Трансдукция и трансформация н ноцицепторах

Модальность и строение ноцицепторов. Большинство ноцицепторов, обнаруженных на сегодняшний день в коже человека, реагирует на механические (например, укол, щипок), термические (нагревание, охлаждение) и химические (брадикинин, простагландин и др.) стимулы (рис. 10.5). Иными словами, они мультимодальны. Мультимодальные ноцицепторы, по-видимому, преобладают также в скелетной мускулатуре, сухожилиях и суставах [5, 23]. Впрочем, последние изучены почти исключительно у животных, у которых чаще, чем у людей, встречаются унимодальные ноцицепторы, например рецепторы жжения. Гистологически ноцицепторы представляют собой свободные или, точнее говоря, неинкапсулированные нервные окончания. Их ультраструктурная локализация в ткани и связь с окружающими периневральными структурами изучены очень слабо. По-видимому, они находятся главным образом в адвентициальной оболочке мелких кровеносных и лимфатических сосудов близ их просвета, в соединительнотканных промежутках и, как ни удивительно, в самом эндоневрии [17].

Это пи в коей мере не означает, что все неинкапсулированные нервные окончания служат ноцицепторами. Во нсех тканях, в том числе, безусловно, в коже, скелетных мышцах, сухожилиях, суставах, миокарде и других внутренних органах, находится множество неноцицептивных сенсорных образований с иеиикапсулированными нервными окончаниями. Они специфически чувствительны к слабым механическим или термическим и к безвредным химическим стимулам; их активность боли не вызывает (см., например, [23, 24]).

Возбуждение ноцицепторов. Структуры и субстраты, участвующие в возбуждении ноцицепторов, представлены схематически на рис. 10.6. Цепь событий всегда начинается с появления «первой опасности», т.е. агента, угрожающего прервать нормальное функционирование ткани. Это могут быть, например, бактерии, проникающие в сустав, неправильный кровоток через сердечную мускулатуру или выделение (гипотетического) фактора мигрени. В качестве «первой опасности» могут также выступать сильные механические воздействия, жара и холод.

В некоторых случаях этот агент стимулирует ноцицепторы непосредственно (например, сильное механическое воздействие). Однако, вероятно, го-

Рис. 10.5.Реакции одиночного мультимодального ноцицептора у бодрствующего человека. Импульсация регистрировалась через кожу металлическим микрозлектродом, соприкасающимся с малоберцовым нервом на уровне колена, во время стимуляции кожи в его рецептивном поле на большом пальце ноги. А. Реакция на одиночный электрический стимул. Б. Стимуляция вопоском Фрея, вызывающая ощущение щекотки через 2 с после ее начала. В. Ритмичное сильное постукивание по рецептивному полю тонкой папочкой вызывает легкую боль. Г. Стимуляция стержнем (массой 15 г) ощущается как давление. Д. Давление заостренным стерженьком массой 5 г воспринимается как легкая боль. Е. Укол булавкой вызывает раннюю и позднюю боль. Ж. Нанесение едкого порошка на рецептивное поле вызывает жгучий зуд. 3. Прикосновение крапивы приводит к боли с последующим зудом. И. Горячий термод сначала вызывает острую боль, которая затем становится жгучей (Torebjörk Η. Ε., Acta Physiol. Scand. 92, 374, 1974)

Рис. 10.6.Структуры и субстраты, обусловливающие ноцицептивные боли. Вверху последовательность стадий возникновения боли; посередине - этапы обработки информации. Внизу показано, что каузальная и квазикаузальная терапия болей, обусловленных возбуждением ноцицепторов, возможна только в периферической ткани

228 ЧАСТЬ III. ОБЩАЯ И СПЕЦИАЛЬНАЯ СЕНСОРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ

раздо чаще они активируются цепочкой клеточных и тканевых реакций, приводящей к высвобождению одного или более веществ (например, простагландинов, брадикинина, серотонина и т. п. при воспалении сустава), которые затем служат непосредственными стимулами, возбуждающими и сенситизирующими ноцицепторы. Генераторные,или рецепторные,потенциалы, вызываемые ими в трансдукционных зонах ноцицепторов, нельзя зарегистрировать электрофизиологическими методами, но следующий этап трансформации дает потенциалы действия,которые можно наблюдать в соответствующих афферентах у человека и животных, как показано на рис. 10.5.

Сеиситизация и десенснтизация. Порог ноцицепторов для вредных стимулов неодинаков и непостоянен. Здоровая ткань содержит ноцицепторы с сильно различающимися порогами, которые в некоторых случаях так высоки, что эти рецепторы невозможно возбудить в опыте («спящие» ноцицепторы). Однако, если ткань патологически изменена (например, при воспалении), все ноцицепторы сенситизируются,т.е. их пороги снижаются, причем иногда настолько, что даже невредные в норме стимулы теперь вызывают возбуждение. Даже «спящие» ноцицепторы «просыпаются» [24, 25]. Вероятно, сенситизация вызывается алгезическими веществами, например простагландинами, но детали этого механизма неизвестны. Можно наблюдать и противоположный эффект - повышение порога, т.е. десенситизацию иоцицепторов. Некоторые аналгетики, по-видимому, действуют на периферии, приводя именно к такому результату.