Первичные афферентные нейроны обнаруживают сенсорные входы, включая боль (Рисунок 10-1). Их клеточные тела находятся в спинальных ганглиях, расположенных вдоль позвоночника вне ЦНС и, следовательно, рассматриваются как периферические, а не центральные нейроны (Рисунок 10-1). Ноцицепция начинается с трансдукции -процесса, посредством которого специализированные мембранные белки, расположенные на периферических проекциях этих нейронов обнаруживают стимул и генерируют изменение напряжения на их нейрональных мембранах. Достаточно сильного стимула, который снижает напряжение на мембране (то есть вызывает деполяризацию), чтобы активировать вольтажные натриевые каналы (VSSC) и инициировать потенциал действия, который будет распространяться вдоль длины аксона до центральных нейрональных терминалей спинного мозга (Рисунок 10-1). VSSC представлены в Главе 3 и отображены на Рисунках 3-19 и 3-20. Ноцицептивный импульсный поток от первичных афферентных нейронов в ЦНС может быть уменьшен или прекращен, при периферической блокаде VSSC с помощью местных анестетиков, таких как лидокаин.
Специфические характеристики респонсов первичных афферентных нейронов определяются конкретными рецепторами и каналами, экспрессированными этими нейронами на периферии (Рисунок 10-1). Например, первичные афферентные нейроны, которые экспрессируют активируемые растяжением ионные каналы -механочувствительны; те, которые экспрессируют ионный канал ванилиноидного рецептора 1 (VR1) активируются капсаицином, острым ингредиентом перца чили, а также жаром вызывающим боль, что приводит к пекущим ощущениям. Согласно функциональным свойствам респонса, первичные афферентные нейроны делятся на три типа: Aß, AS и C-волокно (Рисунок 10-1). Aß-волокна реагируют на небольшие движения, легкое прикосновение, движение волос и вибрацию. Периферические терминали C-волокон - это оголенные нервные окончания, которые активируются только болезненными механическими, или химическими раздражителями. AS-волокна расположены где-то между ощущением болезненных механических раздражителей и подболевых термальных стимулов (Рисунок 10-1). Ноцицептивный вход и боль могут быть вызваны, таким образом, активацией первичных афферентных нейронов с помощью периферических стимулов, например, от вывихнутой лодыжки или от процесса удаления зуба. НПВП (нестероидные противовоспалительные препараты) могут уменьшить болевой выход от этих первичных афферентных нейронов, предположительно благодаря их периферической активности. Опиоиды также могут уменьшить такую боль, исходя из центральной активности, как объясняется ниже.
Ноцицептивный путь от спинного мозга к головному
Центральные терминали периферических ноцицептивных нейрональных синапсов в дорсальных рогах спинного мозга воздействуют на следующие клетки этого пути -нейроны дорсальных рогов, которые получают данные от многих первичных афферентных нейронов и затем проецируются на высшие центры (Рисунок 10-3). По этой причине, их иногда называют также дорсальными роговыми проекционными нейронами (PN на Рисунках 10-1, 10-2 и 10-3). Таким образом, нейроны спинного рога являются первыми нейронами ноцицептивного пути, который полностью расположен внутри ЦНС, и поэтому они представляют, ключевые участки модуляции ноцицептивной нейрональной активности. В дорсальных рогах идентифицировано огромное количество нейротрансмиттеров, некоторые из которых показаны на Рисунке 10-2. Нейротрансмиттеры в дорсальных рогах синтезируются не только первичными афферентными, но и другими нейронами, включая нисходящие нейроны и различные интернейроны (Рисунок 10-2). Некоторые нейромедиаторные системы в дорсальных рогах представляют собой цели обезболивающих препаратов, особенно опиоиды, СИОЗСиН (ингибиторы обратного захвата серотонина-норадреналина) и а2
5-лиганды, которые действуют на вольтажные кальциевые каналы (VSCC). Все нейромедиаторные системы, проявляющие активность на дорсальных рогах являются потенциальными мишенями новых агентов избавляющих от боли (Рисунок 10-2) и множество таких новых агентов в настоящее время находятся на стадии клинических и доклинических исследований.Существует несколько классов нейронов дорсальных рогов: некоторые получают вход непосредственно от первичных сенсорных нейронов, другие являются интернейронами, остальные представляют проекцию от спинного мозга в высшие мозговые центры (Рисунок 10-3). Существует несколько разных участков, на которых эти проекционные нейроны могут восходить, их можно грубо разделить на две функции: сенсорный/дискриминационный путь и эмоциональный/мотивационный путь (Рисунок 10-3).