PATOFYZIOLGIA BOLESTI Prof MUDr Jn Hanek CSc stav
PATOFYZIOLÓGIA BOLESTI Prof. MUDr. Ján Hanáček, CSc. Ústav patologickej fyziológie JLF UK
BOLESŤ - dôsledok funkcie/dysfunkcie senzitívneho nerv. systému - jeden z najčastejších symptómov chorôb - je to komplexný fenomén, ktorý má neurofyziologický základ - je veľmi často doprevádzaná nepríjemnými pocitmi - je prežívaná každým človekom unikátne - je ťažko presne definovateľná, identifikovateľná a merateľná
Definícia a klasifikácia bolesti Bolesť je nepríjemný pocit alebo emocionálny zážitok spojený so potenciálnym skutočným alebo poškodením tkaniva alebo popisovaný termínmi takéhoto poškodenia. International Association for Study of Pain, 1984
Definícia a klasifikácia bolesti Bolesť má tri dimenzie Sú vyjadrené v troch hierarchicky usporiadaných rovinách: 1. senzitívno – diskriminačná (napr. lokalizácia, intenzita, kvalita bolesti) 2. afektívno – motivačná (napr. depresia, anxieta) 3. uvedomelo – hodnotiac ( napr. rozmýšľanie o príčine bolesti a jej možnom význame pre pacienta)
1. Senzitívno - diskriminačný rozmer bolesti • nocicepcia - stimulácia nociceptorov vznik nervového vzruchu (senzitívna informácia) • percepcia - identifikácia senzitívnej informácie ako bolestivej • Určuje lokalizáciu bolestivého podnetu, podieľa sa na rozlíšení jeho intenzity a kvality • Manifestuje sa schopnosťou pacienta lokalizovať miesto bolesti, jej šírenie, jej intenzitu a kvalitu • Na lokalizácii bolesti sa podieľa mozgová kôra • Laterálny nociceptívny systém je základom existencie uvedených funkcií
2. Motivačno - afektívny rozmer bolesti vychádza zo skúsenosti človeka s bolesťou a z jej významu pre neho utrpenie = výsledok spracovania bolestivej informácie v CNS skúsenosť a význam bolesti pre človeka ovplyvňujú jeho postoj k nej: želanie zbaviť sa bolesti želanie vyhnúť sa bolesti konanie zamerané na uskutočnenie týchto želaní vznik emócií ako odpoveď na bolesť (frustrácia, úzkosť, beznádej, nenávisť, depresia anxieta, snaha odstrániť bolesť) • sú zabezpečované mediálnym nociceptívnym systémom, ktorý sa spája s limbickým systémom
3. Uvedomelo - hodnotiaci rozmer bolesti hodnotenie bolesti podľa jej významu pre človeka (rakovinová bolesť – nerakovinová bolesť rovnakej intenzity) určuje špecifickú emočnú odpoveď človeka na bolesť a jej intenzitu bolestivé správanie človeka - správanie sa človeka ovplyvnené bolesťou a zhodnotením jej významu pre neho
Charakteristické parametre bolesti Bolesť má fázickú zložku: na začiatku bolesti; zosilnenie, zoslabenie bolesti v jej priebehu tonickú zložku: je základom pretrvávajúcej bolesti Akútna bolesť - má hlavne fázickú zložku, ale v neskoršej fáze aj tonickú zložku Chronická bolesť - má hlavne tonickú zložku, v čase jej exacerbácie má aj fázickú zložku
Akútna bolesť – „fyziologická bolesť“ • upozorňuje na poškodenie tkanív • má väčšinou známu príčinu • po odznení pôsobenia noxy a zhojení poškodeného tkaniva zaniká • je sprevádzaná zvýšenou aktivitou autonómneho nervového systému (midriáza, tachykardia, potenie, „ poplachová reakcia“)
Chronická bolesť – patologická • na jej pretrvávaní sa podieľajú komplexné nervové mechanizmy (periférne, centrálne) • zvýraznený je motivačno - afektívny aspekt bolesti • môže mať cyklický priebeh (zlepšenie - zhoršenie) • malé prejavy aktivity autonómneho n. s. • ovplyvňuje kvalitu života človeka • stáva sa samostatnou chorobnou jednotkou
Percepčná dominancia Princíp: silná bolesť spôsobená poškodením tkaniva v jednej časti tela môže výrazne zvýšiť prah pre vyvolanie bolesti v iných častiach organizmu
Tolerancia bolesti Je vyjadrená trvaním a intenzitou bolestivého podnetu, ktorú je jednotlivec schopný tolerovať bez vzniku výrazných fyzických a psycických dôsledkov Je ovplyvnená : • úrovňou zdravia (fyzického aj psychického) • kultúrnymi tradíciami • očakávaným správaním sa jedinca
Znižuje sa: • opakovanými záchvatmi bolesti • zlým zdravotným stavom (vyčerpanie, hnev, choroba, nedostatok spánku) • zlou predtuchou Zvyšuje sa: • príjmom alkoholu • po podaní bolesť tlmiacich liečiv • hypnózou • odpútavacími aktivitami • silnou dôverou v niekoho, silnou vierou v niečo
Neurofyziologické a patofyziologické mechanizmy vzniku bolesti Podľa mechanizmu vzniku bolesti rozlišujeme 3 základné druhy bolesti : 1. nociceptívnu 2. neuropatickú 3. psychogénnu A dva doplnkové druhy bolesti: 4. zmiešaný typ bolesti 5. idiopatickú bolesť
1. Nociceptívna bolesť Mechanizmus vzniku: Stimulácia nociceptorov v tkanivách organizmu noxami rôzneho druhu Nociceptory : • voľné (nemyelinizované) nervové vlákna (VNZ) - sú polymodálne - sú to zakončenia C - vlákien - nemajú spontánnu aktivitu
• myelinizované nervové vlákna (MNV) - sú stimulované takmer výhradne intenzívnym mechanickým podnetom - majú vysoký prah podráždenia - sú ukončené voľnými (nemyelinizovanými) zakončeniami (A- delta vlákna) • uloženie nociceptorov - povrchové - sliznice, koža - hlboké - svaly, šlachy, kosti - viscerálne orgány
Schéma uloženia a stimulácie nociceptorov v koži koža kapilára nervové vlákno
Typy bolesti, ktorá vzniká pri aktivácii nociceptorov Aktivácia MNZ: ostrá, bodavá, dobre lokalizovatelná, akútna, tzv. prvá bolesť Aktivácia VNZ: • tupá, difúzna, ťažko lokalizovateľná, niekedy pálivá a opisovaná celým radom ďalších prívlastkov • • prítomnosť fenoménu prenosu bolesti sprevádzaná silnou autonómnou reflexnou reakciou - potenie, vazokonstrikcia, - vazodilatácia, zmeny TK a frekvencie srdca, nauzea a zvracanie • intenzívna psychická reakcia • tzv. druhá bolesť • aj stimulácia VNZ môže spôsobiť bolesť dobre lokalizovatelnú
Centrálna regulácia bolesti - vrátková teória bolesti Aferentná informácia z poškodeného tkaniva : - stimulácia nociceptorov A a C - vlákna dorzálny, roh miechy (jadrá I. , V. Rexedovej zóny, aj ďalších zón) prepojené na 2. neurón senzitívnej dráhy spinotalamické dráhy (paleo - , neospinotalamická) 1. paleospinotalamická dráha projekcia do mediálnych talamických jadier (mediálny systém bolesti – pomalý, polysynaptický) projekcia do insuly, do n. lentiformis, do kôry prednej časti cinguly, do ipsilaterálnej dorzálnej prefrontálnej kôry a do parientálnej kôry proces vedúci ku vzniku afektívno - motivačného rozmeru bolesti. Cez túto dráhu je aktivovaný aj antinocicepčný systém miechy a mozgu
2. neospinotalamická dráha projekcia do laterálnych jadier talamu (laterálny systém bolesti – monosynaptický) projekcia do somato - senzitívnej časti mozgovej kôry (S 1, S 2) proces, ktorý zabezpečuje senzitívno - diskriminačný rozmer bolesti Endogénny systém analgézie • Je to systém, ktorý obmedzuje intenzitu bolesti • Predstavuje významnú časť živočíšnych obranných systému. Jeho aktivácia vedie k hypoalgézii Lokalizácia štruktúr antinociceptívneho systému: 1. spinálna miecha 2. mozgový kmeň 3. ďalšie časti mozgu
1. Inhibícia prenosu bolestivej informácie na úrovni miechových segmentov • Na tejto úrovni sú inhibované hlavne silné bolestivé podnety prichádzajúce z periférnych tkanív • Intenzívna bolestivá informácia prichádzajúca do zadného rohu miechy vyvolá, okrem depolarizácie druhého neurónu bolestivej dráhy, aj uvolnenie endogénnych opioidov, ktoré cez opioidné receptory inhibujú prevod bolestivej informácie Inhibícia sa uskutočňuje na presynaptickej úrovni
2. Inhibícia prenosu bolestivej informácie na úrovni mozgového kmeňa Existuje jedinečná sieť štruktúr, ktoré sa podieľajú na antinocicepcii. Sú to: - r o s t r á l n a časť ventromediálnej predĺženej miechy - p a r a a q e d u k t u á l n a šedá hmota - nucl. R a p h e magnus -amygdala
• Tieto štruktúry môžu byť aktivované z kôry mozgu (poznané nebezpečia získané procesom učenia sa) alebo bolestivou aferentáciou z periférie, ktorá prenikne až do oblasti uvedených štruktúr • Tieto stimuly dokážu aktivovať nervové bb. uvedených štruktúr a z nich vychádzajúce eferentné vlákna, ktoré inhibujú prenos bolesti tak na úrovni zadných miechových rohov, ako aj na úrovni mozgového kmeňa
Descendentný antinocicepčný systém
Spracovanie bolestivej informácie na centrálnej úrovni • Stále existujú nejasnosti v tom, ktoré oblasti mozgu (a miechy) sa podieľajú na spracovaní bolestivej informácie • Existujú dôkazy o tom , že bolestivá informácia je spracovaná v sieti štruktúr mozgu (matrix), teda nie v presne definovanom centre bolesti
2. Neuropatická bolesť Definícia Nervový axon Bolesť podmienená poruchou funkcie a/alebo štruktúry periférneho a/alebo centrálneho NS Mechanizmy vzniku: • čiastočné poškodenie alebo úplné zničenie periférneho nervu alebo časti CNS ( kompresia, zápal, infiltrácia tumorom, iatrogenné poškodenia chirurgom, radioterapiou, chemoterapiou) spojené s obmedzením až vyradením senzitívnej informácie z danej oblasti Poškodený n. axón • poškodenie (zničenie) nervu (časti CNS) vedie k deaferentácii druhého a / alebo tretieho neurónu nervovej dráhy vedúcej bolestivé podnety (druhý neurón - miecha, tretí neurón - thalamus)
• dochádza k spontánnej depolarizácii Novotvorba n. vlákien, tvorba neurómov druhého (na úrovni miechy) alebo tretieho (na úrovni thalamu) neurónu, a/alebo dochádza k senzitizácii týchto neurónov depolarizácia aj na minimálny (nebolestivý) podnet Dôsledky : - zvýšenie citlivosti nocicepčných dráh a/alebo zníženie účinnosti anti-nocicepčných dráh - zvýšený prenos vzruchov v aktívnych synapsách - vývoj abnormálnych nervových spojení - elektrické sy. - vznik chemickej supersenzitivity na excitačné neurotransmitery uvoľnené v susedstve týchto neurónov
- vznik ektopických generátorov tvorby „Cross-talk“ medzi somatickými nerv. vláknami vzruchov na poškodených nervových vláknach - expresia adrenergných receptorov na nociceptívnych n. vláknach - uvolnenie zápalových mediátorov citlivosti n. vlákien - zmena fenotypu n. vlakien: A beta A delta (neuroplasticita) - vznik nových typov receptorov na n. vláknach: napr. VR 1 - zmena vodivosti n. vlákien na základe zmeny funkcie iónových kanálov Zhojený axón
Periférna senzitizácia • poškodené vlákna exprimujú -adrenoreceptory Prof. Kurča
Centrálna senzitizácia pučanie nervových vlákien (sprouting) • vznik nových synáps • zmeny synaptoarchitektoniky (plasticita CNS) Prof. Kurča
Centrálna senzitizácia • zvýšená expresia NMDA receptorov v zadných rohoch miechy, v prednej časti gyrus cinguli a v inzulárnej kôre Prof. Kurča
Význam neuropatickej bolesti • nie je známy jej význam v obrane organizmu proti noxám • vysoký výskyt v populácii (bolesti chrbta, diabetici, posherpetická neuralgia, rakovina, po neurochirurgických operáciách. . . ) • často nepoznaná príčina jej vzniku • len čiastočné poznanie mechanizmov jej vzniku • len čiastočná účinnosť jej terapie • vysoký invaliduzujúci potenciál (Prof. Kurča)
Klinické prejavy : - denervačná dyzestézia (anaesthesia dolorsa) - fantomová bolesť - dlho pretrvávajúca bolesť vyvolaná len krátkym pôsobením vyvolávajúceho podnetu (after - discharge) - allodýnia - bolesť vyvolaná nebolestivými (taktilnými) podnetmi aj mimo teritória poškodeného nervu alebo iného druhu tkaniva
Prevalencia neuropatickej bolesti Bennet, G. J. Neuropathic Pain: New Insight, New Intervention. 1998. The Mc. Graw-Hill Companies. www. hosspract. com
Hypersenzitivita, hyperalgézia a allodýnia Hypersenzitivita (HS) – zvýšená citlivosť systémpodieľajúceho sa na vzniku bolesti Hyperalgézia (HA) – zosilnenie pocitu bolesti na bolestivé podnety Allodýnia (ALL) – vznik bolesti na podnety za normálnych podmienok nebolestivé • HA a ALL sú výsledkom posunu krivky vyjadrujúcej vzťah medzi intenzitou stimulu a pociťovaním bolesti (pozri obr) • HA a ALL sú ochrannými mechanizmami organizmu proti atakovaniu poškodeného tkaniva a tým napomáhajú jeho rýchlejšiemu zhojeniu
3. Psychogénna bolesť Bolesť nesúvisiaca s morfologickým poškodením tkanív, vrátane nervového tkaniva, ale s poruchou spracovania nebolestivých (anxióznych, naučených alebo vrodených ( signálov nebezpečia) aferentných informácii v sieti štruktúr mozgu spracovávajúcich bolestivú informáciu. Je často súčasťou psychického ochorenia
Klinické formy bolesti - mechanizmus vzniku • Rakovinová bolesť - kontinuálna stimulácia nociceptorov plus psycholgické zmeny - ide o spojenie prejavov akútnej bolesti s jej autonómnou odpoveďou a chronickej bolesti - je výrazne zhoršovaná zhoršením psychického stavu pacienta - ide o tzv. totálnu bolesť, pretože má mnoho dimenzii: fyzickú, psychologickú, sociálnu a duchovnú
• Psychogénna bolesť - mechanizmy: a) psychologický stres uvolnenie mediátorov znižujúcich prah bolesti b) psychologický stres svalová hypertónia myofasciálne bolestivé syndrómy c) anxiózne procesy zvýšenie tonusu sympatikového nervového systému zníženie prahu bolesti d) psychologický stres oslabenie descendentného antinocicepčného systému
Viscerálna bolesť - angína pectoris, IM, akútna pankreatitída, prostatická bolesť, črevná bolesť, bolesť obličiek a vývodných močových ciest, žlčníková bolesť, bolesť pri pôrode Mechnizmus vzniku - stimulácia nociceptorov vo viscerálnych orgánoch
Adekvátne stimuly pre vyvolanie viscerálnej bolesti: a) nadmerná distenzia alebo silná kontrakcia stien dutých orgánov (žalúdok, črevo, maternica) b) rýchle a nadmerné napnutie púzdier orgánov (pečene, sleziny, pankreasu) c) náhle vzniknutá výrazná hypoxia -ischémia viscerálnych orgánov d) priamy vplyv dráždivých látok na viscerálne tkanivá (HCl, látky obsiahnuté v potrave) e) kompresia ciev, trakcia ligament vnútorných orgánov f) zápal tkanív viscerálnych orgánov
Charakteristiky viscerálnej bolesti a) tupá, ťažko definovateľná a lokalizovateľná s tendenciou iradiácie do okolia a prenosu do somatických štruktúr b) sprevádzaná nauzeou a zvracaním c) sprevádzaná silnou autonómnou reflexnou reakciou: potenie, vazomotorické zmeny (vazokonstrikcia striedavo s vazodilatáciou), zmeny TK a frekvencie srdca, angor animi
Prenesená viscerálna bolesť Bolesť, ktorá vznikne vo viscerálnom orgáne a prenáša sa do somatických regiónov organizmu Mechanizmus: - konvergencia aferentných nervových vlákien z určitého viscerálneho orgánu a z určitej somatickej oblasti do rovnakého dorzálneho roha miechy a rovnakých sekundárnych bb. dráhy bolesti - centrálna senzitizácia Prejavy: napr. ischémia myokardu bolesť v ľavej hornej končatine
Vicseromotorický reflex • Bolestivé impulzy z viscerálneho orgánu (napr. apendicitída) aktivujú aj motorické bunky predných rohov miechy v rovnakom segmente miechy spasmus brušných svalov Vicseroautonómny reflex • Bolestivé impulzy z viscerálneho orgánu (apendicitída) aktivujú bunky autonómneho nervového systému v anterolaterálnej časti miechy vegetatívne prejavy (piloerekcia, vazokonstrikcia, potenie na koži nad miestom zápalu) Oba reflexy sú súčasťou prenesenej bolesti
Príklady prenesenej bolesti
Svalová bolesť - ide o hlbokú somatickú bolesť Mechanizmus vzniku stimulácia nociceptorov vo svaloch a svalových fasciách (A-delta, C- vlákien) Nocicepčné stimuly: kálium, mechanická noxa (nadmerná záťaž –tvorba kys. mliečnej), bradykinín (? )
Centrálna bolesť- centrálny bolestivý syndróm Je spôsobená poškodením a/alebo dysfunkciou CNS, teda mozgu, mozgového kmeňa a miechy. Ide o typ neuropatickej bolesti Príčiny: - mozgová porážka - sclerosis multiplex - tumory mozgu a miechy - epilepsia - trauma mozgu a miechy - Parkinsonova choroba Charakter bolesti: - rozsah: lokálna – celotelová - intenzita: mierna – neznesitelná - zhoršenie: dotykom, pohybom, emóciami, zmenami teploty (najmä chladom) chladom
Typ bolesti: bolesti - najčastejšie pálivá - pálivá spojená s mravčením, s pocitom tlaku, trhania, občasnou ostrou bolesťou a so znížením citlivosti na dotyk v bolestivej oblasti Pocit pálenia a strata citlivosti sú najintenzívnejšie na vzdialených častiach tela – na rukách a nohách
Post – sympatektomická bolesť – ide o komplexnú neuropatickú bolesť podmienenú centrálnou deaferentáciou/reaferentáciou, ktorá vzniká u 30 – 50% pacientov po sympatektómii – sympatektómia urobená ako terapeutický výkon pri chronickej bolesti (prerušenie paraspinálnych sympatikových n. vlákien) – objavuje za niekoľko dní až týždňov po výkone – bolesť môže byť hlboká, tupá, ale aj povrchová pálivá s hyperestéziou – je lokalizovaná proximálne od miesta výkonu – bolesť sa líši lokalizáciou aj kvalitou od bolesti, pre ktorú bola sympatektómia urobená
Hlanné charakteristiky postsympatektomickej bolesti – je väčšinou spontánna – je lokalizovaná do netraumatizovaného somatického tkaniva – môže byť rezistentná na liečbu analgetikami – vzniká s určitým časovým odstupom od operácie Možné mechanizmy vzniku a) Primárna senzitizácia viscero - somatických nociceptívnych b) spinálnych neurónov bolestivým poškodením tkaniva, pre ktoré sa výkon robil c) b) Vznik deaferentačnej hyperaktivity v uvedených d) senzitizovaných neurónoch v dôsledku preťatia prmárnych aferentných axónov
Poruchy percepcie bolesti A. Kongenitálne poruchy 1. kongenitálna analgézia 2. kongenitálna senzitívna neuropatia B. Získané poruchy 1. spôsobené poškodením miechy (napr. syringomyelia) 2. spôsobené porušením funkcie a štruktúry parietálneho laloka mozgu 3. spôsobené toxickou alebo metabolickou (napr. diabetickou) neuropatiou 4. hypertonická hypoalgézia - zvýšenie arteriálneho tlaku krvi spôsobuje hypoalgéziu
Príklad porušenej percepcii bolesti - tichá ischémia myokardu • cca 20% IM nie je sprevádzaná typickými anginóznými bolesťami • pri vazospastickej a nestabilnej AP - 70% ischemických epizód bez bolesti Mechanizmus vzniku • ischémia trvajúca kratšie ako 3 min sprevádzaná len slabou dysfunkciou ĽK je vždy nebolestivá • generalizovaná porucha percepcie bolesti (vrodené alebo získané neuropatie)
- Slides: 59