PATOFIZJOLOGIA BÓLU
PATOFIZJOLOGIA BÓLU
DEFINICJA:
BÓL – nieprzyjemne zmysłowo-
emocjonalne odczucie wywołane przez
istniejące lub potencjalne zagrożenie
uszkodzeniem tkanek i narządów,
któremu towarzyszy autonomiczna,
emocjonalna i behawioralna odpowiedź
ustroju.
Cechuje się brakiem adaptacji.
Około 30% populacji cierpi na bóle.
W miarę starzenia się społeczeństwa
ilość chorych z zespołami bólowymi
będzie narastać.
Ból fizjologiczny (receptorowy); rodzaj
zmysłu, czucie nocyceptywne ma rolę
informacyjno-ostrzegawcza (EUDYNIA)
Ból
patologiczny(niereceptorowy,neuropatyc
zny); objaw choroby lub dokonanego
uszkodzenia, uczucie towarzyszące
istniejącemu lub zagrażającemu
uszkodzeniu tkanek (Ból przewlekły
-MALEDYNIA- przewlekłe zmiany
anatomiczne w ośrodkowym i obwodowym
układzie nerwowym)
Ból niereceptorowy(psychogenny)
SKUTKI BÓLU
FIZJOLOGICZNEGO
1. Aktywacja motoneuronów -odruchowy
skurcz mięśni szkieletowych.
2. Konwergencja stymulacji skórnej i trzewnej
w rogu przednim - wzrost napięcia
mięśniowego.
3. Aktywacja współczulnych neuronów
przedzwojowych - uogólniona - wzrost
ciśnienia i tętna, segmentarna -zmiany
narządowego przepływu krwi, autonomiczna-
pocenie się, reakcja pilomotoryczna, skurcz
mięśni gładkich i uwolnienie NA która
sensytyzuje pierwotne zakończenie nerwowe.
SKUTKI BÓLU KLINICZNEGO
• Uszkodzeniu tkanek towarzyszy
powstanie nadwrażliwości (zmiana
właściwości i wrażliwości pierwotnych
zakończeń nerwowych sensytyzacja
obwodowa i ośrodkowa) z
• Obniżeniem progu bólowego
(allodynia)
• Wzrostem odpowiedzi na stymulację
(hiperalgezja)
• Występowaniem bólów spontanicznych
• Występowaniem bólów rzutowanych
RECEPTORY BÓLOWE
• Proces powstawania bólu nosi nazwę
nocyrecepcji, obejmuje: transdukcję ,
przewodzenie, modulację i percepcję.
• Receptorami są wolne zakończenia nerwowe (von
Freya) – nocyceptory.
• Mono (chemo-mechano- termoreceptory i
polimodalne - włókna C).
• Nocyreceptory - skóra, tkanka podskórna,
okostna, stawy, mięśnie i trzewia. Komórki
macierzyste dla włókien A delta i C w zwoju
korzenia tylnego (DRG) lub zwojach nerwów
czaszkowych V, VII, IX, X.
NOCYCEPCJA/
TRANSDUKCJA
Przewodze
nie
Modulacja bólu/róg
tylny
PERCEPCJA
UKŁAD ANTYNOCEPTYWNY
OBWODOWA SENSYTYZACJA
RECEPTORÓW-TRANSDUKCJA
Uraz tkanek powoduje:
• Uwalnianie BK, K, ATP, prostanoidów.
• Uwalnianie SP, która uwalnia BK, serotoninę,
histaminę.
• SP stymuluje makrofagi do uwalniania
cytokin (TNFα, Il-1) a mediatory te
zwiększają uwalnianie SP zwrotnie -błędne
koła bólowe.
• Pobudzenie współczulne NA uwalnia PGI
2
sensytyzująca nocyreceptory oraz
leukotrienu LTD
4
DWUETAPOWA
TRANSDUKCJA NOCYRECEPCJI
Uwalnianie PG, BK i K+(eudynia)
Mechanoreceptory- P2X3 ,ATP,GDNF
Receptory pH- VR1, ASIC
Receptorytermiczne -VR1, kapsaicyna.
Zapalenie-VGSCs, receptor SNS
Potencjały dochodzą do zakończeń
końcowych
uwalniając SP i BK.ANTYDROMOWE
SP – przez NO rozszerza naczynia;
obrzęk i wywołuje akumulację płynu,
BK uwalnia histaminę z komórek
tucznych i 5HT z płytek. (Maledynia)
zapalenie neurogenne
Rola PG w procesie
nocycepcji
• Działanie obwodowe i ośrodkowe
• 1. Na neurony aferentne -sensytyzacja
nocyceptywna
• 2. Na poziomie rdzenia- strefa I i II
Rexeda obniża próg pobudliwości
neuronów nocyceptywnych.
• 3. Zmniejszają impulsację w
neuronach zstępujących układów
antynoceptywnych
Rola cytokin w procesie
nocycepcji
• Cytokiny Il-1 aktywują paraganglia i
zwiększają impulsację wstępującą w
nerwie błędnym a odśrodkowo
aktywują uwalnianie EAA, NMDA i
hiperalgezji.
• Aktywowane komórki neurogleju
produkują NO, EAA, IL-1, IL-6,
TNFalfa, NGF, PG.
• Tworzą się sprzężenia dodatnie
pomiędzy tymi kmórkami a neuronami
dochodzi do hiperalgezji i allodynii.
SENSYTYZACJA OŚRODKOWA BÓLU
1. Uwalnianie neuroprzekaźników (glutaminiany,
neurokininy) wiążących receptory postsynaptyczne
AMPA, szybkie potencjały synaptyczne i usunięcie jonów
Mg blokujących receptory NMDA.
2. Aktywacja NMDA przez EAA powoduje szybki napływ Ca
i Na.
3. Pobudzenie przez SP receptorów NK1 przedłużona
depolaryzacja i wypływ jonów Ca
4. Wzrost stężenia jonów Ca aktywuje iNOS
2. Stymulacja włókien C (2 - 3 Hz) wyzwala w neuronach
konwergencyjnych rdzenia (WDR - Wide Dynamic Range)
odpowiedź progresywna (sprzężenie zwrotne dodatnie,
wind up) = Warunkuje to powstanie nadwrażliwości
trwającej kilka godzin.
SKUTKI POBUDZENIA RECEPTORA NMDA
FIZJOLOGICZNE:
Pobudzenie psychoruchowe /ból ostry/przewlekły - depresja,
zwolnienie psychoruchowe
NEUROPATYCZNE:
Uszkodzenia tkanek - zapalenia neurogenne, hiperalgezja
ODLEGŁE:
Indukcja ekspresji genów (c-fos)
Zmiany w sposobie przewodzenia bodźców w układzie
nerwowym
Śmierć komórek oraz pamięć bólu
Zmniejszenie skuteczności działania opioidów
PTG BÓLU PRZEWLEKŁEGO
• Ból przewlekły NIE JEST dłuższą wersją bólu ostrego
bowiem dochodzi w nim do zjawisk pamięci w
drogach przewodzenia bólu co powoduje
nadwrażliwość na bodźce bólowe
• Głównymi mediatorami nocyreceptorów w bólu
przewlekłym są w synapsach rogów tylnych EAA/
glutaminiany, aparaginiany/.
• Dochodzi do pobudzenia receptorów NMDA (kwas N –
metylo – D - asparaginowy) i AMPA (kwas alfa – amino
- 3 hydroksy – 5 - metyloizoksazolo 4 - propionowy)
• Stymulacja receptorów NMDA zmienia konformację
kompleksu receptora i uwalniając jony magnezowe
otwiera wapniowe zwiększając wrażliwość na
stymulację
ZMIANY MORFOLOGICZNE W
NEURONACH RDZENIA W BÓLU
PRZEWLEKŁYM
1. Powstanie wypustek nerwowych penetrujących nowe
obszary rdzenia (NGF). Zmiana funkcji włókien A-beta
(warstwa III Rexeda - powstanie wstęgi łączącej neurony
od warstwy II do V i przewodzenie przez nie bólu)
2. Zwyrodnienie synaps powierzchniowych warstw rogu
tylnego („wypalenie” receptorów NMDA)
3. Modulację funkcji mikrogleju który zaczyna produkcję
wolnych rodników i cytokin.
4. Zmiana właściwości komórek (uwalniane tachykininy
nasilają zjawiska ośrodkowej sensytyzacji)
TERMINOLOGIA KLINICZNA
BÓLU
ALLODYNIA – ból wywołany bodźcami
fizjologicznymi
ANALGEZJA – zniesienie czucia bólu
ANESTEZJA – zniesienie czucia w tym
czucia bólu
HIPERALGEZJA – przeczulica,
nadwrażliwość na ból
HIPERPATIA - podwyższony próg
bólowy
HIPOALGEZJA – zmniejszone odczucie
bólu
KAUZALGIA – ból piekący, palący oraz
dystrofia
NEURALGIA – bóle wywołane chorobą
nerwów
PARESTEZJA – nieprawidłowo
odczuwane bodźce
ASYMBOLIA BÓLU (Schilder, Steugel)
nie rozpoznawanie
bólu przez chorego w uszkodzeniach
płata ciemieniowego
PODZIAŁ KLINICZNY BÓLU
wg kryteriów
czasu (ostry, przewlekły, eudynia, maledynia)
ilościowych (lekki, średni, ciężki)
fizjologicznych (somatyczny, trzewny)
etiologicznych (somatyczny, psychogenny)
zmian strukturalnych (przerzuty,
anemia sierpowata, zapalenie reumatyczne)
zmian czynnościowych w chorobach
psychiatrycznych (zachowanie się w chorobach
przewlekłych )
CECH KLINICZNYCH BÓLU
Lokalizacja – ból dobrze i źle zlokalizowany (rzutowany)
Przebiegu – narastający, zwalniający, napadowy
Jakości – pulsujący, rwący, kurczowy, piekący, palący
ANATOMICZNA KLASYFIKACJA BÓLU
(1)
1. RECEPTOROWY
1.1
Powierzchniowy
– naturalny fizjologiczny ból
ochronny, (skóra, śluzówki, epikrytyczny A delta,
protopatyczny C)
1.2
Głęboki patologiczny
– naczyniowy, kostno-
stawowy, mięśniowy,
narządowy, zależny od
lokalizacji receptorów
1.2.1 Naczyniowy
– receptory dużych naczyń
tętniczych i żylnych:
pulsujące bóle głowy
1.2.2 Kostno - stawowy
– głównie z receptorów
torebki stawowych i
okostnej
1.2.3 Mięśniowe
– metabolity – zakwaszenie,
obciążenie zmęczenie, wysiłek, ischemia + wysiłek
= choroba wieńcowa
1.2.4 Narządowe
– dotyczy narządów miąższowych
(wątroba, nerka), unerwienie bólowe tylko w
otrzewnej pokrywającej te narządy, bodźce
mechaniczne i chemiczne ( kolka żółciowa,
nerkowa, jelitowa)
Terapia
– niesterydowe leki przeciwzapalne,
przeciwbólowe, znieczulenie powierzchniowe
ANATOMICZNA KLASYFIKACJA BÓLU (2)
2. PRZEWODOWY (NEUROPATYCZNY)
– bodziec
działa na nerw lub drogi przewodzenia bólu w
rdzeniu kręgowym (Pierwotne uszkodzenie układu
nerwowego)
¨ neuralgia – nerwoból – rwa – twarzowa, kulszowa, rwa
nerwu skórnego bocznego uda (choroba Rotha) – dotyczy
pojedynczego nerwu. Samoistne nerwobóle występujące
bez uchwytnej przyczyny, prowokowane drażnieniem
punktów spustowych bólu.
¨ ból korzeniowy – rdzeń wypadanie jądra galaretowatego
(discopathia), guz zewnątrzrdzeniowy, nasila się przy
kaszlu, wysiłku i promieniuje wzdłuż nerwu w skład
którego wchodzi korzeń nerwowy
¨ splotowy – splot barkowy, lędźwiowy; powstaje w wyniku
podrażnienia całego splotu poza kanałem kręgowym, ale
przed podziałem na nerwy, przyczyny : nowotwory, zmiany
zapalne w okolicy szyi, w szczycie płuca, lub miednicy
mniejszej.
PATOMECHANIZM BÓLU NEUROPATYCZNEGO-1
Ból neuropatyczny/neurogenny,z deaferentacji/-
pierwotne uszkodzenie układu nerwowego
Ból z deaferentacji (pozbawienie impulsacji dośrodkowej,
uogólnione
uszkodzenie układu nerwowego)
Uszkodzenie nerwu
obwodowego/nerwiak,ucisk,zmiażdżenie,stłuczenie, infekcja,
guz, zawał mózgu powoduje brak impulsacji
nienocyceptywnej, co uniemożliwia hamowanie impulsacji
nocyceptywnej w rogach tylnych rdzenia. Impulsacja w nich
ulega wzmocnieniu - spontaniczna aktywność neuronów
konwergencyjnych-WDR
Ból z deaferentacji (uszkodzenie nerwu)
OBJAWY Kliniczne - rozlany palący ból w obszarze
niedoczulicy lub braku czucia, oporny na leczenie
farmakologiczne
ANATOMICZNA KLASYFIKACJA BÓLU
(3)
¨ kauzalgia – nerwoból z komponentą wegetatywną +
dystrofia; dotyczy urazów dużych nerwów
zawierających dużą liczbę włókien współczulnych
jak nerw pośrodkowy i kulszowy--ciągłe palące,
piekące bóle, oraz objawy wegetatywne dystroficzne
(układ współczulny), patomechanizm –“ krótkie
spięcie” (hiperalgezja)
¨ ból fantomowy – ból przewodowy – 10% amputacji;
patomechanizm – utrwalona pamięć bólu przed
operacją, lub patologiczna impulsacja z nerwiaków
przeciętego nerwu
TERAPIA: Środki przeciwbólowe – nieskuteczne,
blokady przewodnictwa, neuroliza-alkohol, fenol
ALLODYNIA - SPACZONE CZUCIE
BÓLU
1.0. Nadwrażliwość/sensytyzacja/ zakończeń
afferentnych.
2.0. Przewodzenie antydromowe (zapalenie
neurogenne).
3.0. Wytworzenie nowych zakończeń afferentnych przez
włókna A - które nie mają receptorów opioidowych
(oporne na opioidy)
4.0. Aktywacja dotychczas nieczynnych zakończeń
afferentnych (rekrutacja mechanoreceptorów jako
nocyreceptorów)
Allodynia (przykłady):
• zwyrodnienie stawów (bóle krzyża)
• IBS (Zespół jelita drażliwego)
• śródmiąższowe zapalenie pęcherza
ANATOMICZNA KLASYFIKACJA BÓLU (4)
3.0. BÓL OŚRODKOWY
Zmiany organiczne lub
czynnościowe w samym mózgu, mózg nie posiada
receptorów bólowych. Bóle głowy są skutkiem aktywacji
receptorów naczyniowych i opony twardej tworzącej zatoki
ból organiczny:
uszkodzenie wzgórza lub kory płata
ciemieniowego
z upośledzeniem czucia i dyskinezami (Udar
mózgu)
uszkodzenie korowe wywołują padaczkę
ogniskową
uszkodzenie pnia z niedoczulicą połowiczą
bolesną
ból czynnościowy (psychogenny)
bóle mięśniowe w depresji
bóle regionalne :
Uogólnione; dotyczą głowy lub całego ciała. Ucisk punktu
spustowego wywołuje palenie,pieczenie.
Nawarstwione: połączenie bólu organicznego i bólu
psychogennego. Są to bóle receptorowe, ale ich źródło leży
w psychice chorego. Mogą naśladować każdy rodzaj bólu
organicznego, towarzyszą mu objawy nerwicowe, lękowe i
depresyjne (osobowość histeryczna)
TERAPIA: leki przeciw drgawkowe, psychotropowe,
psychoterapia
REAKCJA NA BÓL
Psychiczna:
cierpienie, lęk, depresje
Ruchowa:
ucieczka, obrona przed działaniem bodźca bólowego
przykurcz mięśnia nad ogniskiem bólu (obrona
mięśniowa)
wyraz twarzy (twarz Hipokratesa)
Wegetatywna (przez podwzgórze)
układ krążenia – przyspieszenie rytmu serca
(Mannkopfa- Rumpfa)
układ oddechowy – wstrzymanie oddechu
przewód pokarmowy – biegunka, zaparcie
nerka – diureza
rozszerzenie źrenic, pocenie się, łzawienie- objaw
Parrota
Wewnątrzwydzielnicza
Ból stres – reakcja alarmowa
Ból układ limbiczny – podwzgórze – przysadka , ACTH
- GH
Ból- nadnercza – steroidy, katecholaminy,
enkefaliny
RUCHOWA REAKCJA NA BÓL
I. - reakcja ucieczki - obrony: odruch fizjologiczny wielosynaptyczny
przewodzony szybkimi włóknami z udziałem świadomości
II. - przykurcz mięśni nad ogniskiem bólu: odruch bezwarunkowy z
udziałem włókien C, z ośrodka w rdzeniu, niezależny od naszej woli
- obrona mięśniowa
Przykłady kliniczne:
- twardy brzuch - „deskowaty” ( zapalenie otrzewnej-peritonitis)
- bóle korzeniowe (dyskopatia na różnym poziomie rdzenia)
- sztywność karku (jako wyraz zapalenia opon)
- szczękościsk,zapalenie, bóle głowy
Leki przeciwbólowe nieskuteczne
III. - reakcja zewnętrzna jak zaciskanie powiek, grymas twarzy,Hipokratesa
zaciskanie szczęk, palców etc. (ośrodki w układzie limbicznym)
- objaw ręki bólowej - objaw czynnościowy wyrażający słabą tolerancję na ból
ENDOGENNE UKŁADY
ANTYNOCYCEPCJI
Substancja szara: okołowodociągowa
(śródmózgowie) okołokomorowa
(podwzgórze).
Boczne i grzbietowo boczne segmenty
mostu(neurony adrenergiczne.
Brzuszno dogłowowa część rdzenia
przedłużonego serotoninoergiczne neurony
rdzenia przedłużonego i jądra wielkiego
szwu.
Układ ten moduluje aktywność neuronów
rogu tylnego warstwy I, II, V (Neuronów
nocyceptywnych i WDR)
ANALGEZJA WYWOŁANA PRZEZ
STRES
• Stress induced analgesia/30% populacji.
• Skutek aktywacji endogennych układów
antynoc.
• Opioidowego
• Noradrenergicznego(rec.alfa-2).
Przewodnictwo dla jonów K,hamują Ca,
cholinergicznego-uwalnianie mediatorów
antynoceptywnych, hiperpolaryzacja.
• Serotoninergicznego-pres. H SP i
CGRP,posts. WDR
• GABA ergicznego-hamowanie neuronów
aferentnych.
• Adenozyna rec. P1 i P2, presynaptyczne
hamowanie uwalniania SP
UKŁAD ANTYNOCEPTYWNY
CENTRALNY
1. UWALNIANIE ENDORFIN W ISTOCIE SZAREJ
OKOŁO-WODOCIĄGOWEJ ORAZ ENKEFALIN W
JADRZE WIELKIM SZWU
2. Endorfiny hamują sumowanie przestrzenne
impulsów bólowych wiążąc się z opioidowymi
receptorami MI (presynaptyczne nocyreceptorów i
postsynaptyczne neuronów rogów tylnych rdzenia.
3. Enkefaliny wiążą się z receptorami DELTA
interneuronów hamujących substancji galaretowatej
uwalniając GABA.
4. Dynorfina (uwalniana przez interneurony rdzenia)
wiąże się z receptorami KAPPA zwiększa ekspresję i
odpowiedź receptorów opioidowych na endogenne i
egzogenne opiody
Endorfiny
Presynaptyczne
hamowanie.
CGRP, NKA,SP, EAA
Postsynaptyczne
neuronów rogów
tylnych rdzenia
Otwarcie kanałów K+
hiperpolaryzacja
zwolnienie
przewodnictwa bólu
ENKEFALINY
wiążą receptor δ (sub.
gelatinosa)
DYNORFIN
Y
wiążą receptory
κ
Zamknięcie kanałów
wapniowych N w
komórkach rdzenia
Uwalnianie GABA -
hamowanie
przewodnictwa
rdzeniowego bólu
Tylko w czasie
przewodnictwa
bólu
Fibromialgia - choroba spowodowana dysfunkcja układu
antynoceptywnego
Wiążą
receptor
μ
OPIOIDOWY UKŁAD ANTYNOCEPTYWNY
KORA MÓZGOWA
EMOCJONALNA REAKCJA PSYCHICZNA
RUCHOWA
UKŁAD LIMBICZNY
Wzgórze Twór
siatkowaty
Podwzgórze
Rogi
przednie
Reakcja
ruchowa na
ból (obrona
mięśniowa)
Hormony Układ
autonomiczny
BODZIEC
NOCYCEPTYWNY
Receptor
nocyceptywny
rogów tylnych
REAKCJA USTROJOWA NA
BÓL
BÓL PRZEWLEKŁY
POWODUJE NIE TYLKO
ZMIANY CZYNNOŚCIOWE
ALE TAKŻE
MORFOLOGICZNE
NISZCZĄC UKŁAD
NERWOWY
BÓL PRZEWLEKŁY JEST
CHOROBĄ?