Fisiologia del dolore, processi cerebrali e recettori

Il dolore è un fenomeno che ci dice che parte del nostro corpo subisce danni. È caratterizzato da una risposta di ritiro del fattore che lo sta causando. Sebbene negli umani possa essere conosciuto con le verbalizzazioni.

Il dolore ha una funzione protettiva per il nostro corpo. Come accade, ad esempio, con dolore da infiammazione.

L'infiammazione è spesso accompagnata da danni alla pelle e ai muscoli. Quindi, la sensibilità della parte infiammata agli stimoli dolorosi è intensificata in larga misura. Ciò causa la riduzione dei movimenti con l'area interessata e il contatto con altri oggetti da evitare.

In breve, la missione dell'infiammazione è cercare di ridurre la probabilità di nuove lesioni e accelerare il processo di recupero.

Quelli nati con una sensibilità al dolore ridotta soffrono più infortuni del normale, come ustioni e tagli. Possono anche adottare posizioni che sono dannose per le articolazioni, ma poiché non sentono dolore, non cambiano posizione.

L'assenza di dolore può avere conseguenze molto gravi per la salute e può addirittura portare alla morte.

L'analisi della percezione del dolore è estremamente complicata. Tuttavia, puoi provare a spiegarlo in un modo semplice.

La stimolazione dolorosa attiva i recettori del dolore. Quindi, l'informazione viene trasmessa ai nervi specializzati del midollo spinale per raggiungere infine il cervello.

Una volta processato lì, questo organo invia un impulso che costringe il corpo a reagire. Ad esempio, ritirando rapidamente la mano da un oggetto caldo.

La consapevolezza del dolore e la reazione emotiva che provoca sono controllate nel cervello. Gli stimoli che tendono a produrre dolore causano anche una sospensione o una risposta al volo.

Soggettivamente, qualcosa che produce dolore è fastidioso e dannoso. Ecco perché lo evitiamo attivamente.

Tuttavia, possiamo sentirci meglio se ignoriamo il dolore e ci sentiamo distratti da altre attività. Il cervello ha meccanismi naturali che possono ridurre il dolore. Ad esempio, dal rilascio di oppioidi endogeni.

Inoltre, il dolore può essere modificato con farmaci o sostanze oppioidi, l'ipnosi, con le nostre emozioni e anche con i placebo.

I tre elementi del dolore

È vero che alcuni eventi ambientali possono modulare la percezione del dolore. Ad esempio, in uno studio di Beecher (1959) è stata analizzata la risposta al dolore di un gruppo di soldati americani che hanno combattuto durante la seconda guerra mondiale.

È stato dimostrato che molti dei soldati americani che avevano sofferto ferite in battaglia non sembravano mostrare segni di dolore. In realtà, non avevano bisogno di farmaci.

Apparentemente, la percezione del dolore era ridotta in loro quando si sentiva il sollievo di essere riusciti a sopravvivere alla battaglia.

Può anche accadere che il dolore sia percepito, ma non sembra rilevante per la persona. Alcuni farmaci tranquillanti esercitano questo effetto, così come alcune lesioni in specifiche parti del cervello.

Apparentemente, il dolore ha tre effetti distinti sulla percezione e sul comportamento.

- L'aspetto sensoriale. Si riferisce alla percezione dell'intensità dello stimolo doloroso.

- Il conseguenze emotive dirette questo produce dolore Cioè, il grado di disagio che questo dolore provoca nella persona. Questo è il componente che diminuisce nei soldati feriti sopravvissuti alla battaglia.

- Il coinvolgimento emotivo a lungo termine di dolore Questo effetto è il prodotto delle condizioni associate al dolore cronico. In particolare, riguarda la minaccia che questo dolore pone al nostro futuro benessere.

Processi cerebrali di dolore

Questi tre elementi coinvolgono diversi processi cerebrali. La componente puramente sensoriale è regolata nei percorsi dal midollo spinale al nucleo ventrale posteriore del talamo. Alla fine raggiungono la corteccia somatosensoriale primaria e secondaria del cervello.

La componente emotiva immediata sembra essere controllata da percorsi che raggiungono la corteccia del cingolo anteriore e l'insula. In vari studi è stato dimostrato che queste aree sono attivate durante la percezione di stimoli dolorosi. Inoltre, è stato dimostrato che la stimolazione elettrica della corteccia insulare provoca sensazioni di bruciore o bruciore nei soggetti.

Apparentemente, un infortunio in queste aree riduce le risposte emotive al dolore nelle persone. In particolare, sembravano sentire il dolore, ma non lo consideravano dannoso e non si allontanavano da esso.

In uno studio di Rainville et al. (1997), ha indotto sensazioni di dolore a un gruppo di partecipanti facendoli introdurre le braccia in acqua ghiacciata. Nel frattempo, i ricercatori hanno utilizzato una scansione con tomografia a emissione di positroni (PET) per misurare quali aree del cervello sono state attivate.

In una delle situazioni, hanno usato l'ipnosi per diminuire il disagio causato dal dolore. I partecipanti che avevano subito l'ipnosi hanno notato che il dolore era intenso, ma meno spiacevole.

Hanno scoperto che lo stimolo doloroso aumentava l'attività sia della corteccia somatosensoriale primaria che della corteccia cingolata anteriore. Ma quando i partecipanti erano sotto ipnosi, l'attività della corteccia cingolata anteriore era ridotta.Tuttavia, la corteccia somatosensoriale era ancora attiva.

In conclusione, la corteccia somatosensoriale primaria è responsabile della percezione del dolore. Mentre il cingolato anteriore elabora gli effetti emotivi immediati.

D'altra parte, la componente emotiva a lungo termine è mediata da connessioni che raggiungono la corteccia prefrontale.

Le persone con danni in quest'area provano apatia e tendono a non essere influenzate dalle conseguenze di malattie croniche, tra cui il dolore cronico.

Una curiosa forma di sensazione dolorosa si verifica dopo l'amputazione di un arto. Più del 70% di questi pazienti indica che si sentono come se l'arto mancante esistesse ancora e potrebbe provare dolore. Questo fenomeno è noto come l'arto fantasma.

Apparentemente, la sensazione dell'arto fantasma è dovuta all'organizzazione della corteccia parietale. Questa area è correlata alla coscienza del nostro stesso corpo. Apparentemente il nostro cervello è geneticamente programmato per produrre le sensazioni dei quattro arti.

Tipi di recettori del dolore

I recettori del dolore sono terminazioni nervose libere. Questi recettori sono presenti in tutto il corpo, specialmente nella pelle, sulla superficie delle articolazioni, nel periostio (la membrana che riveste le ossa), nelle pareti delle arterie e in alcune strutture del cranio.

È interessante notare che il cervello stesso non ha recettori del dolore, quindi è insensibile ad esso.

Questi recettori rispondono a tre tipi di stimoli: meccanico, termico e chimico. Uno stimolo meccanico sarebbe quello di applicare una pressione sulla pelle (per esempio). Mentre uno stimolo termico, caldo o freddo. Uno stimolo chimico è una sostanza esterna, come un acido.

I recettori del dolore possono anche essere stimolati dalle sostanze chimiche nel corpo. Sono rilasciati a seguito di traumi, infiammazioni o altri stimoli dolorosi.

Un esempio di questo è serotonina, ioni di potassio o acidi come l'acido lattico. Quest'ultimo è responsabile per il dolore muscolare dopo l'esercizio.

Sembra che ci siano tre tipi di recettori del dolore, chiamati anche nocicettori o rivelatori di stimoli nocivi.

Meccanorecettori ad alta soglia

Sono terminazioni nervose libere che rispondono a forti pressioni come un colpo o oppressione nella pelle.

Ricevitori VR1

Il secondo tipo consiste in terminazioni nervose che catturano calore estremo, acidi e capsaicina (principio attivo nel peperoncino). I recettori di questo tipo di fibre sono noti come VR1. Questo ricevitore è coinvolto nel dolore associato a infiammazione e ustioni.

In effetti, è stato dimostrato in uno studio che i topi che avevano una mutazione contro l'espressione di detto recettore, potevano bere acqua con la capsaicina. Dal momento che sembravano insensibili alle alte temperature e ai cibi speziati, sebbene reagissero ad altri stimoli dolorosi. Caterina et. al. (2000).

Recettori sensibili all'ATP

L'ATP è la fonte energetica fondamentale per i processi metabolici delle cellule. Questa sostanza viene rilasciata quando la circolazione sanguigna di una parte del corpo viene interrotta o quando un muscolo viene ferito. È anche prodotto da tumori di rapido sviluppo.

Pertanto, questi recettori possono essere responsabili del dolore associato a emicrania, angina, lesioni muscolari o cancro.

Tipi di dolore

Gli impulsi originati dai recettori del dolore sono trasmessi ai nervi periferici attraverso due fibre nervose: le fibre delta A, che sono responsabili del dolore rapido (primario) e le fibre C che trasmettono il dolore lento (secondario).

Quando percepiamo uno stimolo doloroso abbiamo due sensazioni. Il primo è "dolore rapido". È vissuto come un dolore acuto, acuto e molto localizzato. Questo attiva meccanismi di protezione come il riflesso di astinenza.

Le fibre delta A che trasmettono questo tipo di dolore sono microscopicamente più sottili (da 2 a 5 millesimi di millimetro). Ciò consente di trasmettere lo stimolo più velocemente (da 5 a 30 metri al secondo).

Nel dolore rapido è localizzato e non si diffonde. È difficile da superare, anche con forti analgesici.

Dopo alcuni secondi sentendo il dolore veloce, appare il "dolore lento". È persistente, profondo, opaco e meno localizzato.

Di solito dura un paio di giorni o settimane, anche se il corpo non lo elabora correttamente, può durare più a lungo e diventare cronico. Questo tipo di dolore ha lo scopo di attivare il processo di riparazione dei tessuti.

Le fibre C che trasmettono questo tipo di dolore hanno un diametro maggiore delle fibre delta A (tra 0,2 e 1 millesimo di millimetro). Ecco perché l'impulso si fa più lento (velocità di 2 metri al secondo). La risposta del corpo è di mantenere immobile la parte interessata, causando spasmi o rigidità.

Gli oppioidi sono molto efficaci nel dolore lenta, ma lo sono anche gli anestetici locali se i nervi sono bloccati.

Regolazione endogena della sensibilità al dolore

Per molto tempo è stato pensato che la percezione del dolore possa essere modificata dagli stimoli ambientali.

A partire dal 1970, fu scoperto che esistevano circuiti neurali che venivano attivati ​​in modo naturale causando l'analgesia.

Una varietà di stimoli ambientali può innescare tali circuiti, liberando oppioidi endogeni.

Inoltre, la stimolazione elettrica di alcune parti del cervello può produrre analgesia. Questa sensazione può essere così intensa da poter funzionare come anestesia negli interventi chirurgici nei ratti.

Alcune di queste aree sono la sostanza periacuductal grigia e la regione faccia-ventrale del bulbo.

Un esempio è lo studio di Mayer e Liebeskind condotto nel 1974. È stato osservato che la stimolazione della sostanza grigia periacuductal causava un'analgesia paragonabile a quella prodotta da un'alta dose di morfina. In particolare, una dose di 10 milligrammi di morfina per chilogrammo di peso corporeo.

Questo è venuto per essere usato come una tecnica in pazienti con dolore cronico grave. Per questo, gli elettrodi sono impiantati nel cervello che sono collegati a un dispositivo di controllo radio. Pertanto, il paziente può attivare la stimolazione elettrica quando necessario.

Questa stimolazione attiva i meccanismi neuronali endogeni che sopprimono il dolore. Principalmente, producono un rilascio di oppioidi endogeni.

Sembra esserci un circuito neuronale che regola l'analgesia indotta dagli oppioidi (secreta dal corpo o dal prodotto di droghe o droghe).

Innanzitutto, gli oppioidi stimolano i recettori oppioidi nei neuroni della materia grigia periacqueduttale. Questi trasmettono informazioni ai neuroni del nucleo del rafe. Questa zona ha neuroni che rilasciano serotonina. A loro volta, questi ultimi sono collegati alla materia grigia del corno dorsale del midollo spinale.

Se queste ultime connessioni fossero state distrutte, un'iniezione di morfina avrebbe smesso di produrre i suoi effetti analgesici.

La materia grigia periacqueduttale riceve informazioni dall'ipotalamo, dall'amigdala e dalla corteccia prefrontale. Per questo motivo, l'apprendimento e le reazioni emotive hanno un impatto sulla sensibilità al dolore.

Perché viene prodotta l'analgesia?

Quando gli esseri viventi devono affrontare alcuni stimoli dannosi, di solito interrompono ciò che stanno facendo per avviare il ritiro o sfuggire ai comportamenti.

Tuttavia, ci sono momenti in cui questa reazione è controproducente. Ad esempio, se un animale ha una ferita che causa dolore, le risposte di volo possono interferire con le attività quotidiane, come mangiare.

Pertanto, sarebbe più conveniente che il dolore cronico potesse essere ridotto. L'analgesia serve anche a ridurre il dolore durante l'esecuzione di comportamenti biologicamente importanti.

Alcuni esempi sono la lotta o l'accoppiamento. Se in questi momenti si sperimentasse dolore, la sopravvivenza della specie sarebbe in pericolo.

Ad esempio, alcuni studi hanno dimostrato che la copulazione può generare analgesia. Questo ha un significato adattativo, poiché gli stimoli dolorosi durante il rapporto si sentirebbero in misura minore in modo che il comportamento riproduttivo non fosse interrotto. Questo aumenta la probabilità di riproduzione.

È stato dimostrato che quando i ratti ricevono shock elettrici dolorosi che non possono evitare, hanno avuto l'analgesia. Cioè, avevano meno sensibilità al dolore rispetto ai soggetti di controllo. Questo è prodotto dal rilascio di oppiacei dettato dall'organismo stesso.

In breve, se si percepisce che il dolore è inevitabile, vengono attivati ​​i meccanismi analgesici. Mentre, se è evitabile, il soggetto è motivato a dare le risposte adeguate per interrompere quel dolore.

Il dolore può essere ridotto se diverse aree sono stimolate a coloro che ne sono affetti. Per esempio, quando una persona ha una ferita si sente sollevato se si gratta.

Ecco perché l'agopuntura utilizza aghi che vengono inseriti e ruotati per stimolare le terminazioni nervose vicino e lontano da quelle in cui il dolore è ridotto.

Alcuni studi hanno dimostrato che l'agopuntura produce analgesia a causa del rilascio di oppioidi endogeni. Sebbene la riduzione del dolore possa essere più efficace se la persona "crede" nei suoi effetti, questa non è l'unica ragione.

Esistono studi condotti su animali che hanno mostrato una riduzione della sensibilità al dolore. Così come l'attivazione delle proteine ​​Fos nei neuroni somatosensoriali del corno dorsale del midollo spinale.

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