Антиноцицептивная (обезболивающая) система мозга

Структурно-функциональная характеристика.

Первый уровень представлен комплексом структур среднего, продолговатого и спинного мозга:

1. серое околоводопроводное вещество;

2. ядра шва и ретикулярной формации;

Желатинозная субстанция спинного мозга.

Они объединены в единую «систему нисходящего тормозного контроля», медиаторами которой являются серотонин и опиоиды.

Возбуждение этих структур оказывает тормозящее влияние на спинной мозг, затормаживая восходящий ноцицептивный поток.

Второй уровень.

Представлен гипоталамусом, который:

- оказывает нисходящее тормозящее влияние на ноцицептивные нейроны спинного мозга;

- активирует «систему нисходящего тормозного контроля» (первый уровень);

- тормозит таламические ноцицептические нейроны.

Медиаторамиэтого влияния являютсякатехоламины и эндогенные опиоиды.

Третий уровень.

Представлен соматосенсорной областью коры больших полушарий (зона S₂), которая формирует активность других (ниже лежащих) антиноцицептивных структур.

Центры, находящиеся в орбитальной и фронтальной областях коры больших полушарий, за счет тонического влияния поддерживают постоянную активность антиноцицептивной системы.

Нейрохимические механизмы антиноцицепцептивной системы.

Нейрохимические механизмы обеспечиваются системой эндогенных химических веществ, действие которых направлено на снижение боли.

Опиатная система.

В мозге обнаружены собственные морфиноподобные вещества – опиоиды, опиойдные пептиды – эндорфины и энкефалины,а в нейронах – рецепторы к ним – опиатные рецепторы. Их четыре типа.

Эти вещества, взаимодействуя с соответствующими рецепторами, вызывают либо пре-, либо постсинаптическое торможениев ноцицептической системе.

Неопиойдные пептиды. Нейротензин, ангиотензин II (тканевой), кальцитонин, холецистокининоказываютаналгетическое действиепри висцеральных болях.

Непептидные вещества. Серотонин, катехоламины оказывают тормозное влияние на ноцицептивные системы.

Взаимоотношения ноцицептивной и антиноцицептивной систем.

Взаимодействие этих систем, изолированные ослабления и усиления каждой из них формирует и изменяет порог болевой чувствительности.

Выделяют:

- порог ощущения боли, характеризуется минимальной силой раздражителя, вызывающего боль;

- порог непереносимости боли,максимальная сила боли, которую способен вытерпеть человек. Он зависит от пола (у женщин выше), индивидуальных особенностей, функционального состояния, зоны раздражения.

Раздел 2. Функции различных отделов ЦНС

Спинной мозг

Самое древнее образование ЦНС. Спинной мозг содержит 10 млн. нейронов.

Классификация нейронов спинного мозга:

- эфферентные нейроны- a-, g-мотонейроны;

- вегетативные нейроны;

- интернейроны (возбуждающие и тормозные).

Особенности функционирования:

1. Центры спинного мозга не обладают автоматией.

Распределение функций

Закон Белла-Мажанди.

Дорсальные корешки спинного мозга проводят афферентную импульсацию, вентральные корешки спинного мозга образованы двигательными отростками мотонейронов и преганглионар­ными волокнамивегетативной нервной системы (проводят эфферентную импульсацию).

Правило Шеррингтона.

Каждый сегмент спинного мозгаоказываетэфферентное влияниенаодин метамер тела,получаетчувствительную информациюоттрех метамеров тела.

Рефлекторная.

Проводниковая.

Рефлексы спинного мозга:

1. Вегетативные рефлексы спинного мозга:

- симпатические рефлексы;

- парасимпатические рефлексы.

2. Соматические рефлексы спинного мозга:

- тоническиерефлексы – осуществляют перераспределение тонуса мышц при перемещении тела в пространстве;

- ритмическиерефлексы (ходьба);

- сгибательные рефлексы;

- разгибательные рефлексы.

Наиболее часто исследуемые в клинике сухожильные рефлексы (они не зависят от вышележащих отделов ЦНС и характеризуют состояние сегментов спинного мозга):

- локтевойрефлекс – V-VI шейные сегменты;

- коленный рефлекс – II-IV поясничные сегменты;

- ахиллов рефлекс – I-II крестцовые сегменты;

- брюшные рефлексы:

- верхний брюшной рефлекс– VIII-IX грудные сегменты;

-средний брюшной рефлекс – IX-X грудные сегменты;

- нижнийбрюшной рефлекс – XI-XII грудные сегменты.

Исследуя эти и другие рефлексы, можно легко установить уровень и сторону поражения спинного мозга.

Проводниковая функция обусловлена работой нервных волокон, формирующих канатики спинного мозга и образующих нисходящие и восходящие пути, по которым информация поступает либо к органам-исполнителям, либо в вышележащие отделы ЦНС.

Продолговатый мозг

Функции:

Рефлекторная.

Проводниковая.

Координирующая.

Особенности функционирования.

Большинство нервных центров продолговатого мозга:

- относится к жизненно важных нервным центрам (повреждение их несовместимо с жизнью), дыхательный, сосудодвигательный центры;

- обладают автоматией (обеспечивают поддержа­ние функций жизненно-важных органов на базальном уровне);

-наименее чувствительны к нейротропным ядам и гипоксии(не отключаются при даче наркоза), по сравнению с другими структурами головного и спинного мозга;

- осуществляют постоянный контроль за деятельностью спинного мозга.

Средний мозг

Основные структурные образования и их функции:

1. Верхние бугры четверохолмия – первичный центр зрения (зрительные ориентировочные рефлексы: зрачковый рефлекс, аккомодация)

2. Нижние бугры четверохолмия – первичный центр слуха (ориентировочные слуховые рефлексы: поворот головы, настораживание).
Зрительные и слуховые ориентировочные рефлексы объединяются термином «сторожевой рефлекс». Простейшая поведенческая реакция.

3. Черная субстанция – регуляция пластического тонуса.

4. Красное ядро – при перерезке между верхними и нижними буграми четверохолмия (ниже уровня красного ядра) – «децеребрационная ригидность».Характеризуется резким повышением тонуса мышц-разгибателей.

Рефлексы среднего мозга.

1. Тонические рефлексы среднего мозга –перераспределяют мышечный тонус в зависимости от положения тела в пространстве, подразделяются на 2 группы:

2. Статические рефлексы среднего мозга:

- рефлексы положения – обеспечивают позу;

- позно-тоническиерефлексы– возвращение тела из неестественного положения в нормальное (поскользнулись – выпрямились), другое название – установочные (выпрямительные) рефлексы.

Мозжечок

Функции мозжечка:

1. Регуляция тонуса скелетной мускулатуры.

2. Регуляция положения тела в пространстве.

3. Регуляция и координация всех сложных двигательных актов организма, включая и произвольные движения (через связи с красным ядром, черной субстанцией, вестибулярным центром).

Симптомы поражения мозжечка:

При одностороннем поражении мозжечка: животное падает на поражен­ную сторону, конечности на противоположной стороне вытянуты, ходит по кругу, отклоняясь в оперированную сторону - «манежная походка».

При полном поражении мозжечка: нарушение координации, падает при закрытых глазах (поза Ромберга).

Симптомы поражения мозжечка:

- атония – снижение тонуса мышц, впоследствии сменяется дистонией;

- дистония – перераспределение тонуса между мышцами;

- астазия – невозможность слитного (гладкого) тетануса, дрожание, покачивание;

- астения – легкая утомляемость (больший расход энергии из-за вовле­чения в процесс большой группы мышц);

- атаксия – нарушение точности координации движений (пьяная походка);

- адидохокинез – невозможность быстрого чередования сокращений мышц-антагонистов;

- дезэквилибрация – невозможность удерживать равновесие;

- дисметрия – нарушение точности, скорости и направленности движе­ния (пальценосовая проба).

По прошествии определенного времени функции пораженного мозжечка частично берет на себя кора больших полушарий.

Ретикулярная формация.

Играет важную роль в регуляции возбудимости и тонуса всех отделов ЦНС.

Попадая в ретикулярную формацию, импульсация теряет специфичность и становится качественно, биологически нейтральной, та информация, которая минует ретикулярную формацию, сохраняет специфическую окраску.

Активность самой ретикулярной формации формируется за счет:

1. Поступления импульсов по коллатералям различных афферентных путей (специфически «окрашенная» информация от рецепторов при прохождении через ретикулярную формацию теряет свою специфичность).

2. Информации от нейронов коры больших полушарий и мозжечка.

3. Постоянной циркуляции возбуждения по замкнутой цепи нейронов (реверберация).

Основные эффекты неспецифического влияния.

1. Нисходящее тормозящее влияние (на спинной мозг),

2. Восходящее активирующее влияние (на кору больших полушарий).

Нисходящее (ретикуло-спинальное) влияние ретикулярной формации.

Ретикулярная формация влияет на:

Особенности восходящего активирующего влияние на кору больших полушарий в отличие от такового влияния ретикулярной формации:

1. Локальное активирующее влияние на отдельные участки коры больших полушарий.

2. Более кратковременное влияние на отдельные участки коры больших полушарий.

3. Более сильное влияние на отдельные участки коры больших полушарий.

Активирующее неспецифическое влияние этих ядер предуготавливает определенные зоны коры к восприятию специфической импульсации.

Гипоталамус.

Гипоталамус содержит 32 пары ядер, связанных с различными отделами ЦНС.

Функции гипоталамуса:

1. Высший подкорковый центр вегетативной нервной системы, для него свойственна:

- трофотропная функция, реализуется при раздражении преоптической области гипоталамуса за счет активации парасимпатической нервной системы;

- эрготропная функция, реализуется при раздражении заднего гипоталамуса за счет активации симпатической нервной системы.

2. Главный координатор эндокринной регуляции.

- жажды (адипсия и полидипсия);

- голода и насыщения;

- удовольствия.

4. Участвует в терморегуляции:

- центр теплоотдачи -передний гипоталамус (супраоптическое и паравентрикулярное ядра);

- центр теплопродукции - задний гипоталамус.

Функции коры больших полушарий головного мозга.

Кора больших полушарий – высший, наиболее «молодой» и особо сложный по структуре и функциям отдел ЦНС. Нейроны коры не имеют непосредственной связи с внешней или внутренней средой, т. е. влияют на деятельность внутренних органов через нижележащие центры. Количество нейронов в коре больших полушарий головного мозга – 12-18 млрд.

Методы изучения функций коры больших полушарий у животных:

1. Декортикация (полная и частичная). У лягушки – исчезает обоняние. У собаки, по И.П. Павлову, «исчезает все то, за что мы её любим». Человек – (анэнцефал) – врожденное отсутствие коры БП. Отсутствие коры больших полушарий у человека несовместимо с жизнью.