Nociceptors: Giải phẫu, Các loại và Chức năng chính

Nociceptors là các thụ thể trong da, khớp và các cơ quan nắm bắt đau. Chúng còn được gọi là máy phát hiện kích thích độc hại, vì chúng có thể phân biệt giữa các kích thích vô hại và có hại.

Những thụ thể này nằm ở cuối sợi trục của các tế bào thần kinh cảm giác, và gửi thông điệp đau đớn đến tủy sống và não.

Từ nociceptivo xuất phát từ "nocer" trong tiếng Latin có nghĩa là tổn thương hoặc tổn thương. Do đó, nociceptive có nghĩa là "nhạy cảm với các kích thích độc hại". Những chất gây tổn thương các mô và kích hoạt các chất kích thích được coi là kích thích có hại.

Do đó, nociceptor là các thụ thể nhạy cảm nhận tín hiệu từ mô bị tổn thương hoặc mối đe dọa thiệt hại. Ngoài ra, họ phản ứng, gián tiếp, với các chất hóa học được giải phóng bởi các mô bị thương.

Những thụ thể này là những đầu dây thần kinh tự do được tìm thấy trong da, cơ, khớp, xương và nội tạng.

Việc phân tích nỗi đau vô cùng phức tạp. Nhận thức được nỗi đau và phản ứng cảm xúc với nó là các quá trình được kiểm soát bên trong não của chúng ta. Hầu hết các giác quan chủ yếu là thông tin, trong khi đau phục vụ để bảo vệ chúng ta.

Nỗi đau có chức năng sinh tồn của chúng sinh. Nó phục vụ để nhận thấy các kích thích có hại và để tránh xa chúng càng sớm càng tốt. Do đó, những người không cảm thấy đau có thể gặp nguy hiểm nghiêm trọng, bởi vì họ có thể bị bỏng, cắt hoặc đánh bằng cách không đi kịp thời.

Người ta đã phát hiện ra rằng những kết thúc thần kinh này có các kênh TRP (thụ thể của tiềm năng nhất thời) phát hiện thiệt hại. Một loạt các kích thích có hại được giải thích bởi các thụ thể này. Họ làm điều này bằng cách bắt đầu các tiềm năng hành động trong các sợi thần kinh của cơn đau đến tủy sống.

Các cơ quan tế bào của nocieptors được đặt, trên tất cả, trong gốc vây lưng và trong hạch ba đầu. Trong khi trong hệ thống thần kinh trung ương không có thuốc ngủ.

Giải phẫu bệnh về đêm

Rất khó để nghiên cứu về thuốc ngủ và vẫn còn nhiều điều cần biết về cơ chế gây đau.

Tuy nhiên, người ta biết rằng nociceptors của da là một nhóm tế bào thần kinh cực kỳ không đồng nhất. Chúng được tổ chức thành hạch (nhóm tế bào thần kinh) nằm bên ngoài hệ thần kinh trung ương, ở ngoại vi.

Các hạch cảm giác này giải thích các kích thích độc hại bên ngoài của da cách xa cơ thể tế bào của chúng (Dubin & Patapoutian, 2010).

Tuy nhiên, hoạt động của nociceptors không tự nó tạo ra nhận thức về nỗi đau. Đối với điều này, thông tin của những người không quan tâm phải đến các trung tâm cao hơn (hệ thống thần kinh trung ương).

Tốc độ truyền đau phụ thuộc vào đường kính của sợi trục (phần mở rộng) của các tế bào thần kinh và liệu chúng có bị myelin hóa hay không. Myelin là một chất bao phủ các sợi trục và tạo điều kiện cho việc dẫn truyền xung thần kinh của các tế bào thần kinh, làm cho chúng đi nhanh hơn.

Hầu hết các nociceptor có sợi trục không myelin có đường kính nhỏ, được gọi là sợi C. Chúng được tổ chức trong các nhóm nhỏ được bao quanh bởi các tế bào Schwann (hỗ trợ).

Do đó, cơn đau nhanh có liên quan đến các chất gây tê của sợi A. Các sợi trục của chúng được bao phủ bởi myelin và mang thông tin nhanh hơn nhiều so với các sợi trước đó.

Nociceptors của sợi A nhạy cảm chủ yếu với nhiệt độ khắc nghiệt và áp lực cơ học.

Các loại nociceptors và chức năng

Không phải tất cả những người không quan tâm đều phản ứng theo cùng một cách và với cùng một cường độ đối với các kích thích độc hại.

Chúng được chia thành nhiều loại, theo phản ứng của chúng đối với kích thích cơ học, nhiệt hoặc hóa học được giải phóng do chấn thương, viêm hoặc khối u.

Như một sự tò mò, một đặc điểm khác biệt của người ngủ đêm là họ có thể bị nhạy cảm bởi sự kích thích kéo dài, bắt đầu đáp ứng với những cảm giác khác nhau.

Nociceptors của da hoặc da

Loại nociceptor này có thể được phân biệt thành bốn loại theo chức năng của chúng:

• Cơ chế ngưỡng cao, còn được gọi là thuốc ngủ đặc biệt, bao gồm các đầu dây thần kinh tự do của da được kích hoạt ở áp suất cao. Ví dụ, khi bạn đánh, kéo căng hoặc ấn vào da.
• Các thuốc ngủ khác dường như phản ứng với nhiệt độ cao, axit và sự hiện diện của capsaicin. Thứ hai là thành phần hoạt động của hạt tiêu nóng. Những sợi này chứa thụ thể VR1. Họ chịu trách nhiệm nắm bắt cơn đau do nhiệt độ cao (bỏng da hoặc viêm) và cay.

• Một loại sợi nociceptive khác có thụ thể nhạy cảm với ATP. ATP được sản xuất bởi ty thể là một phần cơ bản của tế bào. ATP là nguồn năng lượng chính của các quá trình trao đổi chất của tế bào. Chất này được giải phóng khi một cơ bị tổn thương hoặc khi nguồn cung cấp máu bị tắc nghẽn ở một bộ phận nhất định của cơ thể (thiếu máu cục bộ).

Nó cũng được phát hành khi có khối u phát triển nhanh. Vì lý do này, những người ngủ đêm này có thể góp phần vào nỗi đau phát sinh trong chứng đau nửa đầu, đau thắt ngực, chấn thương cơ hoặc ung thư.

• Nociceptors đa hình: những phản ứng này kích thích mạnh mẽ như kích thích nhiệt và cơ học, cũng như các chất hóa học, chẳng hạn như các loại được đề cập ở trên. Chúng là loại sợi C (chậm) phổ biến nhất.

Nociceptors da chỉ được kích hoạt với các kích thích mạnh mẽ, và trong trường hợp không có chúng, họ không hoạt động. Tùy thuộc vào tốc độ lái xe và phản ứng của bạn, bạn có thể phân biệt hai loại:

• Nociceptors A-: nằm trong lớp hạ bì và biểu bì, và đáp ứng với kích thích cơ học. Sợi của nó được phủ bằng myelin, ngụ ý truyền nhanh.
• Nociceptors C: như đã đề cập trước đó, họ thiếu myelin và tốc độ lái xe của họ chậm hơn. Chúng được tìm thấy trong lớp hạ bì và đáp ứng với các kích thích của tất cả các loại, cũng như các chất hóa học được tiết ra sau một chấn thương mô.

Nociceptors của khớp

Các khớp và dây chằng có cơ chế ngưỡng cao, nociceptors đa hình và nociceptors im lặng.

Một số sợi có chứa các thụ thể này có neuropeptide như chất P hoặc peptide liên quan đến gen calcitonin. Khi các chất này được giải phóng dường như có sự phát triển của viêm khớp.

Ngoài ra còn có các loại thuốc ngủ loại A-và C trong các cơ và khớp. Cái trước được kích hoạt khi có các cơn co thắt cơ kéo dài. Trong khi C phản ứng với nhiệt, áp suất và thiếu máu cục bộ.

Các nociceptors nội tạng

Các cơ quan của cơ thể chúng ta có các thụ thể phát hiện nhiệt độ, áp suất cơ học và hóa chất có chứa chất gây ngủ yên lặng. Các nociceptor nội tạng được phân tán cái này với cái khác với một vài milimét giữa chúng. Mặc dù, trong một số cơ quan, có thể có một vài cm giữa mỗi nociceptor.

Tất cả các dữ liệu có hại được thu thập bởi nội tạng và da được truyền đến hệ thống thần kinh trung ương thông qua các tuyến khác nhau.

Phần lớn các nociceptor nội tạng có các sợi không myelin. Hai loại có thể được phân biệt: các sợi ngưỡng cao chỉ được kích hoạt với các kích thích độc hại mạnh mẽ và các sợi không đặc hiệu. Loại thứ hai có thể được kích hoạt chống lại cả những kích thích vô hại và có hại.

Nociceptors im lặng

Nó là một loại thuốc diệt tinh trùng có trong da và trong các mô sâu. Những người không quan tâm này được gọi như vậy bởi vì họ im lặng hoặc nghỉ ngơi, nghĩa là, họ thường không đáp ứng với các kích thích cơ học có hại.

Tuy nhiên, họ có thể "thức dậy" hoặc bắt đầu phản ứng với kích thích cơ học sau khi bị chấn thương hoặc trong quá trình viêm. Điều này có thể là do sự kích thích liên tục của các mô bị tổn thương làm giảm ngưỡng của loại thuốc ngủ này, khiến chúng bắt đầu phản ứng.

Khi thuốc kích thích im lặng được kích hoạt, hyperalgesia (nhận thức quá mức về cơn đau), nhạy cảm trung tâm và allodynia (bao gồm cảm giác đau từ một kích thích mà bình thường không) có thể được gây ra. Phần lớn những người quan sát nội tạng đều im lặng.

Nói tóm lại, những kết thúc thần kinh này là bước đầu tiên sẽ bắt đầu nhận thức của chúng ta về nỗi đau. Chúng được kích hoạt thông qua tiếp xúc với một kích thích độc hại, chẳng hạn như chạm vào một vật nóng hoặc tạo ra vết cắt trên da.

Những thụ thể này gửi thông tin liên quan đến cường độ và vị trí của kích thích đau đến hệ thống thần kinh trung ương.

Kích thích kích hoạt nociceptors

Những thụ thể này được kích hoạt khi một kích thích gây tổn thương mô hoặc có khả năng gây hại. Ví dụ, khi chúng ta va vào nhau hoặc cảm nhận nhiệt độ cực cao.

Chấn thương mô gây ra sự giải phóng nhiều loại chất trong các tế bào bị tổn thương, cũng như các thành phần mới được tổng hợp tại vị trí tổn thương. Những chất này có thể là:

Kinase protein và globulin

Dường như việc giải phóng các chất này trong các mô bị tổn thương tạo ra một cơn đau mạnh. Ví dụ, người ta đã quan sát thấy rằng tiêm dưới da globulin gây đau dữ dội.

Axit arachidonic

Đây là một trong những hóa chất được tiết ra trong các chấn thương mô. Sau đó, nó được chuyển hóa thành prostaglandin và cytokine. Prostaglandin làm tăng nhận thức về cơn đau và làm cho những người quan tâm nhạy cảm hơn với nó.

Trên thực tế, aspirin giúp loại bỏ cơn đau bằng cách ngăn chặn axit arachidonic trở thành tuyến tiền liệt.

Histamine

Sau một tổn thương mô, histamine được giải phóng ở khu vực xung quanh. Chất này kích thích người ngủ đêm và nếu tiêm dưới da sẽ gây đau.

Yếu tố tăng trưởng thần kinh (NGF)

Nó là một loại protein có trong hệ thống thần kinh, cần thiết cho sự phát triển thần kinh và sự sống còn.

Khi viêm hoặc chấn thương xảy ra, chất này được phát hành. NGF gián tiếp kích hoạt thuốc ngủ, gây đau. Điều này cũng đã được quan sát thông qua tiêm dưới da của chất này.

Peptide liên quan đến gen calcitonin (CGRP) và chất P

Những chất này cũng được tiết ra sau một chấn thương. Tình trạng viêm của một mô bị tổn thương cũng dẫn đến việc giải phóng các chất này, kích hoạt các chất gây ngủ. Những peptide này cũng gây giãn mạch, gây viêm mở rộng xung quanh tổn thương ban đầu.

Kali

Một mối tương quan đáng kể đã được tìm thấy giữa cường độ đau và nồng độ kali ngoại bào cao hơn ở vùng bị thương. Đó là, lượng kali trong dịch ngoại bào càng nhiều thì càng cảm thấy đau.

Serotonin, acetylcholine, pH thấp và ATP

Tất cả các yếu tố này được phân tách sau khi làm hỏng các mô và kích thích các nociceptor tạo ra cảm giác đau.

Axit lactic và co thắt cơ bắp

Khi các cơ hoạt động quá mức hoặc khi chúng không nhận được lưu lượng máu chính xác, nồng độ axit lactic tăng lên, gây đau. Tiêm dưới da của chất này kích thích nociceptors.

Co thắt cơ bắp (liên quan đến việc giải phóng axit lactic) có thể là kết quả của một số cơn đau đầu.

Tóm lại, khi các chất này được tiết ra, các chất diệt khuẩn được nhạy cảm và giảm ngưỡng của chúng. Hiệu ứng này được gọi là "mẫn cảm ngoại biên" và khác với mẫn cảm trung tâm, vì sau này xảy ra ở sừng sau của tủy sống.

Trong khoảng từ 15 đến 30 giây sau khi bị thương, khu vực bị tổn thương (và vài cm xung quanh nó) trở nên đỏ. Điều này xảy ra do giãn mạch, và dẫn đến viêm.

Tình trạng viêm này đạt đến mức tối đa 5 hoặc 10 phút sau chấn thương, và kèm theo tăng huyết áp (giảm ngưỡng đau).

Như đã đề cập, hyperalgesia là sự gia tăng cao trong cảm giác đau khi đối mặt với các kích thích độc hại. Điều này xảy ra vì hai lý do: sau khi bị viêm, những người ngủ đêm trở nên nhạy cảm hơn với cơn đau, hạ thấp ngưỡng của họ.

Trong khi, cùng một lúc, những kẻ ngủ gật im lặng được kích hoạt. Cuối cùng, có một sự khuếch đại và sự gia tăng sự tồn tại của cơn đau.

Đau từ nociceptors đến não

Nociceptors nhận được kích thích địa phương và biến chúng thành tiềm năng hành động. Chúng được truyền bởi các sợi cảm giác chính đến hệ thống thần kinh trung ương.

Các sợi của nociceptor có cơ quan tế bào của chúng trong hạch lưng (sau).

Các sợi trục là một phần của khu vực này được gọi là hướng tâm vì chúng mang các xung thần kinh từ ngoại vi của cơ thể đến hệ thống thần kinh trung ương (tủy sống và não).

Những sợi này đến tủy sống thông qua hạch gốc. Khi đó, họ tiếp tục chất xám của sừng sau tủy.

Chất màu xám có 10 lớp hoặc lớp khác nhau và các sợi khác nhau đến mỗi lớp. Ví dụ, sợi A- của da kết thúc ở tờ I và V; trong khi các sợi C đạt tới lamina II, và đôi khi là I và III.

Hầu hết các tế bào thần kinh không hoạt động trong tủy sống tạo ra các kết nối với các trung tâm siêu âm, bulbar và thalamic của não.

Khi đó, các thông điệp đau đến các khu vực cao hơn của não. Đau có hai thành phần, một cảm giác hoặc phân biệt đối xử và khác là tình cảm hoặc cảm xúc.

Các yếu tố cảm giác được nắm bắt bởi các kết nối của đồi thị với vỏ não somatosensory chính và thứ cấp. Đổi lại, các khu vực này gửi thông tin đến các khu vực thị giác, thính giác, học tập và bộ nhớ.

Trong khi, trong thành phần tình cảm, thông tin di chuyển từ đồi thị đến các khu vực của vỏ não. Đặc biệt, các khu vực trước trán như vỏ não trước trán siêu hấp dẫn.