Анализаторы боли

План

Введение

1. Понятие об анализаторах
2. Саматосенсорный анализатор
3. Вкусовой и обонятельные анализаторы
4. Анализаторы боли

Заключение

Литература

Введение

Во внешней среде и своем внутреннем состоянии человек ориентируется с помощью органов чувств. С их помощью мы ощущаем мир во всем многообразии его звуков и красок. Это "приборы", при помощи которых организм получает раздражения и воспринимает их в виде ощущений. Специальные нервные аппараты, служащие для анализа внешних и внутренних раздражений, И. П. Павлов назвал анализаторами. Современное представление об анализаторах как сложных многоуровневых системах, передающих информацию от рецепторов к коре и включающих регулирующие влияния коры на рецепторы и нижележащие центры, привело к появлению более общего понятия – сенсорные системы. 
 

Понятие об анализаторах 
Анализаторы состоят из трех отделов: 1) периферический, состоящий из рецепторов, воспринимающих определенные сигналы, и специальных образований, способствующих работе рецепторов (эта часть представляет собой органы чувств — глаз, ухо и др.); 2) проводниковый, включающий проводящие пути и подкорковые нервные центры; 3) корковый — области коры больших полушарий, которым адресуется данная информация. 
 
Различают внешние и внутренние анализаторы. С помощью внешних анализаторов человек воспринимает информацию об окружающей среде, с помощью внутренних – раздражения из органов тела. Исходя из этого, определяются и основные функции сенсорных систем: 
 
сбор и обработка информации о внешней и внутренней среде организма; 
 
осуществление обратных связей, информирующих нервные центры о результатах деятельности; 
 
поддержание нормального уровня (тонуса) функционального состояния мозга. 
 
Сенсорная система выполняет следующие основные операции с сигналами: 1) обнаружение; 2) различение; 3) передачу и преобразование; 4) кодирование; 5) детектирование признаков; 6) опознание образов. Обнаружение и первичное различение сигналов обеспечивается рецепторами, а детектирование и опознание сигналов — нейронами коры больших полушарий. Передачу, преобразование и кодирование сигналов осуществляют нейроны всех слоев сенсорных систем. 
 
Сенсорные системы играют огромную роль в формировании нейрофизиологических механизмов аналитико-синтетической деятельности мозга, которые организуют пространственно-временную синхронизацию ритмической активности участвующих в деятельности структур. Основные принципы организации деятельности мозга осуществляются на базе анализа и синтеза.  
 
Первичные поля коры осуществляют анализ раздражений определенной модальности, поступающих от связанных с ними специфических рецепторов. Это так называемые ядерные зоны анализаторов. по И. П. Павлову (зрительные, слуховые и др.). Их деятельность лежит в основе возникновения ощущений. Лежащие вокруг них вторичные поля (периферия анализаторов) получают от первичных полей результаты обработки информации и преобразуют их в более сложные формы. Во вторичных полях происходит осмысливание полученной информации, ее узнавание, обеспечиваются процессы восприятия раздражений данной модальности. От вторичных полей отдельных сенсорных систем информация поступает в задние третичные поля — ассоциативные нижнетеменные зоны, где происходит интеграция сигналов различной модальности, позволяющая создать цельный образ внешнего мира со всеми его запахами, звуками, красками и т. п. Здесь на основе афферентных сообщений от разных частей правой и левой половины тела формируются сложные представления человека, о схеме пространства и схеме тела, которые обеспечивают пространственную ориентацию движений и точную адресацию моторных команд к различным скелетным мышцам. Эти зоны также имеют особое значение в хранении полученной информации. На основе анализа и синтеза информации, обработанной в заднем третичном поле коры, все передних третичных полях (передней лобной области) формируются цели, задачи и программы поведения человека. 
 
Сенсорные системы, таким образом, участвуют в формировании основных принципов аналитико-синтетической деятельности  мозга. Прежде всего, это упорядоченность его функциональной организации. Следующий принцип – мультифункциональность – проявляется в участии структур мозга в разных функциях. Принцип иерархической организации обеспечивает порядок использования поступающей информации и рациональное управление нейрофизиологическими механизмами.

Соматосенсорный анализатор

В соматосенсорную анализаторную систему включают систему кожной чувствительности и чувствительную систему скелетно-мышечного аппарата, главная роль в которой принадлежит проприорецепции.

Кожная рецепция

Кожные рецепторы. Рецепторная поверхность кожной чувствительной системы огромна - от 1,4 до 2,1 м2. В коже сосредоточено большое количество чувствительных к прикосновению, давлению, вибрации, теплу и холоду, а также к болевым раздражениям нервных окончаний. Они весьма различны по структуре, локализуются на разной глубине кожи и распределены неравномерно по ее поверхности. Больше всего их в коже пальцев рук, ладоней, подошв, губ и половых органов.

У человека в коже с волосяным покровом (90 % всей кожной поверхности) основным типом рецепторов являются свободные нервные окончания ветвящихся нервных волокон, идущих вдоль мелких сосудов, а также более глубоко локализованные разветвления тонких нервных волокон, оплетающих волосяную сумку. Эти окончания обеспечивают высокую чувствительность волос к прикосновению. Рецепторами прикосновения считают также осязательные мениски (диски Меркеля), образованные в нижней части эпидермиса контактом свободных нервных окончаний с модифицированными эпителиальными структурами. Их особенно много в коже пальцев рук.

Обонятельный и вкусовой анализаторы

Рецепторы обонятельного анализатора расположены в правом и левом верхних носовых ходах, занимая общую площадь около 5 кв. см. Они чувствительны к взвешенным в воздухе молекулам пахучих веществ. Для человека значение обоняния в основном ограничивается распознаванием свойств пищи и окружающего воздуха.

Вкусовой и обонятельный анализаторы.

Значение вкусового анализатора заключается в апробации пищи при непосредственном соприкосновении ее со слизистой оболочкой полости рта.

Вкусовые рецепторы (периферический отдел) заложены в эпителии слизистой оболочки ротовой полости. Нервные импульсы по проводниковому пути, главным образом блуждающему, лицевому и языкоглоточному нервам, поступают в мозговой конец анализатора, располагающегося в ближайшем соседстве с корковым отделом обонятельного анализатора.

Вкусовые почки (рецепторы) сосредоточены, в основном, на сосочках языка. Больше всего вкусовых рецепторов имеется на кончике, краях и в задней части языка. Рецепторы вкуса располагаются также на задней стенке глотки, мягком небе, миндалинах, надгортаннике.

Раздражение одних сосочков вызывает ощущение только сладкого вкуса, других — только горького и т. д. Вместе с тем имеются сосочки, возбуждение которых сопровождается двумя или тремя вкусовыми ощущениями.

Обонятельный анализатор принимает участие в определении запахов, связанных с появлением в окружающей среде пахучих веществ.

Периферический отдел анализатора образуется обонятельными рецепторами, которые находятся в слизистой оболочке полости носа. От обонятельных рецепторов нервные импульсы по проводниковому отделу — обонятельному нерву — поступают в мозговой отдел анализатора — область крючка и гиппокампа лимбической системы. В корковом отделе анализатора возникают различные обонятельные ощущения.

Рецепторы обоняния сосредоточены в области верхних носовых ходов. На поверхности обонятельных клеток имеются реснички. Это увеличивает возможность их контакта с молекулами пахучих веществ.Рецепторы обоняния очень чувствительны. Так, для получения ощущения запаха достаточно, чтобы было возбуждено 40 рецепторных клеток, причем на каждую из них должна действовать всего одна молекула пахучего вещества.

Ощущение запаха при одной и той же концентрации пахучего вещества в воздухе возникает лишь в первый момент его действия на обонятельные клетки. В дальнейшем ощущение запаха ослабевает. Количество слизи в полости носа также влияет на возбудимость обонятельных рецепторов. При повышенном выделении слизи, например во время насморка, происходит снижение чувствительности рецепторов обоняния к пахучим веществам.

Анализаторы боли

Периферические механизмы очень динамичны. После повреждения, как все мы знаем, окружающие его ткани становятся "болезненными" или, если использовать термин - гиперальгезическими. Гиперальгезия определяется как сдвиг в левую сторону кривой стимул-ответ. Она наблюдается не только в месте повреждения (первична гиперальгезия), но и в окружающей ткани (вторичная гиперальгезия). Механизмы первичной и вторичной гиперальгезий различны. Первичная гиперальгезия показана у всех нервных окончаний. Она возникает в результате сенситизации нервных окончаний и расширения их рецептивных полей. Вторичная гиперальгезия не показана на термические стимулы, но присутствует для механических и других ноцицептивных стимулов. Она возникает в результате выделения целого коктейля веществ, частью из ноцицептивных нервных окончаний, а частью из поврежденной ткани. Воспалительный процесс связан с выделением АТФ , К+ , брадикинина , простагландинов и лейкотриенов , гистамина , серотонина и т.д. Все эти вещества либо возбуждают, либо понижают порог возбуждения ноцицептивных окончаний. Поврежденные ноцицептивные окончания выделяют нейропептиды (например, вещество Р), которые активируют выделение из воспалительных клеток дополнительных количеств гистамина, брадикинина, АТФ и т.д. Существуют данные о том, что интактные полимодальные С-волокна выделяют вазоактивные вещества, которые участвуют в сосудорасширяющей реакции в области, окружающей повреждение ткани. Такое выделение вазоактивных веществ порисходит в результате аксо-аксональных рефлексов. Активация ноцицептивного окончания приводит к антидромной передаче потенциала действия в соседнюю ветвь того же окончания. Наконец, поврежденные симпатические волокна выделяют катехоламины и другие вещества, которые возбуждают ноцицептивные волокна. Показано, что область распространения вокруг места повреждения ограничивается распределением агентов, снижающих порог чувствительности или непосредственно возбуждающих ноцицептивные волокна. Неудивительно, что вокруг места поврежедения возникает область постоянной повышенной чувствительности.

Нейрофизиологические исследования показали значение адаптационных структурных изменений, происходящих в системе передачи болевых импульсов и способствующих развитию "болевой памяти".

Для лечения острой мышечной боли и для профилактики хронизации этого процесса исключительно важное значение имеет ослабление импульсации, поступающей к нейронам задних рогов спинного мозга. Активация натриевых каналов этих нейронов вносит значительный вклад в развитие болевого ощущения. Частичная блокада натриевых каналов ослабляет импульсы, поступающие к нейронам задних рогов спинного мозга, и благодаря этому уменьшает количество болевых импульсов, поступающих в ЦНС. При длительном поддержании этого состояния сниженной чувствительности может наблюдаться восстановление структурных изменений, вызванных болевой импульсацией.

Роль натриевых каналов сенсорных нейронов в восприятии боли. В физиологических условиях система восприятия боли активируется при стимуляции болевых рецепторов сенсорных нейронов. Формирующиеся в болевых рецепторах потенциалы действия передаются в ЦНС по немиелинизированным С-волокнам или тонким миелинизированным Aδ-волокнам. В проведении импульса по аксону важную роль играет активация натриевых каналов, которая может быть подавлена местными анестетиками. Недавно было установлено, что натриевые каналы можно разделить на несколько типов, имеющих различные функциональные свойства. В сенсорных нейронах выделяют так называемые быстрые натриевые каналы (быстро открывающиеся и быстро закрывающиеся), которые селективно блокируются нейротоксином тетродотоксином, поэтому их иногда называют тетродотоксинчувствительными каналами (ТЧК). Эти каналы присутствуют во всех типах сенсорных нейронов. Нечувствительные к тетродотоксину натриевые каналы (ТНЧК) инактивируются значительно медленнее и поэтому дольше остаются открытыми. Эти каналы присутствуют в нейронах, играющих ключевую роль в активации ноцицептивных капсаицинчувствительных нейронов, ответственных за восприятие боли. Капсаицин - жгучий компонент красного перца - вызывает ощущение боли через открытие натриевых каналов, активируемых и термическим воздействием. Эти каналы отсутствуют в сенсорных нейронах, чувствительных к механическому воздействию или холоду.

Роль натриевых каналов в формировании хронической боли. Известно, что в участке повреждения аксона плотность натриевых каналов увеличивается, что может приводить к постоянной генерации потенциала действия. Экспериментальные данные были подтверждены результатами клинических наблюдений, согласно которым применение ингибиторов натриевых каналов позволяет частично ослабить боль, вызванную повреждением нерва. В патологических условиях экспрессия некоторых белков натриевых каналов резко усиливается, и активируются ранее закрытые каналы. Аномальная экспрессия натриевых каналов также способствует поддержанию патологической боли при воспалении или повреждении нерва. Например, количество ТНЧК увеличивается в нейронах, иннервирующих воспаленную ткань, что усиливает и без того повышенную возбудимость, вызванную воздействием простагландинов. С другой стороны, в этих нейронах снижается экспрессия ТЧК.

Новые перспективы в лечении боли Появившиеся в последнее время новые представления о роли ионных каналов в развитии боли стимулировали исследования перспективных анальгетиков, которые действовали бы путем селективной блокады ионных каналов болевых рецепторов и связанных с ними аксонов. Были выделены различные подтипы натриевых каналов и тепловой рецептор капсаицина, в результате чего была начата серия очень эффективных исследований по разработке анальгетиков, селективно воздействующих на болевые рецепторы. Параллельно с этим происходила переоценка возможного анальгетического действия уже применяющихся препаратов. Например, изучалась возможность обезболивающего действия противоаритмических препаратов, обладающих свойствами блокаторов натриевых каналов (мексилетина и токаинида). Хотя эти исследования пока не привели к прорыву в данном направлении, теоретические рассуждения и клинические данные указывают на необходимость исследования анальгетических свойств препаратов, которые, судя по их химической структуре, могут влиять на аномальную экспрессию натриевых каналов в патологических условиях.

Анализаторы боли (на примере зубной и головной)

Взаимодействие и взаимовлияние сна и головной боли двойственны: с одной стороны, сон может быть провокатором головной боли, с другой - ее «облегчителем». Ярче всего "облегчительная функция" сна по отношению к головным болям высвечивается на примере мигрени, атака которой купируется, если пациенту удается заснуть. Однако не все так просто, так как существует особая форма мигрени - "мигрень выходного дня", когда головная боль возникает после пробуждения и является следствием избытка сна. Недостаток ночного сна, неудовлетворенность им часто приводят к утренним головным болям. Провоцирующая роль сна отчетливо просматривается у пациентов с кластерными головными болями, а облегчающую роль играет депривация (лишение) сна, однократное применение которой приводило к отсутствию атак кластерной цефалгии в течение 4 суток.

Одно из первых описаний связи приступов мигренозной головной боли со сном принадлежит Liveing, написавшим в 1873 году работу "Эффект сна на облегчение головной боли". В 1953 году, после описания Aserinsky и Kleitman фазы быстрого сна (ФБС), Dexter высказал предположение о связи атак мигрени с определенными стадиями сна, в особенности с фазой быстрого сна (ФБС).

В настоящее время показана связь возникновения приступов головных болей, чаще всего с ФБС - редукция длительности этой фазы у пациентов с мигренью и возникновение пароксизмов болей при переходе от быстрого сна к медленному при кластерной головной боли и хронической пароксизмальной гемикрании. В послеприступный период у больных мигренью сновидения драматичны и нередко устрашающего характера, однако без сцен собственной смерти; при этом сновидения с подобными сюжетами не служат триггерами для мигренозных атак.

Если пациент, страдающий мигренью, жалуется на грубые нарушения сна, это определенный признак наличия у него других расстройств (тревоги и депрессии), которые и служат причиной нарушения сна, но не связаны напрямую с головной болью, так как приступы головных болей прерывают сон лишь на момент атаки, но не лишают его вообще.

Утренние головные боли, возникающие сразу после пробуждения, а иногда и сами пробуждающие пациентов, могут быть связаны с вертеброгенными факторами, затруднением венозного оттока и повышением внутричерепного давления. Два последних фактора, в частности, обсуждаются в генезе головных болей при синдроме "апноэ во сне" (САС). Для САС характерны утренние головные боли распирающего характера, в происхождении которых ведущая роль отводится повышению внутричерепного давления, и это наряду с дневной сонливостью, храпом, повышением артериального давления (преимущественно диастолического и в утренние часы) и беспокойным ночным сном - один из наиболее частых клинических феноменов САС. У пациентов с головными болями в 3 раза чаще, чем в популяции, наблюдается синдром "апноэ во сне". В группах пациентов с мигренозными и кластерными цефалгиями превалировали апноэ обструктивного характера. У больных с головными болями чаще, чем в популяции, наблюдается сомнамбулизм, энурез, синдром беспокойных ног.  
Анализ головной боли с точки зрения возникновения болевой атаки из бодрствования и из сна представляется важным как с клинических, так и с лечебных позиций. Две основные формы пароксизмальных головных болей - кластерная и мигрень - разделены на головные боли сна (приступы возникают из сна) и головные боли бодрствования (приступы возникают в бодрствовании).

В обеих выделенных группах (без дифференциации на боли сна и бодрствования) сон в безболевой период был изменен незначительно, хотя у больных мигренью в большей степени.

Заключение

Особенно важным взаимодействие анализаторов является в случаях, когда человек лишен того или иного вида чувствительности (слепота, глухота и т.д.). В таком случае, например, отсутствие зрения комᴨȇнсируется обострением осязания и слуха.

Азбука Брайля, благодаря осязаемым выпуклостям точек, дает возможность слепым овладевать письменной речью. Пользуясь обонянием, слепоглухонемые могут сосчитать количество людей, находящихся в комнате.

Итак, складываются современные представления об общих свойствах анализаторов, их значении, строении и функциях.

Список литературы

1. Недоспасов В.О. Физиология  центральной нервной системы. М.,ООО  УМК «Психология» , 2002 г.

2. Физиология человека.\ под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. М.: Мир, 1996 г.

3. Я иду на урок биологии: Человек и его здоровье. М.: Первое  сентября, 2000 г.

4. Демьянков Е.Н. Биология  в вопросах и ответах. М., АО  «Учебная литература» , 1996 г