О центральных адренопозитивных средствах
1.1. Нейрофизиологические механизмы боли
Одним из традиционно сложных и дискуссионных в проблеме боли и аналгезии является вопрос о "болевых" рецепторах. До настоящего времени нет четких представлений ни о морфофункциональной организации аппарата, воспринимающего болевые воздействия, ни о существовании самих воздействий, адекватных для болевых рецепторов (подробнее см.: Хаютин В.М., 1976; Лиманский Ю.П., 1986; Ревенко С.В. и др., 1988; Meyer R. et al., 1985; Torebjork H., 1985; Szolecsany J., 1986). Общим свойством разных по своей модальности стимулов, способных вызвать боль, является повреждение тканей — ноцицепция, по Ч. Шеррингтону (1900). Поэтому в современной литературе широко используется термин "ноцицептор" в качестве аналога "болевого рецептора", хотя в смысловом отношении они не эквивалентны.
М. Фрей (Frey M., 1894), по-видимому, первым выдвинул гипотезу о существовании специфических болевых рецепторов и предположил, что эти рецепторы представлены свободными неинкапсулированными нервными окончаниями. Согласно современным данным, они в большом количестве содержатся в различных тканях и органах и имеют множество концевых разветвлений с мелкими аксоплазматическими отростками. Представление о специфических ноцицепторах как о свободных немиелинизированных нервных окончаниях получило дальнейшее развитие и экспериментальное подтверждение (подробнее см.: Zimmermann М., 1978; Torebjork H.,. 1985). Свободные нервные окончания могут выполнять функцию специфических висцеральных ноцицепторов в миокарде, в легких, в желчных протоках. Они активировались только такой интенсивностью стимулов, которая вызывала псевдоаффективные ответные реакции (Cervero F., 1985).
Отличительной особенностью многих свободных немиелинизированных окончаний является их высокая хемочувствительность. Допускается даже, что болевой рецептор по своей природе не ноцицептивен, а "хемоцептивен", поскольку любое действие, приводящее к повреждению тканей и являющееся адекватным для ноцицептора, сопровождается высвобождением алгогенных (вызывающих боль) химических агентов. Выделяют три типа таких веществ — тканевые (серотонин, гистамин, ацетилхолин, некоторые простагландины, ионы К и Н+), плазменные (брадикинин, каллидин) и выделяющиеся из нервных окончаний (субстанция Р). Допускается, что субстанции, содержащиеся в основном в тканях, непосредственно активируют концевые разветвления немиелинизированных волокон и вызывают импульсную активность в высокопороговых кожных, висцеральных и мышечных афферентах. В качестве химических агентов, активирующих свободные нервные окончания, рассматриваются и продукты разрушения тканей, образующиеся при сильных повреждающих воздействиях, при воспалении, при локальной гипоксии (Yaksh Т., Hammond D., 1982; Cervero F., 1985). С выделением эндогенных алгоиндукторных субстанций связывают явление сенситизации (повышенной чувствительности к физическим раздражениям) при воспалении и разномодальных повреждениях кожи (MeyerR. et al., 1988).
Одновременно с представлениями о специфичности болевых рецепторов существуют и активно обсуждаются несколько разновидностей теории интенсивности А. Гольдшейдера (Goldscheider A, 1894), согласно которым боль возникает не в результате раздражения специальных "ноцицепторов", а вследствие избыточной активации всех типов рецепторов различных сенсорных модальностей. В формировании боли в этом случае главенствующее значение имеет интенсивность воздействия, закодированная в характере импульсной активности в афферентных проводниках, а также пространственно-временное соотношение афферентной информации, конвергенция и суммация афферентных потоков в ЦНС. Следует отметить, что в последние годы получены весьма убедительные данные о наличии "неспецифических ноцицепторов" в сердце, кишечнике, легких и их важной роли в возникновении висцеральной боли (Malliani A., Lombardi F., 1982; BlumbergH.etal., 1983).
Боль, особенно висцеральная, может возникать не только в результате активации специфических или неспецифических ноцицепторов, но и вследствие изменения синхронности и частоты разрядов при действии ноцицептивных стимулов в тех афферентах, которые на неповреждающие раздражения отвечают асинхронной низкочастотной импульсацией. Поэтому сами тонкие А-дельта и безмиелиновые С-волокна могут выполнять роль "болевых" рецепторов (ХаютинВ.М., 1980).
В настоящее время считается общепризнанным, что основными проводниками кожной и висцеральной болевой чувствительности являются тонкие миелиновые А-дельта и безмиелиновые С-волокна (подробнее см.: Ochoa J, 1984; Peri E., 1984). По-видимому, впервые Я. Цоттерман (Zotterman Y., 1933) предположил, что именно с активацией С-волокон связано ощущение боли. Это предположение основывалось на сравнении ощущений человека с данными, полученными при регистрации активации С-афферентов у животных.
Характерно, что частота и длительность импульсной активности в С-волокнах отчетливо коррелировала с интенсивностью и продолжительностью ноцицептивного воздействия. Предполагалось, что у некоторых видов животных С-афференты имеют ведущее значение в генезе термической боли (Doucette R., 1987; Lynn В., Schakhanben J., 1988). Но затем с помощью микронейрографического метода регистрации активности отдельных С-волокон у человека было доказано, что ощущение боли возникает тогда, когда активируются эти афференты. Установлено, что у человека С-полимодальные волокна активируются нагреванием кожи, уколом, щипком, накожной аппликацией или внутрикожным введением гистамина, калия хлорида и других алгогенных субстанций. Прямая зависимость была выявлена между характером импульсной активности и субъективной оценкой болевого ощущения. При длительном ноцицептивном воздействии в С-афферентах наблюдался феномен утомления с одновременным уменьшением боли, но через непродолжительное время возникала сенситизация, проявляющаяся резким снижением порога термического раздражения С-волокон, и возрастала интенсивность болевого ощущения. Весьма характерно, что одиночное раздражение афферентных нервов у человека интенсивностью, достаточной для активации С-волокон, вызывало ощущение умеренной и плохо локализуемой боли, однако при аналогичной по силе, но более высокочастотной стимуляции (10 стим/с) боль воспринималась как очень сильная и даже нестерпимая.
А-дельта-афференты тоже активируются механическим и термческим ноцицептивными раздражениями кожи. Предполагается, что с импульсной активностью в А-дельта-волокнах связано то начальное ощущение острой колющей боли, которое испытывает человек сразу после сильного термического повреждения кожи,— локального ожога, прикосновения к небольшому горячему предмету. Считается, что А-дельта-волокна играют незначительную роль в передаче ноцицептивной информации из внутренних органов (Cervero F., 1985) за исключением легких, где они связаны с ирритантными рецепторами (Yaksh Т., Hammond D., 1982).
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.
Представленные данные ни в коей мере не должны инициировать представление об А-дельта и С-волокнах как проводниках исключительно болевых сигналов. Эти волокна передают информацию и не связанную с ноцицепцией, и активируются неповреждающими термическими (холодовыми, тепловыми) и механическими (прикосновение, небольшое сдавливай ие) воздействиями.
Возникновение "болевого" потока в спинном мозге и восходящие "болевые" тракты. Первым центральным звеном, воспринимающим разномодальную афферентную информацию, является нейрональная система заднего рога спинного мозга. Именно здесь происходит взаимодействие между каналами болевой и неболевой чувствительности, на основании которого формируется поток восходящей импульсации нового качества (рис. 1).
После входа в спинной мозг А-дельта и С-волокна в составе тракта Лиссауэра идут в кадуальном и ростральном направлениях в пределах 1-2 сегментов и оканчиваются в дорсальной части заднего рога (Костюк П.Г., Преображенский Н.Н., 1975; Вальдман А.В., Игнатов Ю.Д., 1976; Жукова Г.П., 1977; Brownn H., 1981; Dubner К. et al., 1984; Peri E., 1984; Iggo A. et al., 1985; Sigiura Y. et al., 1986; Light A., 1988; BlumenkopfB., 1988).
Рис. 1. Схема источников путей, восходящих в антеролатеральных столбах спинного мозга. 1 -VIII — слои серого вещества спинного мозга (по B.Rexed, 1954).
В I пластине, содержащей крупные маргинальные клетки; оканчиваются A-дельта-волокна, активируемые термическим и механическим ноцицептивными раздражениями, и С-полимодальные ноцицептивные афференты. Широко ветвящиеся тонкие терминали С-волокон образуют синапсы на дендритах маргинальных клеток и аксоаксональные контакты на терминалях других афферентных волокон. Желатинозная субстанция (II пластина) 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-дельта-волокна также оканчиваются в желатинозной субстанции.
Все нейроны дорсальной части заднего рога могут быть распределены на 3 группы. Первая состоит из клеток, активируемых исключительно ноцицептивными стимулами или раздражением А-дельта и С-волокон. Вторая группа включает клетки, отвечающие на ноцицептивные и неноцицептивные 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 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-дельта и С-афференты. По некоторым данным, более 25% нейронов желатинозной субстанции также реагируют исключительно на ноцицептивные стимулы, и такие клетки, активируемые С-волокнами, в функциональном отношении являются вставочными нейронами на пути передачи импульсов от первичных афферентов к нейронам I пластины. Кроме того, клетки желатинозной субстанции, активируемые С-афферентами, могут возбуждать нейроны не только I, но и V пластины. Предполагается, что "специфические" ноцицептивные нейроны играют существенную роль в формировании восходящего ноцицептивного потока, который передает в высшие отдела мозга информацию об интенсивности и локализации ноцицептивных стимулов.
Нейроны, активируемые разномодальными афферентными входами, или "мультирецептивные", "конвергентные", "нейроны широкого афферентного диапазона", локализованные в основании заднего рога (пластины IV-V) и глубже (частично пластины VI), играют основную роль в переработке ноцицептивной информации, в передаче ее в восходящем направлении и в реализации простейших реакций на повреждающие воздействия. Они моносинаптически активируются низкопороговыми А-волокнами и одновременно имеют полисинаптический С-вход. Нейроны IV-V пластин отвечают высокочастотной "пачкой" импульсов на естественное неповреждающее раздражение кожи и длительной импульсной активностью при ноцицептивном воздействии. Частота и продолжительность ответов нейрона возрастает пропорционально интенсивности ноцицептивных, особенно термических стимулов. Одновременное раздражение А- и С-афферентов проявляется двумя ответными реакциями клеток — ранней (коротколатентный ответ на стимуляцию А-волокон) и поздней (С-ответ).
На нейронах заднего рога конвергируют не только разномодальные кожные, но также мышечные (III-IV) и висцеральные афференты. Происходящее на этих нейронах взаимодействие соматовисцеральных афферентных потоков лежит на основе возникновения отраженной боли (Foreman R. et al., 1981). Нейроны, на которых осуществляется взаимодействие соматических и висцеральных афферентов, активируются через висцеральные входы при естественном раздражении висцеральных рецепторов, но только в том случае, когда интенсивность воздействия, например, давление в желчных путях, достигает ноцицептивного уровня (Cervero F., 1982, 1985). Клетки, отвечающие на ноцицепцию, выявлены в VI пластине и даже в вентральном pore (Molinary Н., 1982).
Нейроны желатинозной субстанции модулируют активность релейных нейронов, связанных с ноцицептивной афферентацией, их ответы на разномодальные стимулы, взаимодействие на них различных афферентных входов и, следовательно, формирование восходящего импульсного потока. Характерной особенностью 1/3 нейронов желатинозной субстанции является наличие у них очень маленьких (менее 2 см) рециптивных полей (Wall P., 1985). Аксоны большинства (до 80%) желатинозных нейронов не проецируются дальше одного сегмента и оканчиваются в пластинах I, IV, V или даже в пределах только II пластины.
Основная масса нейронов имеет спонтанную активность в диапазоне от I до 40 имп/с. Они реагируют на естественное раздражение их рецептивного поля. Большинство клеток отвечают как на неповреждающую механическую, так и на ноцицептивную стимуляцию (Price D. et al., 1979; Fitzgerald M., 1981). Клетки желатинозной субстанции отличаются от других нейронов заднего рога, в частности, V пластины, характером ответов на раздражение С-волокон и взаимодействием А- и С-афферентных входов. Так, нейронам желатинозной субстанции не свойствен феномен "взвинчивания" (wind up). Они не изменяют как нейроны V пластины ответы на раздражение С-волокон при выключении А-афферентов.
Наряду с быстрым реагированием нейронов желатинозной субстанции на разномодальные афферентные воздействия, выявлены более медленно и длительно протекающие изменения их активности (Wall P., 1980, 1985). Эти изменения, вероятно, обусловлены действием различных биологически активных соединений, осуществляющих нейромодуляторную функцию, таких, как энкефалины, соматостин, ангиотензин, холецистокинин, гликокортикоиды, субстанция Р, ГАМК, норадреналин, серотонин, локализующихся в дорсальной части заднего рога спинного мозга (Hunt S., 1982; Dodd J., 1984).
В последние годы снова получила подтверждение и развитие точка зрения, высказанная более 40 лет назад (Peurson A., 1952), о том, что желатинозная субстанция функционирует как релейная инстанция, передающая ноцицептивную информацию от первичных афферентов к нейронам спиноталамического тракта (Peri A., 1984). Согласно другой, более общепринятой концепции клетки желатинозной субстанции не просто передают, а модулируют эффективность синаптического воздействия афферентных входов на нейроны дорсального рога спинного мозга. Модуляция афферентного сегментарного входа клетками желатинозной субстанции может осуществляться как пост-, так и пресинаптическими механизмами. Желатинозной субстанции отводится ключевая роль в одной из самых распространенных и, пожалуй, самых дискуссионных теорий боли — теории "входных ворот" (gate control theory of pain) P. Мелзака и П.Уолла (1965) (подробнее см. Мелзак Р., 1981). Эта теория объясняет формирование ноцицептивного потока на сегментарном уровне на основе центрального взаимодействия быстропроводящей миелиновой (неноцицептивной) и медленнопроводящей безмиелиновой систем на первых релейных (конвергентных, мультирецептивных) нейронах спинного мозга. В современных ее модификациях, и в том числе самих авторов (Vyklicky L., 1981; Wall Р., 1978, 1985), больший акцент сделан на роли постсинаптических и нейрохимических процессов в регуляции передачи разномодальных импульсов на релейные нейроны спинного мозга.
Таким образом, можно считать, что формирование восходящего "ноцицептивного" потока в спинном мозге происходит двумя способами — на основании взаимодействия разномодальных афферентных входов на релейных (конвергентных) нейронах и в результате активации "специфических болевых" нейронов, имеющих восходящие проекции.
В ЦНС не существует специализированных путей болевой чувствительности, и интеграция боли осуществляется на различных уровнях ЦНС на основе сложного взаимодействия лемнисковых и экстралемнисковых проекций. Вместе с тем не вызывает сомнений тот факт, что значительно большую роль в передаче восходящей ноцицептивной информации играют вентролатеральные проекции, морфофункциональная организация которых детально исследована и обобщена в ряде монографий и обзоров (Оганисян А.А., 1978; Yaksh Т., Hammond D., 1982; Ralston Н., 1984; Willis W., 1985).
Источниками вентролатеральных проекций являются нейроны I-V и даже VI-VIII пластин спинного мозга (рис. 1). В пределах спинного мозга они имеют определенную соматотопическую организацию — волокна, исходящие из более каудальных сегментов, располагаются более латерально, а из ростральных — медиально и вентрально. Конечные проекции первоначально выявляются в продолговатом мозге, затем — в среднем и, наконец, в таламусе. В зависимости от места окончания восходящая антеролатеральная система разделяется на 3 основных тракта — спиноталамический, спиноретикулярный и спиномезенцефалический (рис. 2). Первый из них обозначается как неоспиноталамический, а два других объединяются в палеоспиноталамический тракт.
Рис. 2. Схемы спиноталамического (А), спиноретикулярного (Б) и спиномезенцефалического (В) трактов (по W. Willis, 1985).
Ядра таламуса, c.L. — центральное латеральное, с.m. — центральное медиальное, L.p. — латеральное заднее, m.d. — медиальное заднее, р.Г. — парафасцикулярное, v.p.L. — кадуальная часть вентрального заднелатерального, v.p.m. — вентральное заднемедиальное. N.q.c. — гигантоклеточное ядро. P.a.q. — околоводопроводное серое вещество, c.u.n. — клиновидное ядро.
Неоспиноталамический тракт начинается от нейронов I, V и частично VI-VII пластин спинного мозга. В зависимости от модальности афферентных входов они разделяются на несколько групп. Одни из них, локализованные преимущественно в I пластине, активируются только ноцицептивными стимулами, другие, в основном клетки IV-V пластин, отвечают и на неповреждающие воздействия. На большинстве нейронов спиноталамического тракта, располагающихся в V пластине, конвергируют мышечные, кожные, висцеральные афференты. Аксоны спиноталамических нейронов после перекреста в передней комиссуре восходят контралатерально в вентролатеральном квадранте спинного мозга. В стволе головного мозга неоспиноталамический тракт располагается дорсальнее таламуса. В пределах заднего таламуса он распределяется на латеральную и медиальную части. Первая из них оканчивается преимущественно в n.ventralis posterior lateralis, а вторая — в медиальных и интраламинарных ядрах. Аксоны спиноталамических нейронов I пластины и IV-V пластин оканчиваются соответственно в его вентралатеральных и задних ядрах, а глубжерасположенные клетки — в интраламинарных ядрах.
Спиноретикулярный тракт является вторым по величине путем передачи ноцицептивной информации. Нейроны — источники этого тракта локализуются в V-VII и частично в VIII пластинах спинного мозга. Примечательно, что нейроны I пластины спинного мозга не участвуют в формировании этого тракта (Nahin R., Nicevich P., 1986). Спиноретикуляторные нейроны активируются как неноцицептивными, так и ноцицептивными стимулами, причем частота их разрядов увеличивается с усилением интенсивности раздражения. Спиноретикуляторный тракт оканчивается в каудальной части ствола мозга. У человека больше половины волокон, восходящих в вентролатеральных столбах, оканчивается ипси- и контралатерально в зоне медиальных и латеральных ядер ретикулярной формации продолговатого мозга. Восходящие проекции от этих ядер достигают интраламинарных ядер таламуса и диффузно распространяются в гипоталамусе и лимбических структурах.
Спиномезенцефалический тракт формируется аксонами нейронов тех же пластин, где локализованы спиноретикулярные клетки (Menetrey D. et al., 1982). Волокна спиномезенцефалического тракта в вентролатеральных столбах располагаюются более поверхностно. Часть из них перекрещивается в спинном мозге, другие восходят преимущественно ипсилатерально и перекрещиваются в области покрышки головного мозга. Оканчивается спиномезенцефалический тракт в ретикулярной формации среднего мозга, в центральном сером веществе и в таламусе. В среднем мозге он отдает коллатерали в центральное серое вещество и в глубокие отделы верхних бугров. Волокна из центрального серого вещества, в свою очередь, проецируются в медиальные таламические ядра, в вентральную тегментальную область и гипоталамус.
Определенное значение в передаче болевой информации в ростральном направлении имеют тракты, восходящие в дорсальных и дорсолатеральных столбах белого вещества спинного мозга, традиционно относящиеся к лемнисковой афферентной системе. Спиноцервикальный тракт отчетливо выражен у низших млекопитающих, особенно кошек, и в меньшей степени у обезьян и человека. Он формируется аксонами клеток IV-VII пластин, которые восходят в дорсолатеральных столбах и оканчиваются в латеральном цервикальном ядре на уровне верхних шейных сегментов. От латерального шейного ядра афферентные проекции восходят через латеральную часть медиального лемниска, оканчиваются в среднем мозге и в контралатеральном задневентральном ядре таламуса и, переключаясь в нем, достигают соматосенсорной зоны коры. Нейроны латерального шейного ядра активируются также ноцицептивными механическими и термическими стимулами (Kalander K., Giesler G., 1987).
Дорсальные тракты содержат миелинизированные афференты от кожи, сухожилий, мышц и внутренних органов. Одновременно часть коллатералей оканчивается на нейронах III-IV пластин заднего рога спинного мозга, аксоны которых образуют так называемый постсинаптический дорсальный тракт, который также оканчивается в нежном и клиновидном ядрах (Bennett G. et al., 1983). Часть нейронов, дающих начало постсинаптическому дорсальному тракту, отвечает как на тактильную, так и на ноцицептивную стимуляцию (Brown А. et al., 1983; Lu G. et al., 1983). Эти восходящие системы, наряду с неоспиноталамическим трактом, обеспечивают передачу информации о точной соматотопической организации болевых стимулов.
Кроме вентролатеральной и дорсолатеральной восходящих систем постулируется существование внутренней проприоспинальной системы, представленной многочисленными цепочками короткоаксонных вставочных нейронов спинного мозга (Kerr F., Fukushima Т., 1980). Аналогичные полисинаптические цепочки на уровне ретикулярной формации ствола и среднего мозга объединяются в проприоретикулярную восходящую систему. Предполагается, что проприоспинальные и проприоретикулярные проекции, наряду с палеоспиноталамическим трактом, участвуют в передаче плохо локализованной, тупой боли и в формировании вегетативных, эндокринных и аффективных проявлений боли.
Таким образом, можно выделить несколько восходящих проекций, которые существенно отличаются по морфологической организации и имеют непосредственное отношение к передаче ноцицептивной информации. Такая информация достигает высших отделов мозга через многочисленные дублирующие каналы, которые в силу обширной конвергенции и диффузных проекций вовлекают в формирование боли сложноорганизованную систему различных структур головного мозга.
Структуры головного мозга, участвующие в проведении "болевого" потока. Одной из главных супрасегментарных зон восприятия афферентных сигналов и в том числе ноцицептивных являетсяретикулярная формация продолговатого мозга. Именно здесь оканчиваются пути и (или) коллатерали восходящих систем и начинается диффузная проприоретикулярная система, а также восходящие проекции к вентробазальным и интраламинарным ядрам таламуса и далее — в соматосенсорную кору. Значительное число нейронов ретикулярных ядер ствола активируются различными неповреждающими и ноцицептивными раздражениями — интенсивным сдавливанием кожи и мышц, внутриартериальным введением брадикинина, электрической стимуляции А-, С-волокон и высокопороговых мышечных афферентов (подробнее см.: Костюк П.Г., Преображенский Н.Н., 1975; Майский В.А., 1983; Лиманский Ю.П., 1987; Yaksh Т., Hammond D., 1982). В ретикулярной формации продолговатого мозга существуют также нейроны, активирующиеся исключительно ноцицептивными стимулами. Примечательно, что ответы нейронов ретикулярного гигантоклеточного ядра отчетливо коррелировали с поведенческими проявлениями боли у кошек и обезьян.
Существенную роль в проведении и регуляции болевой чувствительности играют центральное серое вещество (ЦСВ) и ретикулярная формация среднего мозга. На мезенцефалических нейронах конвергируют разномодальные афференты. Они имеют обширные, иногда занимающие всю поверхность тела животного, рецептивные поля. Клетки ЦСВ и смежных зон ретикулярной формации дифференцирование активируются неповреждающими и ноцицептивными стимулами у разных видов животных (Gebhart G.,1982).
Раздражение ЦСВ и прилегающих к нему структур мезенцефалической покрышки через хронически имплантированные электроды у людей вызывает диффузные болевые ощущения, сопровождающиеся дискомфортом, страхом, отрицательными эмоциями и выраженными вегетативными проявлениями. При электрическом раздражении этих структур у кошек развивается аналогичная болевая реакция — вокализация, побег, прижатие ушей, расширение зрачков.
На основе информации, поступающей в ретикулярную формацию, формируются соматические и висцеральные рефлексы, которые интегрируются в сложные соматовисцеральные проявления ноцицепции. Через связи ретикулярной формации с гипоталамусом, базальными ядрами и лимбическим мозгом реализуются нейроэндокринные и эмоционально-аффективные компоненты боли, сопровождающие реакции защиты, бегства или нападения в ответ на повреждающие воздействия.
Одно из центральных мест в регуляции болевой чувствительности среди структур головного мозга занимает таламус. В нем выделяют 3 основных ядерных комплекса, имеющих непосредственное отношение к интеграции боли: задняя группа ядер, медиальные и интраламинарные ядра, вентробазальный комплекс (подробнее см.: Казаков В.Н., 1983; Alber-Fessard D. et al., 1984; Peschanski К., Besson J., 1984; Ralston H., 1984; Guilbaud G., 1985).
Задняя группа ядер. Характерной особенностью этих ассоциативных ядер является конвергенция на них входов из спиноталамического, спиноцервикального и лемнискового трактов. Здесь же оканчиваются спиноретикулярные и спиномезенцефалоталамические проекции. Нейроны ядер задней группы имеют большие билатеральные рецептивные поля. Около 60% этих клеток активируются как неповреждающими, так и разномодальными ноцицептивными стимулами. Нейроны отвечают на раздражение А-дельта, С-кожных афферентов и пульпы зуба. Нейрональная активность этих ядер сильно подавляется общими анестетиками, и этим обстоятельством обусловлено меньшее количество нейронов, отвечающих на ноцицептивные стимулы у наркотизированных животных. Задняя группа ядер имеет многочисленные проекции в кору и в том числе в заднюю часть ее соматосенсорной области. Считается, что эти таламические ядра участвуют в передаче и оценке информации о локализации болевого воздействия и частично — в формировании мотивационно-аффективных компонентов боли.
Медиальные и интраламинарные ядра. К ним относятся ассоциативное медиодорсальное ядро и неспецифические интраламинарные ядра, парафасцикулярное ядро и срединный центр. На них оканчиваются волокна спиноталамического тракта, а также обширные проекции из всех восходящих трактов, связанных с ноцицепцией. Разномодальные ноцицептивные раздражения пульпы зуба, кожных волокон, висцеральных афферентов, а также механическое, термическое и др. вызывают отчетливые, увеличивающиеся пропорционально интенсивности стимулов ответы нейронов. Некоторые нейроны срединного центра и парафасцикулярного ядра активируются исключительно ноцицептивным раздражением. Предполагается, что клетки интраламинарных ядер осуществляют оценку и раскодирование интенсивности ноцицептивных стимулов, различая их по продолжительности и характеру разрядов.
Медиальные и интраламинарные ядра таламуса, получающие, наряду с ноцицептивными входами, массивный афферентный приток из ЦСВ, гипоталамуса, лимбической и стриопаллидарной систем и имеющие обширные субкортикальные и корковые проекции, играют основополагающую роль в интеграции "вторичной", протопатической, плохо локализованной боли. Эти ядра формируют также сложные вегетомоторные высокоинтегрированные защитные реакции на ноцицепцию, а также мотивационно-поведенческие проявления боли и ее аффективное, дискомфортное восприятие. Разрушение интраламинарных и медиальных ядер у животных резко ослабляет или полностью устраняет защитные ноцицептивные реакции. Деструкция их у людей сопровождается аналгезией.
Вентробазальный комплекс является главным релейным ядром всей соматосенсорной афферентной системы. В основном здесь оканчиваются восходящие лемнисковые проекции и лишь в ограниченных зонах (вентральное, заднее латеральное, вентральное заднее нижнее ядра) — неоспиноталамический тракт. У животных без наркоза нейроны вентробазального комплекса отвечают на ноцицептивное раздражение сухожилий и мышц (Honda В. et al., 1983). Большое количество нейронов, отвечающих на ноцицептивную стимуляцию, выявлено у обезьян, и эти ответы угнетаются морфином (Benoist J.et al., 1983; Casey K., Morrow Т., 1983). Нейроны вентробазального комплекса проецируются в соматосенсорные зоны коры и частично в орбитальную кору. Мультисенсорная конвергенция на нейронах вентробазального комплекса обеспечивает точную соматотопическую информацию о локализации боли, ее пространственную соотнесенность и сенсорно-дискриминативный анализ. Разрушение вентробазального комплекса проявляется проходящим устранением "быстрой", хорошо локализованной боли и изменяет способность к распознаванию ноцицептивных стимулов у высших животных и человека (Guilbaud G., 1985).
Билатеральное разрушение второй соматосенсорной зоны коры у кошек увеличивает пороги поведенческих проявлений ноцицепции и пороги болевых ощущений у человека, а перерезка таламических проекций к ней даже использовалась в качестве нейрохирургического способа уменьшения болевых синдромов. Значительная роль в модуляции болевой чувствительности придавалась и орбитальной области коры, где оканчиваются проекции из таламуса.
Традиционно считалось, что основное значение в переработке болевой информации имеет вторая (SII) соматосенсорная зона (Дуринян Р.А., 1980; Biedenbach M. et al., 1979; Lamour Y. et al., 1983). Действительно, передняя часть зоны SII получает проекции из вентробазального таламуса, а задняя — из медиальных, интраламинарных и задних групп ядер. В этой зоне были зарегистрированы потенциалы, вызванные ноцицептивными раздражениями у кошек, обезьян и у человека. Величина потенциалов, возникающих при раздражении пульпы зуба у человека, отчетливо коррелирует с интенсивностью болевых ощущений.
Представления об участии различных зон коры в перцепции и оценке боли существенно дополнены в последние годы (Roos A. et al., Albe-Fassard D. et al., 1984; Andersson S., Rydenhag В., 1985; Raussell E., Avendano С., 1985; Martinez-Moreno E. et al., 1987). Установлено, что регистрация вызванных потенциалов и ответов клеток на ноцицептивные стимулы в строго определенных зонах коры, в частности в SII, во многом обусловлена применением наркоза. У бодрствующих животных и человека они регистрируются в различных и обширных корковых зонах. Предполагается, что процесс первичного восприятия и сенсорной дискриминации осуществляется в большей мере соматосенсорной и фронтоорбитальной областями коры, в то время как другие области, получающие обширные проекции различных восходящих систем, участвуют в качественной ее оценке, в формировании мотивационно-аффективных, когнитивных и психодинамических процессов, обеспечивающих переживание боли и реализацию ответных реакций на боль.
При рассмотрении морфофункциональной организации ноцицептивных систем всегда весьма заманчивой представлялась возможность связать два принципиально различных ощущения боли, два ее типа — первичную, быструю, хорошо локализуемую и вторичную, медленную, диффузную, имеющую отчетливые негативные эмоциональные и вегетомоторные проявления, с двумя системами переферического и центрального проведения ноцицептивных сигналов и с различными субстратами центральной интеграции боли. Первичная боль возникает при активации преимущественно быстропроводящих миелинизированных афферентов. Ноцицептивная информация в этом случае передается по неоспино-таламическому тракту и частично — по системе дорсолатеральных и дорсальных лемнисковых проекций, через вентролатеральный отдел таламуса достигает соматосенсорной коры. Благодаря быстрой передаче информации через эту систему обеспечиваются точная локализация боли, оценка ее длительности и интенсивности ноцицептивного стимула. Все это приводит к тому, что данное воздействие воспринимается именно как болевое — сигнальное для принятия решения о необходимости и степени реагирования на повреждение.
Вторичная боль в значительной степени обусловлена проведением ноцицептивной информации по медленным немиелинизированным С-афферентам, которая затем передается по спиноретикулоталамическому, спиномезенцефалоталамическому трактам, по другим подразделениям этих диффузных проекций, по проприоспинальной системе. По мере рострального проведения ноцицептивных сигналов происходит активация ретикулярной формации, гипоталамуса, лимбической и стриопаллидарной систем. Ноцицептивный поток через медиальные, интраламинарные и задние ядра таламуса достигает различных областей коры головного мозга. Вся эта сложноорганизованная система восходящих проекций и структур головного мозга обусловливает ощущение труднодифференцируемой по качеству и локализации боли, ее многокомпонентные висцеромоторные и эмоционально-аффективные проявления и психическое переживание боли.
Однако следует особо подчеркнуть, что такая схема ни в коей мере не должна ассоциироваться с выделением каких-либо строго специфических "болевых" афферентов, "болевых" трактов и "болевых" структур. Боль, в отличие от ноцицепции,— это не только и даже не столько сенсорная модальность, но и ощущение, эмоция и своеобразное психическое состояние. Поэтому боль как психофизиологический феномен формируется на основе интеграции "ноцицептивных" и "антиноцицептивных" систем и механизмов головного мозга.