Висцеральная сенсорная система
Висцеральная сенсорная система воспринимает тончайшие изменения, возникающие во внутренних органах. Значение этой информации огромно. Посредством ее центральная нервная система получает, основные сведения о внутренней среде организма. Без них невозможна полноценная регуляция внутренних органов.
Рецепторы, расположенные во внутренних органах, называются висцерорецепторами. Роль различных висцерорецепторов неодинакова. Одни воспринимают изменения давления крови в сосудах (например, барорецепторы), другиехимические изменения, возникающие в крови (хеморецепторы). Есть рецепторы, которые реагируют на колебания водносолевого обмена (осморецепторы). При раздражении этих рецепторов в них возникают нервные импульсы, которые по чувствительным нервным волокнам передаются в центральную нервную систему. В соответствии с этими сигналами происходит перестройка ее деятельности. В результате к внутренним органам по центробежным нервам направляются нервные импульсы, которые обеспечивают необходимое изменение внутренней среды организма.
Висцеральная сенсорная система тесно связана с другими сенсорными системами, например двигательной. Поэтому раздражение висцерорецепторов может оказывать на скелетную мускулатуру как усиливающее, так и угнетающее влияние.
Велико значение висцеральной сенсорной системы при спортивной деятельности. При напряженных физических упражнениях возникают значительные изменения внутренней среды: возрастает давление крови, наблюдается сдвиг рН крови в кислую сторону, увеличивается концентрация углекислоты и уменьшается концентрация кислорода. Все это рефлекторно может сказаться на деятельности мышц, а следовательно, на работоспособности спортсменов.
Ноцицепция и боль.
В отличие от других сенсорных модальностей боль дает мало сведений об окружающем нас мире, а скорее сообщает о внешних или внутренних опасностях, грозящих нашему телу. Тем самым она защищает нас от долговременного вреда и поэтому необходима для нормальной жизни. Если бы боль нас не предостерегала, уже при самых обыденных действиях мы часто наносили бы себе повреждения и вскоре стали бы калеками.
Следовательно, боль повышает наши шансы на выживание и в этом отношении сходна с другими чувствами. По многим своим физиологическим свойствам она также полностью сравнима с ними, хотя и отличается широким спектром особенностей. Чтобы наилучшим образом помочь человеку, испытывающему боль, надо понимать эти ее специфические черты. Определение боли
Известно много попыток точно и кратко охарактеризовать боль; мы выбрали формулировку, опубликованную несколько лет назад одним международным комитетом экспертов:
«Боль - неприятное сенсорное и эмоциональное переживание, связанное с истинным или потенциальным повреждением ткани или описываемое в терминах такого повреждения».
По этому определению боль, как правило, нечто большее, чем чистое ощущение, поскольку обычно сопровождается неприятным аффективным переживанием. В определении также четко отражено, что боль ощущается тогда, когда сила стимуляции ткани тела создает опасность ее разрушения. Далее, как указано в последней части определения, хотя всякая боль связана с разрушением ткани или с риском такового, для болевого ощущения совершенно неважно, происходит ли повреждение в действительности. Таким образом, это короткое определение характеризует некоторые важные особенности боли, хотя отнюдь не все.
В следующих разделах мы сначала рассмотрим различные типы и компоненты боли и способы, какими они оцениваются и измеряются, затем обратимся к нейрофизиологии боли, некоторым патофизиологическим аспектам, а под конец обсудим эндогенные системы, контролирующие боль, и физиологические механизмы, лежащие в основе важнейших приемов ее облегчения.
Типы боли
Боль как модальность можно отнести к тому или иному типу, исходя из места ее возникновения. Первая дихотомия делит боль на соматическую и висцеральную.
Соматическая боль. Если она возникает в коже, ее называют поверхностной; если в мышцах, костях, суставах или соединительной ткани -глубокой. Таким образом, поверхностная и глубокая боль-это два (под)типа соматической боли.
Поверхностная боль, вызываемая уколом кожи булавкой, представляет собой «яркое» по характеру, легко локализуемое ощущение, которое с прекращением стимуляции быстро угасает. За этой ранней болью часто следует поздняя с латентным периодом 0,5-1,0 с. Поздняя боль по характеру тупая (ноющая), ее труднее локализовать, и она медленнее угасает; ее также легко вызвать сжатием складки кожи между пальцев.
Глубокая боль. Боль в скелетных мышцах, костях, суставах и соединительной ткани называют глубокой. Ее примеры-острые, подострые и хронические боли в суставах, одни из самых обычных у человека. Глубокая боль тупая, как правило трудно локализуемая, и имеет тенденцию к иррадиации в окружающие ткани.
Висцеральная боль. Висцеральную боль можно вызвать, например, быстрым сильным растяжением полых органов брюшной полости (скажем, мочевого пузыря или почечной лоханки). Спазмы или сильные сокращения внутренних органов тоже болезненны, особенно когда связаны с неправильным кровообращением (ишемией).
Острая боль Кроме места возникновения важный момент описания боли -ее продолжительность. Острая боль (например, от ожога кожи) обычно ограничена поврежденной областью; мы точно знаем, где она возникла, и ее сила прямо зависит от интенсивности стимуляции. Такая боль указывает на грозящее или уже происшедшее повреждение ткани и поэтому обладает четкой сигнальной и предупреждающей функцией. После устранения повреждения она быстро исчезает.
Хроническая боль
С точки зрения сенсорной физиологии, в случае хронической боли часто нет прямой связи между ее интенсивностью и степенью органического повреждения. В пределе она может становиться вообще «независимой» от лежащего в ее основе расстройства и проявляться как отдельный, индивидуальный синдром, совершенно отличный от острой боли.
Обычно хронической боли нельзя приписать какой-либо физиологической функции. В этом отношении она «бессмысленна» и ее надо облегчать. Но нельзя игнорировать тот факт, что у хронической боли бывает четкая социальная функция, которая, по крайней мере в некоторых случаях, служит противопоказанием к такому лечению (например, если оно угрожает разрушить социальную структуру, в которой живет страдающий человек).
Зуд -это еще недостаточно изученный тип кожного ощущения. Мы упоминаем его потому, что он по меньшей мере связан с болью и может быть особой ее формой, возникающей в определенных условиях стимуляции. Действительно, ряд вызывающих зуд стимулов высокой интенсивности приводит к болевым ощущениям; кроме того, блокада ноцицептивного пути в переднебоковом канатике сопровождается исчезновением зуда, тогда как при нарушениях восприятия давления и прикосновения (передаваемого в заднем столбе) он сохраняется. Показано также, что кожа ощущает его только в отдельных точках зуда, которые соответствуют болевым точкам.
Компоненты боли
Сенсорный компонент. При погружении руки в воду с температурой выше 45 °С возбуждаются но-цицепторы в коже. Их афферентные импульсы передают информацию о местонахождении горячего стимула, начале и окончании (как только руку вынимают из воды) его действия и о его интенсивности, зависящей от температуры воды. Мы осознаем эту информацию в виде ощущения, как и другие сенсорные сигналы, например, как тепло или холод при погружении руки в воду. Этот аспект боли называют ее сенсорным, или сенсорно-дискриминативным, компонентом.
Аффективный компонент. Продолжим только что рассмотренный пример. Купаясь в воде с температурой 25 °С очень жарким летним днем, мы не просто ощущаем кожей холод; одновременно он вызывает приятное чувство свежести. Однако в холодный зимний день та же вода казалась бы неприятно холодной. Иначе говоря, сенсорное ощущение может вызывать удовольствие или неудовольствие в зависимости от исходных условий и других обстоятельств. Это справедливо практически для всех сенсорных модальностей: зрения, слуха, обоняния или осязания. Боль-исключение. Вызываемые ею аффекты, или эмоции, почти исключительно неприятные; она портит наше самочувствие, мешает жить. Этот аспект боли и есть ее аффективный, или эмоциональный, компонент.
Вегетативный компонент. Погружение руки в горячую воду вызывает не только боль, но и расширение сосудов кожи, а следовательно, усиливает в ней кровоток, что заметно по ее покраснению. И напротив, погружение в ледяную воду сужает сосуды и ослабляет кровоток. В обоих случаях, как правило, повышается кровяное давление, учащается пульс, расширяются зрачки, изменяется ритм дыхания. Эти реакции на болевую стимуляцию -рефлексы вегетативной нервной системы. Иными словами, у боли есть вегетативный компонент, иногда очень сильный, особенно при висцеральной боли; например, при желчной колике он может принять форму тошноты, рвоты, потоотделения и падения кровяного давления.
Двигательный компонент. Наконец, всем известно, что, когда рука случайно прикасается к горячей воде, она отдергивается еще до того, как мы осознаем боль и принимаем решение отреагировать на нее произвольно. Этот двигательный компонент боли проявляется как рефлекс избегания или защиты во многих ситуациях. Он особенно важен в случае вредных стимулов наружного происхождения, но может быть найден даже у глубокой и висцеральной боли, например в форме мышечного напряжения. В еще более широком смысле и другие поведенческие проявления боли, возникающие вследствие ее оценки, также относятся к ее моторным, или, лучше сказать, психомоторным компонентам.
Обычно все компоненты боли возникают вместе, хотя и в разной степени. Однако их центральные проводящие пути местами совершенно раздельны, и связаны они с различными частями нервной системы. Например, сенсорный компонент имеет таламокортикальный субстрат, у аффективного в его роли выступают главным образом лимбиче-ские структуры, но также и вегетативная, и двигательная системы. Поэтому компоненты боли в принципе вполне могут возникать изолированно друг от друга. Например, спящий человек отдергивает руку от болевого стимула, даже не ощущая боли сознательно, а у децеребрированных животных наблюдаются двигательные и вегетативные реакции на нее (псевдоаффективные реакции), такие же, как у интактных животных, хотя и в отсутствие переднего мозга.
Оценка и выражение боли
В оценку боли {слабая, неприятная, беспокоящая, сильная, невыносимая) разные ее компоненты вносят неодинаковый вклад. Например, при поверхностной боли обычно преобладает сенсорный компонент, при висцеральной—вегетативный, а оценка хронической боли часто решающим образом зависит от аффективного компонента.
Главное в этой оценке -сравнение боли, испытываемой в данный момент с прошлыми видами боли, последствия которых известны. Иными словами, текущее ощущение измеряется относительно прежних, хранящихся в краткосрочной и долгосрочной памяти, и оценивается в свете накопленного опыта. Следовательно, такую оценку можно рассматривать как распознающий, т. е. когнитивный компонент боли. В зависимости от результата этого когнитивного процесса боль будет выражаться по-разному (психомоторный компонент): мимикой, стонами, просьбами дать обезболивающее средство и т. п. Когнитивное суждение, вероятно, влияет и на степень проявления аффективного и вегетативного компонентов боли, которые, таким образом, не только учитываются при ее оценке, но и в свою очередь зависят от результата последней. Мы больше страдаем от боли, которая, по нашему мнению, окажет «важное» влияние на самочувствие, чем от такой же сильной, но привычной и «безвредной».
Теории боли
Теория специфичности боли. Современные гипотезы о происхождении боли в тканях исходят из того, что это независимое ощущение со своим собственным специализированным нервным аппаратом из рецепторов, проводящих путей и центров. Согласно такому представлению, подкрепленному многими экспериментальными данными, все люди и практически все животные обладают особыми рецепторами с очень высоким порогом, которые возбуждаются только стимулами, повреждающими или грозящими повредить окружающую ткань. Рецепторы, реагирующие на такие «вредные» стимулы, названы ноцицепторами, а активируемые ими нейронные структуры ноцицептивной системой. Соответственно рецепция, проведение и центральная нервная обработка вредоносных сигналов составляют иоцицепцию; тем самым проводится грань между «объективными» нейронными процессами и «субъективным» ощущением боли.
С такой точки зрения «теория специфичности боли» становится просто теорией специфичности ноцицепции. Это лишь один пример иногда еще встречающегося смешения терминов «ноцицепция» и «боль». Однако их следует различать: ноцицептивные нейронные структуры и происходящие в них электрические и химические процессы отнюдь не эквивалентны субъективно испытываемой боли.
Одним из первых экспериментальных подтверждений теории специфичности было наблюдение: болевая чувствительность не распределена по коже равномерно; как и в случае механо- и терморецепции, болевые стимулы воспринимаются только в дискретных болевых точках. Их гораздо больше, чем точек давления. Холодовых и тепловых точек на коже еще меньше, чем последних. Уже по этой причине представлялось вероятным, что ноцицепция обслуживается особыми, специализированными ноцицепторами, а не механо- и терморецепторами, как требовали бы описанные ниже теории интенсивности и распределения импульсов.