Nociceptoriai: anatomija, tipai ir pagrindinės funkcijos

Nociceptoriai yra odos, sąnarių ir organų receptoriai, kurie užfiksuoja skausmą. Jie taip pat vadinami kenksmingais stimulų detektoriais, nes jie gali atskirti nekenksmingus ir kenksmingus dirgiklius.

Šie receptoriai yra sensorinių neuronų galų gale ir siunčia skausmingus pranešimus į nugaros smegenis ir smegenis.

Žodis nociceptivo kilęs iš lotyniško „nocer“, kuris reiškia sužeistą ar sužeistą. Taigi, nociceptinis reiškia „jautrias kenksmingiems stimulams“. Tie, kurie pažeidžia audinius ir aktyvuoja nociceptorius, laikomi kenksmingais stimulais.

Todėl nociceptoriai yra jautrūs receptoriai, kurie pasiima signalus iš pažeisto audinio arba žalos grėsmės. Be to, jie netiesiogiai reaguoja į chemines medžiagas, kurias išsiskiria sužeisti audiniai.

Šie receptoriai yra laisvos nervų galūnės, kurios randamos odoje, raumenyse, sąnariuose, kauluose ir vidaus organuose.

Skausmo analizė yra labai sudėtinga. Žinodami skausmą ir emociškai reaguojant į tai, procesai yra kontroliuojami mūsų smegenų viduje. Dauguma pojūčių dažniausiai yra informatyvūs, o skausmas mums padeda apsaugoti.

Skausmas yra gyvų būtybių išlikimo funkcija. Jis padeda pastebėti potencialiai kenksmingus stimulus ir kuo greičiau išeiti iš jų. Todėl žmonės, kurie nesijaučia skausmu, gali būti rimtai pavojingi, nes jie gali būti sudeginami, supjaustyti ar nukentėti, nes nesulaukę laiko.

Nustatyta, kad šiuose nervų galuose yra TRP kanalai (trumpalaikio potencialo receptoriai), kurie aptinka žalą. Šiuos receptorius aiškina daug įvairių kenksmingų stimulų. Jie tai daro inicijuodami veiksmo potencialą skausmo nervų pluoštuose, kurie pasiekia nugaros smegenis.

Noceptorių ląstelių kūnai yra visų pirma nugaros šaknies ir trigemininės ganglijos. Centrinėje nervų sistemoje nociceptorių nėra.

Nociceptorių anatomija

Sunku ištirti nociceptorius ir dar yra daug žinoti apie skausmo mechanizmus.

Tačiau yra žinoma, kad odos nociceptoriai yra labai heterogeniška neuronų grupė. Jie yra suskirstyti į ganglijas (neuronų grupes), esančias už centrinės nervų sistemos, periferijoje.

Šie jutimo ganglijos interpretuoja išorinius kenksmingus odos dirgiklius iki metrų nuo jų ląstelių kūnų (Dubin & Patapoutian, 2010).

Tačiau nociceptorių aktyvumas pats savaime nesukelia skausmo suvokimo. Šiuo tikslu nociceptorių informacija turi pasiekti aukštesnius centrus (centrinę nervų sistemą).

Skausmo perdavimo greitis priklauso nuo neuronų ašių (plėtinių) skersmens ir nuo to, ar jie yra mielinizuoti, ar ne. Myelinas yra medžiaga, kuri apima aksonus ir palengvina nervų impulsų neuronams laidumą, todėl jie vyksta greičiau.

Daugeliui nociceptorių yra nedideli, nedidelio skersmens axonai, kurie yra žinomi kaip C pluoštai, kurie yra organizuojami mažose grupėse, apsuptyje Schwann ląstelių (palaikymas).

Todėl greitas skausmas yra susijęs su A skaidulų niciceptoriais, jų ašys yra padengtos mieline ir yra daug greičiau nei ankstesnės.

A pluošto nociceptoriai yra jautrūs daugiausia ekstremalioms temperatūroms ir mechaniniam slėgiui.

Nociceptorių tipai ir funkcijos

Ne visi nociceptoriai reaguoja tokiu pačiu būdu ir tokiu pat intensyvumu, kaip ir kenksmingi dirgikliai.

Jie suskirstyti į keletą kategorijų, atsižvelgiant į jų reakciją į mechaninę, terminę ar cheminę stimuliaciją, kurią sukelia sužalojimai, uždegimai ar navikai.

Kaip smalsumas, skiriamasis nociceptorių bruožas yra tas, kad jie gali būti jautrūs ilgalaikiam stimuliavimui, pradedant reaguoti į kitus skirtingus pojūčius.

Odos ar odos nociceptoriai

Šio tipo nociceptoriai gali būti skirstomi į keturias kategorijas pagal jų funkcijas:

• Aukšto slenksčio mechanoreceptoriai, dar vadinami specifiniais nociceptoriais, susideda iš odos laisvų nervų galų, kurie aktyvuojami aukštu slėgiu. Pvz., Kai paspausite, ištempsite ar paspausite odą.
• Kiti nociceptoriai reaguoja į intensyvią šilumą, rūgštis ir kapsaicino buvimą. Pastarasis yra aktyvus karšto pipirų komponentas. Šiuose pluoštuose yra VR1 receptorių. Jie yra atsakingi už didelių temperatūrų (odos nudegimų ar uždegimų) ir aštrumo skausmą.

• Kitas nociceptinio pluošto klasės receptoriai yra jautrūs ATP. ATP gamina mitochondrijos, kurios yra pagrindinė ląstelės dalis. ATP yra pagrindinis ląstelių apykaitos procesų energijos šaltinis. Ši medžiaga išsiskiria, kai sužeidžiamas raumenys arba kai tam tikroje kūno dalyje (išemija) užsikimšęs kraujas.

Jis taip pat išleistas, kai yra greitai augančių navikų. Dėl šios priežasties šie nociceptoriai gali prisidėti prie skausmo, kuris atsiranda migrenos, krūtinės anginos, raumenų traumų ar vėžio metu.

• Polimodaliniai nociceptoriai: jie reaguoja į intensyvius stimulus, tokius kaip terminiai ir mechaniniai dirgikliai, taip pat cheminės medžiagos, pvz., Minėtos rūšys. Jie yra labiausiai paplitęs C (lėtas) pluoštų tipas.

Odos nociceptoriai aktyvuojami tik intensyviais dirgikliais, o jei jų nėra, jie yra neaktyvūs. Priklausomai nuo jūsų važiavimo greičio ir atsakymo, galite išskirti du tipus:

• Nociceptoriai A-δ: yra dermoje ir epidermyje ir reaguoja į mechaninę stimuliaciją. Jo pluoštai yra padengti mieline, o tai reiškia greitą perdavimą.
• Nociceptoriai C: kaip minėta, jie neturi mielino ir jų važiavimo greitis yra lėtesnis. Jie randami dermoje ir reaguoja į visų rūšių dirgiklius, taip pat į chemines medžiagas, išskiriamas po audinių sužalojimo.

Sąnarių niciceptoriai

Sąnariai ir raiščiai turi aukšto slenksčio mechanoreceptorius, poligodalinius nociceptorius ir tylius nociceptorius.

Kai kurie pluoštai, kuriuose yra šių receptorių, turi neuropeptidų, tokių kaip P medžiaga arba su kalcitonino genu susijęs peptidas. Kai šios medžiagos išsiskiria, atrodo, kad atsiranda uždegiminis artritas.

Be to, raumenyse ir sąnariuose yra A-δ ir C tipo nociceptoriai, kurie yra aktyvūs, kai yra nuolatinių raumenų susitraukimų. Nors C reaguoja į šilumą, slėgį ir išemiją.

Visceraliniai nociceptoriai

Mūsų kūno organai turi receptorius, kurie aptinka temperatūrą, mechaninis slėgis ir cheminės medžiagos turi tylų nociceptorių. Visceraliniai niciceptoriai yra disperguoti vienas nuo kito, tarp jų yra keli milimetrai. Nors kai kuriuose organuose tarp kiekvieno niciceptoriaus gali būti keli centimetrai.

Visi kenksmingi duomenys, surinkti vidaus organų ir odos, perduodami į centrinę nervų sistemą įvairiais būdais.

Didžioji dauguma vidaus organų niciceptorių turi unyyelinizuotus pluoštus. Galima išskirti dvi klases: didelio slenksčio pluoštus, kurie aktyvuojami tik su intensyviais kenksmingais dirgikliais ir nespecifiniais pluoštais. Pastarasis gali būti suaktyvintas tiek su nekenksmingais, tiek kenksmingais dirgikliais.

Tylūs nociceptoriai

Tai yra nociceptorių, esančių odoje ir giliuose audiniuose, tipas. Šie nociceptoriai yra vadinami, nes jie yra nutildyti arba ramiai, ty jie paprastai nereaguoja į kenksmingus mechaninius dirgiklius.

Tačiau jie gali „pabusti“ arba pradėti reaguoti į mechaninį stimuliavimą po sužalojimo ar uždegimo metu. Tai gali būti dėl nuolatinės sužeistojo audinio stimuliacijos, mažinančios šio tipo nociceptorių slenkstį, todėl jie pradeda reaguoti.

Įjungus tylius nociceptorius, galima sukelti hiperalgeziją (perdėtą skausmo suvokimą), centrinį jautrinimą ir alodyniją (kurią sudaro jautrumo, kuris paprastai nėra) skausmas. Didžioji dalis vidaus organų nociceptorių yra tylūs.

Trumpai tariant, šie nervų galūnės yra pirmasis žingsnis, kuris pradėtų mūsų skausmo suvokimą. Jie aktyvuojami kontaktuojant su kenksmingu dirgikliu, pavyzdžiui, liečiant karštą objektą arba supjaustant į odą.

Šie receptoriai siunčia informaciją apie skausmingo stimulo intensyvumą ir vietą centrinei nervų sistemai.

Stimuliai, aktyvuojantys nociceptorius

Šie receptoriai aktyvuojami, kai stimulas sukelia audinių pažeidimą arba yra potencialiai žalingas. Pavyzdžiui, kai atsitrenkiame vienas į kitą arba suvokiame itin didelę šilumą.

Audinių sužalojimas sukelia didelę įvairių medžiagų išleidimą sužeistose ląstelėse, taip pat naujas sudedamąsias dalis, kurios sintetinamos žalos vietoje. Šios medžiagos gali būti:

Baltymų kinazės ir globulinas

Atrodo, kad šių medžiagų išsiskyrimas į pažeistus audinius sukelia stiprų skausmą. Pavyzdžiui, pastebėta, kad injekcijos po globulino oda sukelia stiprų skausmą.

Arachidono rūgštis

Tai viena iš cheminių medžiagų, kurios išskiriamos audinių sužalojimų metu. Vėliau jis metabolizuojamas į prostaglandiną ir citokinus. Prostaglandinai padidina skausmo suvokimą ir padidina nociceptorių jautrumą.

Iš tiesų, aspirinas pašalina skausmą, blokuodamas arachidono rūgštį nuo prostaglandino.

Histaminas

Po audinių pažeidimo, aplinkinių vietovių histaminas išsiskiria. Ši medžiaga stimuliuoja nociceptorius ir, švirkščiant po oda, sukelia skausmą.

Nervų augimo faktorius (NGF)

Tai yra baltymas, kuris yra nervų sistemoje, būtinas neurologiniam vystymuisi ir išlikimui.

Kai atsiranda uždegimas ar sužalojimas, ši medžiaga išsiskiria. NGF netiesiogiai aktyvuoja nociceptorius, sukeldamas skausmą. Tai taip pat buvo pastebėta švirkščiant šią medžiagą po oda.

Peptidas, susijęs su kalcitonino genu (CGRP) ir medžiaga P

Šios medžiagos taip pat išsiskiria po sužalojimo. Pažeisto audinio uždegimas taip pat lemia šių medžiagų išsiskyrimą, kuris aktyvuoja nociceptorius. Šie peptidai taip pat sukelia vazodilataciją, kuri sukelia uždegimą išplėsti aplink pradinę žalą.

Kalis

Nustatyta reikšminga koreliacija tarp skausmo intensyvumo ir didesnės ekstraląstelinio kalio koncentracijos sužeistoje srityje. Tai reiškia, kad kuo didesnis kalio kiekis ekstraląsteliniame skystyje, tuo daugiau skausmo suvokiama.

Serotoninas, acetilcholinas, mažas pH ir ATP

Visi šie elementai yra atskirti po audinių pažeidimo ir stimuliuoja nociceptorius, kurie sukelia skausmo pojūtį.

Pieno rūgšties ir raumenų spazmai

Kai raumenys yra pernelyg aktyvūs arba kai jie negauna tinkamo kraujo tekėjimo, pieno rūgšties koncentracija didėja, sukelia skausmą. Šios medžiagos poodinės injekcijos sužadina nociceptorius.

Raumenų spazmai (susiję su pieno rūgšties išsiskyrimu) gali būti tam tikrų galvos skausmų rezultatas.

Apibendrinant, kai šios medžiagos išskiriamos, nociceptoriai yra jautrinami ir sumažina jų slenkstį. Šis poveikis vadinamas „periferiniu jautrinimu“ ir skiriasi nuo centrinio jautrumo, nes pastarasis atsiranda nugaros smegenų nugaros smegenyse.

Nuo 15 iki 30 sekundžių po sužeidimo pažeidimo vieta (ir keli centimetrai aplink jį) tampa raudona. Tai įvyksta dėl vazodilatacijos ir sukelia uždegimą.

Šis uždegimas pasiekia maksimalų lygį nuo 5 iki 10 minučių po sužeidimo, ir jį lydi hiperalgezija (sumažėjęs skausmo slenkstis).

Kaip minėta, hiperalgezija yra didelis skausmo pojūčio padidėjimas kenksmingų stimulų akivaizdoje. Tai įvyksta dėl dviejų priežasčių: po uždegimo nociceptoriai tampa jautresni skausmui, mažindami jų slenkstį.

Nors tuo pačiu metu įjungiami tylūs nociceptoriai. Galų gale yra stiprinimas ir skausmo išlikimo padidėjimas.

Skausmas iš nociceptorių į smegenis

Nociceptoriai gauna vietinius stimulus ir paverčia juos veiksmo potencialais. Pirminius jutimo pluoštus jie perduoda centrinei nervų sistemai.

Nociceptorių pluoštai turi ląstelių kūnus nugaros (posteriori) gangliuose.

Axons, kurie yra šios srities dalis, vadinami afferentais, nes jie atlieka nervų impulsus nuo kūno periferijos iki centrinės nervų sistemos (nugaros smegenų ir smegenų).

Šie pluoštai pasiekia nugaros smegenis per nugaros šaknų ganglijas. Kai ten, jie tęsia kaulų čiulpų užpakalinį ragą.

Pilka medžiaga turi 10 skirtingų sluoksnių arba sluoksnių, o kiekvienas sluoksnis pasiekia skirtingus pluoštus. Pavyzdžiui, I ir V lapų odos galo pluoštai A- δ; o C pluoštai pasiekia II plokštę, o kartais ir I bei III.

Dauguma neciceptinių neuronų, esančių stuburo smegenyse, jungiasi su supraspinaliniu, bulbariniu ir thalamic centru smegenyse.

Kai ten, skausmo pranešimai pasiekia kitas aukštesnes smegenų sritis. Skausmas turi du komponentus: vieną jutimo ar diskriminacinį ir kitą afektinį ar emocinį.

Jutimo elementą užfiksuoja talamus su pirminiu ir antriniu somatosensoriniu žieve. Savo ruožtu šios sritys siunčia informaciją vizualinėms, garsinėms, mokymosi ir atminties sritims.

Nors, afektiniame komponente, informacija keliauja iš medalinio talamo į žievės sritis. Visų pirma, prefroninės zonos, pvz., Supraorbitalinė priekinė žievė.