Боль: воротная теория
Теорий нейрофизиологии боли на уровне спинного мозга существует множество. Воротная теория, предложенная Мельзаком (Melzack) и Уоллом (Wall) в 1965 году, приобрела широкое признание и объяснила многие существенные моменты проблемы. Теория предлагает механизм, благодаря которому ноцицептивные импульсы могут контролироваться "воротным" механизмом в дорзальном роге серого вещества и нисходящими импульсами из вышележащих центров. Мы видели во введении, как ощущение боли может модулироваться обстоятельствами, в которых находится организм, а далее мы рассмотрели нейроанатомические пути и механизмы, благодаря которым это достигается. В данном разделе мы сосредоточимся на воротном механизме, который, как постулировано, управляет первым синапсом болевого пути .
Рис. 21.7 показывает нейрон, проецирующийся в СТТ, в пластинке 1 дорзального рога серого вещества спинного мозга (см. также рис. 21.5б ). Он иннервирован двумя афферентными волокнами: малого диаметра (М) (С-волокно или Адельта-волокно) и большого диаметра (Б) (А?- или А?-волокно). М-волокно также ингибирует тормозный (вероятно энкефалинергический) интернейрон. Б- волокно, напротив, возбуждает тормозный интернейрон. Наконец, на интернейроне образуют синапсы нисходящие проекции из вышележащих центров. Следует подчеркнуть, что рис. 21.7 представляет собой концептуальную схему, которая, будем надеяться, показывает суть очень сложной синаптологии серого вещества (упрощенная версия которой показана на рис. 21.5б ).
Из рис. 21.7 видно, что активность М-волокна возбуждает нейрон, проецирующийся в СТТ , и отключает активность тормозного интернейрона. Напротив, активность Б-волокон, возбуждающая нейрон СТТ, активирует и тормозный интернейрон. Когда М-волокно активировано, нейрон СТТ растормаживается и импульсация направляется по болевым путям в вышележащие центры. Когда активируются Б-волокна, сначала возникает залп импульсов в восходящих волокнах, за которым следует торможение в результате активации интернейрона. Когда оба типа волокон активируются одновременно, крупные волокна (имеющие большую скорость проведения) вызывают собственный эффект, а затем поступающие с задержкой импульсы малых волокон достигают интернейрона и вызывают уменьшение активности в восходящей проекции - ворота закрываются. Активация нисходящих волокон из ЦНС также вызывает "закрывание ворот" и, возможно, удержание их в закрытом состоянии. Исходная воротная теория, суммированная в рис. 21.7 , впоследствии была усложнена установленными позже деталями нейроанатомии и нейрофизиологии, однако суть ее выдержала испытание временем. Более того, она стала основой для анальгетической терапии. Теория предполагает, что, когда активированы нервные волокна большого диаметра, импульсы приходящие по ноцицептивным волокнам малого диаметра оказываются "у закрытых ворот" болевого пути. Удачно, что внешними электродами на поверхности кожи в основном активируются волокна большого диаметра - в оказалось результате сравнительно просто разработать карманный батарейный стимулятор, крепящийся к коже электропроводящим клеем. Включение стимулятора вызывает ощущение покалывания и одновременно уменьшает болевое ощущение. Такие устройства используются сотнями тысяч больных с большим терапевтическим эффектом. Одно это оправдывает и исследования, и умственные усилия, потраченные на воротную теорию.
