуальных особенностей организма, его вегетативного статуса могут наблюдаться реакции с разнонаправленными изменениями величин артериального давления, частоты сердечных сокращений, дыхания, перестройки обмена веществ и т. д.

6 стр., 2600 слов

Раздел «Физиология сенсорных систем»

… окончания кожи и рецепция боли. Пути передачи болевой чувствительности в головной мозг («быстрый» и «медленный» каналы). Антиноцицептивная система мозга: регуляция проведения боли в дорзальных рогах … поступают по преддверно-улитковым нервам к вестибулярным ядрам продолговатого мозга ,- к ядрам глазодвигательного , блокового и отводящего нервов , спинному мозгу , коре головного мозга и мозжечку . …

Эмоциональный компонент проявляется в формировании отрицательной эмоциональной реакции, что обусловлено включением в процесс возбуждения эмоциогенных зон мозга. В зависимости от индивидуально-генетических особенностей организма, и в частности вегетативного тонуса, отрицательная эмоция формирует различные поведенческие реакции, например бегство или нападение. В организации защитных поведенческих реакций ведущая роль отводится структурам лобной и теменной областей коры полушарий большого мозга.

Каждый компонент болевой реакции может быть использован для оценки специфичности болевого ощущения при медицинских и биологических исследованиях.

Нарушения болевой чувствительности

Нарушения болевой чувствительности обнаруживаются в форме снижения и полной потери болевых ощущений — гипалгезии, аналгезии, в форме повышения болевой чувствительности — гипералгезии, а также в виде различных центральных и периферических болевых синдромов.

Аналгезии возникают при перерыве путей проведения болевой чувствительности, например при ранениях периферических нервов. При этом в случае перерыва смешанного нерва наряду с болевой утрачиваются и другие виды чувствительности, а кроме того, возникает паралич скелетных мышц, обусловленный травмой двигательных нервных волокон.

Термином «гипералгезия» обозначают повышение болевой чувствительности кожи. Кожная гипералгезия имеет, как правило, ограниченное поле и может проявляться в том, что уже слабые, не вызывающие повреждения воздействия, например легкое прикосновение, вызывают боль. Один из примеров — гипералгезия кожи после солнечного «загара».

Фантомные боли. Фантом — ощущение присутствия ампутированного органа — выявляют почти у всех людей, перенесших ампутацию. Их источником могут стать регенерирующие нервы, особенно если регенерации препятствуют соединительнотканные рубцы или смещения центрального и периферического отрезков ствола перерезанного нерва относительно друг друга. В таких случаях на конце центральной культи регенерирующего нерва возникает неврома — особая опухоль, образованная тонкими, патологически ветвящимися и переплетающимися между собой веточками регенерирующих чувствительных, двигательных и симпатических волокон.

Окончания регенерирующих афферентных волокон группы С высокочувствительны к гистамину, брадикинину и адреналину, а также к механическим деформациям, поэтому невромы становятся источником интенсивной импульсации ноцицептивных волокон, которая возникает «спонтанно» или под влиянием механических стимулов.

Другим (центральным) механизмом может быть увеличение возбудимости нейронов дорсальных рогов спинного мозга, обусловленное их частичной денервацией, связанной с перерезкой нервов при ампутации. Лишенные афферентного контроля нейроны дорсальных рогов генерируют длительные самоподдерживающие разряды, что вызывает ощущение боли.

Каузалгия — жгучая боль, возникающая обычно после ранений крупных нервов (большеберцового, срединного), богатых симпатическими волокнами. Каузалгия появляется при неполном перерыве нерва и даже в тех случаях, когда целостность нервного ствола не нарушается, но повреждаются ткани, расположенные вблизи нерва. Непереносимые каузалгические боли могут быть спровоцированы легкими прикосновениями к раненой конечности, но могут возникать и спонтанно. Механизмы каузалгии не ясны. Возможно, что в ее формировании определенную роль играют патологические «эфаптические» — синаптоподобные — связи между симпатическими и ноцицептивными волокнами, образующиеся в месте травмы нерва. В местах эфаптических контактов из симпатических волокон могут выделяться вещества, способные возбуждать ноцицептивные волокна. В отдельных случаях каузалгию удается снять региональной симпатэктомией.

Таламический синдром развивается при повреждениях таламуса, вызванных чаще всего тромбозом сосудов, снабжающих заднебоковые отделы зрительного бугра. Характеризуется расстройством движений и нарушением (извращением) всех видов соматической чувствительности на стороне, противоположной повреждению. Возникающие при этом боли имеют диффузный характер и чрезвычайно сильную негативную эмоциональную окраску. Полагают, что таламические боли появляются в результате нарушения баланса между ноцицептивными и неноцицептивными импульсами, поскольку на таламических нейронах конвергируют пути проведения различных видов чувствительности.

Обезболивающая (антиноцицептивная) система

В практике врача встречаются случаи, когда люди страдают врожденным отсутствием чувства боли (врожденная аналгия) при полном сохранении проводящих ноцицептивных путей. Кроме того, имеют место клинические наблюдения спонтанных болевых ощущений у людей при отсутствии внешних повреждений или заболеваний. Объяснение этих и подобных фактов стало возможным с появлением в 70-х годах XX века представления о существовании в организме не только ноцицептивной, но и антиноцицептивнои, антиболевой, или обезболивающей, эндогенной системы. Существование антиноцицептивнои системы было подтверждено экспериментами, когда электростимуляция некоторых точек центральной нервной системы приводила к отсутствию специфических реакций на болевые раздражения. При этом животные оставались в бодрствующем состоянии и адекватно реагировали на сенсорные стимулы. Следовательно, можно было заключить, что электростимуляция в таких экспериментах приводила к формированию состояния аналгезии, подобно врожденной аналгии у людей.

Антиноцицептивная система выполняет функцию «ограничителя» болевого возбуждения, что проявляется в увеличении тормозного влияния антиноцицептивной системы в ответ на нарастающий по силе ноцицептивный стимул. Однако это ограничение имеет предел, и при сверхсильных болевых воздействиях на организм, когда антиноцицептивная система не в состоянии выполнить функцию ограничителя, может развиваться болевой шок. Кроме того, при снижении тормозных влияний антиноцицептивной системы перевозбуждение ноцицептивной системы может приводить к возникновению спонтанных психогенных болей, часто проецирующихся в нормально функционирующие органы (сердце, зубы и дp.). Следует учесть, что активность антиноцицептивной системы имеет генетическую обусловленность.

Антиноцицептивная система представляет собой совокупность структур, расположенных на разных уровнях центральной нервной системы, имеющих собственные нейрохимические механизмы.

Первый уровень представлен комплексом структур среднего, продолговатого и спинного мозга, к которым относят серое околоводопроводное вещество, ядра шва и голубоватое пятно, ретикулярную формацию. Нейроны этих структур через нейроны желатинозной субстанции (по механизму пресинаптического торможения) либо напрямую (постсинаптическим путем) вызывают торможение ноцицептивных нейронов дорсальных рогов спинного мозга («ворота боли»).

Таким образом угнетается восходящий ноцицептивный поток. Структуры, реализующие данное торможение, в настоящее время объединяют в морфофункциональную «систему нисходящего тормозного контроля», медиаторами которой является серотонин, а также опиоиды (см. ниже).

Второй уровень состоит в основном из гипоталамуса, который: 1) оказывает нисходящее тормозное влияние на ноцицептивные нейроны спинного мозга; 2) активирует «систему нисходящего тормозного контроля», т. е. первый уровень антиноцицептивной системы; 3) тормозит таламические ноцицептивные нейроны. Гипоталамус опосредует свое действие через адренергический и опиоидный нейрохимические механизмы.

Третьим уровнем является кора полушарий большого мозга, а именно II соматосенсорная зона. Этому уровню отводится ведущая роль в формировании активности других структур антиноцицептивной системы и адекватных реакций на повреждающие факторы.

Направления исследований

Важные направления современных исследований включают в себя:

Организменном производительности в качестве центрального фенотипа (например, меры скорости или выносливости в локомоция )
Роль поведения в физиологической эволюции
Физиологические и эндокринологические основы изменения в истории жизни признаков (например, сцепление размер )
Функциональное значение молекулярной эволюции
Степень, в которой видовые различия являются адаптивными
Физиологическая подоплека пределов географических диапазонов
Географическая изменчивость в физиологии
Роль полового отбора в формировании физиологической эволюции
Величина «филогенетического сигнал» в физиологических признаках
Роль патогенов и паразитов в физиологической эволюции и иммунитета
Применение моделирования оптимальности для выяснения степени адаптации
Роль фенотипической пластичности в учете индивидуального, население, а также межвидовые различия
Механистическая основа компромиссов и ограничений эволюции (например, предполагаемый ограничение Перевозчика на бег и дыхании)
Ограничения на устойчивой скорости метаболизма
Происхождение аллометрических масштабных отношений или аллометрические законы (и так называемая метаболическая теория экологии )
Индивидуальные вариации (см также индивидуальные различия по психологии )
Функциональное значение биохимических полиморфизмов
Анализ физиологической вариации с помощью количественной генетики
Paleophysiology и эволюция эндотермии
Человек адаптационная физиология
дарвиновская медицина
Эволюция пищевых антиоксидантов

Опиоиды как механизмы деятельности антиноцицептивной системы

Действие эндогенной антиноцицептивной системы осуществляется через так называемые опиатные рецепторы, посредством которых организм воспринимает морфин и другие опиоиды. Они были обнаружены во многих тканях организма, но главным образом — на разных уровнях переключения афферентной импульсации по всей центральной нервной системе. В настоящее время известно четыре типа опиатных рецепторов: мю-, дельта-, каппа- и сигма.

В организме вырабатываются собственные эндогенные опиоидные вещества в виде так называемых олигопептидов, получивших название эндорфинов (эндоморфинов), энкефалинов и динорфинов. Они обнаружены в различных структурах нервной системы, участвующих в передаче или в модуляции ноцицептивной информации (в дорсальных рогах спинного мозга, продолговатом мозге, ОВС, гипоталамусе, а также в нейроэндокринных железах — гипофизе и надпочечниках).

Кроме того установлено существование опиатных рецепторов на мембране периферических окончаний воспринимающих боль нервных волокон. Их раздражение приводит к падению возбудимости ноцицептивных окончаний и блокаде проведения нервных импульсов, что наблюдается в ходе воспалительных реакций.

Периферическая аналгезия в воспаленном участке объясняется несколькими механизмами. Во-первых, уже через несколько часов, а иногда и через несколько минут после начала воспаления разрушается периневрий — относительно непроницаемый соединительнотканный барьер, окружающий периферические нервные волокна, что облегчает доступ к опиатным рецепторам. Во-вторых, в месте воспаления происходит разрастание — «спрутинг» — нервных терминалей, увеличивается число их концевых разветвлений. В-третьих, неактивные в обычных условиях опиатные рецепторы активируются в связи с изменениями физико-химических свойств среды в очаге воспаления, например в связи с изменением рН. Спустя несколько дней после начала воспаления выявляют еще один процесс, облегчающий периферическое действие опиоидов, — увеличивается синтез опиатных рецепторов в телах чувствительных нейронов и их транспорт на периферию. В результате растет число опиатных рецепторов на мембране окончаний ноцицептивных волокон в зоне воспаления.

Высвобождаемые на периферии нейропептиды участвуют и в самих воспалительных реакциях. Они способствуют развитию гиперемии, увеличивают проницаемость микроциркуляторных сосудов, вызывают дегрануляцию тучных клеток.

Наиболее вероятным источником эндогенных лигандов для периферических опиатных рецепторов служат клетки иммунной системы, инфильтрирующие ткани в очаге воспаления: макрофаги, моноциты, Т- и В-лимфоциты, интерлейкин-1.

Физиологическое обоснование различных методов обезболивания, применяемых в клинике

Клинические методы обезболивания можно разделить на три категории: фармакологические, физиотерапевтические и рефлекторно — аналгетические.

1. Фармакологические методы основаны на применении различных фармакологических препаратов, нарушающих проведение возбуждения на разных уровнях болевого анализатора, они применяются для снятия острых и хронических болей. По локализации действия фармакологических препаратов выделяют: местную, проводниковую и общую анестезию (наркоз).

При местной анестезии осуществляется воздействие на периферический (рецепторный) отдел болевого анализатора. Различают поверхностную анестезию, когда используют обезболивающие вещества в виде аэрозолей, и инфильтрационную, когда обезболивающие вещества вводят под кожу или под слизистую оболочку. Проводниковая анестезия осуществляется путем нарушения проведения болевого возбуждения по проводниковому отделу анализатора. При этом возможно нарушение физиологической целостности афферентных нервов и восходящих путей спинного мозга. Общая анестезия, или наркоз, обусловлена снижением возбудимости центральных (прежде всего корковых) структур болевого анализатора, что снижает восприятие боли.

2. Физиотерапевтические методы обезболивания основаны на применении различных физических факторов, воздействие которых на ноцицептивную систему снижает болевое восприятие. Физиотерапевтические методы либо устраняют первопричину возникновения боли (воспаление, контрактуру), либо активируют антиноцицептивную систему. Применяют эти методы в основном при хронических болях.

3. Рефлекторная аналгезия реализуется с помощью воздействия на биологически активные точки, т. е. особые участки кожи, которые обладают низкой электропроводностью. Воздействия, применяемые в рефлекторной аналгезии, бывают в виде массажа — акупрессура; введения в эти точки специальных игл — акупунктура; электростимуляции через иглы — электроакупунктура. По современным представлениям рефлекторная аналгезия развивается за счет активации антиноцицептивной системы.

Если вы автор этого текста и считаете, что нарушаются ваши авторские права или не желаете чтобы текст публиковался на сайте ForPsy.ru, отправьте ссылку на статью и запрос на удаление:

история

Как следует из названия, эволюционная физиология является продуктом того , что было в свое время два различных научных дисциплин. По Гарленду и Картер, эволюционная физиология возникла в конце 1970 — х лет, после дискуссии по поводу обмена веществ и терморегуляции статуса динозавров (см физиологии динозавров ) и млекопитающих, как рептилия .

Вскоре после этого, эксперименты отбора и экспериментальная эволюция становятся все более распространенными в эволюционной физиологии. Macrophysiology стала субдисциплина, в которой практикующие пытаются идентифицировать крупномасштабные модели физиологических признаков (например, модели ковариации с широтой ) и их экологических последствий.

Совсем недавно, важность слияния эволюционной биологии и физиологии Утверждалась с точки зрения функционального анализа, эпигенетики и с расширенным эволюционным синтезом. Рост эволюционной физиологии также отражается появлением поддисциплин, такие как эволюционная эндокринология , в котором рассматриваются такие вопросы , как гибридные «Каково наиболее распространенные эндокринные механизмы , которые отвечают на отбор на поведение или жизнь истории черт?»

Глава v физиология и психология