Nociceptorii: Anatomia, tipurile și funcțiile principale

Nociceptorii sunt receptorii din piele, articulații și organe care captează durerea. Ele sunt de asemenea numite detectoare de stimuli nocivi, deoarece sunt capabili să facă distincția între stimulii inofensivi și cei dăunători.

Acești receptori sunt localizați la capătul axonilor neuronilor senzoriali și trimit mesaje dureroase măduvei spinării și creierului.

Cuvântul nociceptivo vine din latina "nocer", ceea ce înseamnă rănire sau rănire. Astfel, nociceptiv înseamnă "sensibil la stimuli nocivi". Cei care dăunează țesuturilor și care acționează nociceptorii sunt considerați stimuli dăunători.

Prin urmare, nociceptorii sunt receptori sensibili care captează semnalele de la țesutul deteriorat sau amenințarea de deteriorare. În plus, ele răspund, indirect, la substanțele chimice eliberate de țesutul rănit.

Acești receptori sunt terminații nervoase libere care se găsesc în piele, mușchi, articulații, oase și viscere.

Analiza durerii este extrem de complicată. Conștientizarea durerii și reacția emoțională a acesteia sunt procese care sunt controlate în creierul nostru. Majoritatea simțurilor sunt în principal informative, în timp ce durerea servește pentru a ne proteja.

Durerea are o funcție de supraviețuire a ființelor vii. Ea servește pentru a observa stimuli potențial dăunători și pentru a scăpa de ele cât mai curând posibil. Prin urmare, persoanele care nu simt durerea pot fi în pericol grav, deoarece pot fi arse, tăiate sau lovite prin faptul că nu se îndepărtează în timp.

S-a constatat că aceste terminații nervoase au canale TRP (receptori ai potențialului tranzitoriu) care detectează leziuni. O mare varietate de stimuli dăunători sunt interpretați de acești receptori. Ei fac acest lucru prin inițierea potențialelor de acțiune în fibrele nervoase ale durerii care ajunge la măduva spinării.

Corpurile celulare ale nocieptorilor sunt localizate, mai presus de toate, în rădăcina dorsală și în ganglionul trigeminal. În timp ce în sistemul nervos central nu există nociceptori.

Anatomia nociceptorilor

Este dificil să studiezi nociceptorii și mai sunt multe de știut despre mecanismele durerii.

Cu toate acestea, se știe că nociceptorii pielii sunt un grup extrem de heterogen de neuroni. Acestea sunt organizate în ganglioni (grupuri de neuroni) care se află în afara sistemului nervos central, la periferie.

Aceste ganglioni senzoriale interpretează stimuli nocivi externi ai pielii la câțiva metri distanță de corpurile celulare (Dubin & Patapoutian, 2010).

Totuși, activitatea nociceptorilor nu produce în sine percepția durerii. Din acest motiv, informația privind nociceptorii trebuie să ajungă la centrele superioare (sistemul nervos central).

Viteza de transmitere a durerii depinde de diametrul axonilor (extensiilor) neuronilor și de faptul dacă sunt mielinizați sau nu. Myelina este o substanță care acoperă axonii și facilitează conducerea impulsurilor nervoase ale neuronilor, făcându-le să meargă mai repede.

Majoritatea nociceptorilor au axoni nemyelinat de diametru mic, care sunt cunoscuți sub numele de fibre C. Acestea sunt organizate în grupuri mici, înconjurate de celule Schwann (suport).

Durerea rapidă, prin urmare, este legată de nociceptorii fibrelor A. Axonii lor sunt acoperite cu mielină și transporta informații mult mai repede decât cele anterioare.

Nociceptorii fibrelor A sunt sensibili în principal la temperaturi extreme și presiuni mecanice.

Tipuri de nociceptori și funcții

Nu toate nociceptorii răspund în același mod și cu aceeași intensitate la stimuli nocivi.

Ele sunt împărțite în mai multe categorii, în funcție de răspunsurile lor la stimularea mecanică, termică sau chimică eliberată de leziuni, inflamații sau tumori.

Ca o curiozitate, o caracteristică distinctivă a nociceptorilor este că pot fi sensibilizați de stimularea prelungită, începând să răspundă la alte senzații diferite.

Nociceptorii pielii sau pielii

Acest tip de nociceptor poate fi diferențiat în patru categorii în funcție de funcția lor:

• Mecanoreceptorii cu praguri mari, numiți și nociceptori specifici, constau în terminații libere ale pielii care sunt activate la presiuni ridicate. De exemplu, atunci când loviți, întindeți sau apăsați pielea.
• Alte nociceptori par să răspundă la căldură intensă, acizi și prezența capsaicinei. Aceasta din urmă este componenta activă a piperului fierbinte. Aceste fibre conțin receptori VR1. Ei sunt responsabili pentru captarea durerii produse de temperaturi ridicate (arsuri ale pielii sau inflamatii) si picante.

• O altă clasă de fibre nociceptive are receptori sensibili la ATP. ATP este produs de mitocondriile care sunt o parte fundamentală a celulei. ATP este principala sursă de energie a proceselor metabolice celulare. Această substanță este eliberată atunci când un mușchi este rănit sau când aportul de sânge este obstrucționat într-o anumită parte a corpului (ischemie).

Se eliberează, de asemenea, atunci când există tumori cu creștere rapidă. Din acest motiv, acești nociceptori pot contribui la durerea care apare în migrene, în angina, leziuni musculare sau cancer.

• Nodiceptorii polimodali: acestea răspund unor stimuli intenți, cum ar fi stimuli termici și mecanici, precum și substanțe chimice, cum ar fi tipurile menționate mai sus. Acestea sunt cele mai comune tipuri de fibre C (lente).

Neniceptorii cutanat sunt activi numai cu stimuli intenți și, în absența lor, sunt inactivi. În funcție de viteza de deplasare și de răspuns, puteți distinge două tipuri:

• Nociceptorii A-δ: sunt localizați în dermă și epidermă și răspund la stimularea mecanică. Fibrele sale sunt acoperite cu mielină, ceea ce implică o transmisie rapidă.
• Nociceptorii C: după cum sa menționat anterior, nu le lipsește mielina și viteza acestora este mai lentă. Acestea se găsesc în dermă și răspund la stimuli de orice fel, precum și la substanțele chimice secretate după o leziune tisulară.

Nociceptorii articulațiilor

Legăturile și ligamentele au mecanoreceptori cu praguri ridicate, nociceptori polimodali și nociceptori silențioși.

Unele dintre fibrele care conțin acești receptori posedă neuropeptide cum ar fi substanța P sau peptida asociată cu gena calcitoninei. Când aceste substanțe sunt eliberate, se pare că există o dezvoltare a artritei inflamatorii.

Există, de asemenea, nociceptori de tip A-δ și C în mușchi și articulații. Acestea sunt activate atunci când există contracții musculare susținute. În timp ce răspunsul C la căldură, presiune și ischemie.

Nociceptorii viscerali

Organele corpului nostru au receptori care detectează temperatura, presiunea mecanică și substanțele chimice conțin nociceptori tăcuți. Nociceptorii viscerali sunt dispersați unul de celălalt cu câteva milimetri între ei. Deși, în unele organe, pot exista mai multe centimetri între fiecare nociceptor.

Toate datele dăunătoare colectate de către viscere și piele sunt transmise sistemului nervos central prin diferite căi.

Marea majoritate a nociceptorilor viscerali au fibre nemyelinate. Se pot distinge două clase: fibre de prag înalt care sunt activate numai cu stimuli nocivi intense și fibre nespecifice. Acesta din urmă poate fi activat atât împotriva stimulilor inofensivi cât și împotriva celor dăunători.

Sceptici de nociceptori

Este un tip de nociceptor care se află în piele și în țesuturile profunde. Acești nociceptori sunt așa numiți deoarece sunt tăcuți sau în repaus, adică nu reacționează de obicei la stimuli mecanici dăunători.

Cu toate acestea, ei se pot "trezi" sau pot începe să răspundă la stimularea mecanică după o leziune sau în timpul inflamației. Acest lucru se datorează stimulării continue a țesutului rănit, scade pragul acestui tip de nociceptor, determinându-i să înceapă să răspundă.

Atunci când se activează nociceptorii silențioși, pot fi induse hiperalgezia (percepția exagerată a durerii), sensibilizarea centrală și alodinia (care constă în simțirea durerii de la un stimul care nu în mod normal). O mare parte din nociceptorii viscerali sunt tăcuți.

Pe scurt, aceste terminații nervoase sunt primul pas care ne va începe să percepem durerea. Acestea sunt activate prin contactul cu un stimul nociv, cum ar fi atingerea unui obiect fierbinte sau efectuarea unei tăieturi în piele.

Acești receptori trimit informații despre intensitatea și locul stimulului dureros pentru sistemul nervos central.

Stimulatoare care activează nociceptorii

Acești receptori sunt activi când un stimul provoacă leziuni tisulare sau este potențial dăunător. De exemplu, atunci când ne lovim unul pe celălalt sau percepem căldură extremă.

Afectarea țesuturilor provoacă eliberarea unei mari varietăți de substanțe în celulele rănite, precum și a componentelor noi care sunt sintetizate la locul de deteriorare. Aceste substanțe pot fi:

Protein kinazele și globulina

Se pare că eliberarea acestor substanțe în țesuturile afectate produce o durere puternică. De exemplu, s-a observat că injecțiile sub pelinul globulinei provoacă o durere intensă.

Acid arahidonic

Acesta este unul dintre substanțele chimice care sunt secretate în timpul leziunilor tisulare. Ulterior, acesta este metabolizat în prostaglandine și citokine. Prostaglandine cresc percepția durerii și fac nociceptorii mai sensibili la aceasta.

De fapt, aspirina elimină durerea prin blocarea acidului arahidonic din devenirea prostaglandinei.

histamina

După o leziune tisulară, histamina este eliberată în zona înconjurătoare. Această substanță stimulează nociceptorii și, dacă este injectată subcutanat, produce durere.

Factorul de creștere a nervului (NGF)

Este o proteină care este în sistemul nervos, esențială pentru neurodezvoltare și supraviețuire.

Când apare inflamația sau rănirea, această substanță este eliberată. NGF activează indirect nociceptorii, producând durere. Acest lucru a fost observat și prin injectarea subcutanată a acestei substanțe.

Peptida legată de gena calcitoninei (CGRP) și substanța P

Aceste substanțe sunt, de asemenea, secretate după o leziune. Inflamația țesutului rănit are ca rezultat eliberarea acestor substanțe, care activează nociceptorii. Aceste peptide provoacă de asemenea vasodilatație, care determină extinderea inflamației în jurul deteriorării inițiale.

potasiu

Sa constatat o corelație semnificativă între intensitatea durerii și o concentrație mai mare de potasiu extracelular în zona afectată. Adică, cu cât este mai mare cantitatea de potasiu din lichidul extracelular, cu atât mai multă durere este percepută.

Serotonina, acetilcolina, pH scăzut și ATP

Toate aceste elemente sunt segregate după deteriorarea țesuturilor și stimularea nociceptorilor care produc o senzație de durere.

Acidul acid și spasmele musculare

Atunci când mușchii sunt hrăniți sau când nu primesc fluxul sanguin corect, concentrația de acid lactic crește, provocând durere. Injecțiile subcutanate ale acestei substanțe stimulează nociceptorii.

Spasmele musculare (care implică eliberarea acidului lactic) pot fi rezultatul unor dureri de cap.

Pe scurt, atunci când aceste substanțe sunt secretate, nociceptorii sunt sensibilizați și reduc pragul lor. Acest efect se numește "sensibilizare periferică" și este diferit de sensibilizarea centrală, deoarece acesta apare în cornul dorsal al măduvei spinării.

Între 15 și 30 de secunde după o rănire, zona de deteriorare (și câteva centimetri în jurul acesteia) devine roșie. Acest lucru se datorează vasodilatației și duce la inflamație.

Această inflamație atinge nivelul maxim de 5 sau 10 minute după leziune și este însoțită de hiperalgezie (prag de durere scăzut).

Așa cum am menționat, hiperalgezia este o creștere mare a senzației de durere în fața stimulilor nocivi. Acest lucru se întâmplă din două motive: după o inflamație nociceptorii devin mai sensibili la durere, scăzând pragul lor.

În timp ce, în același timp, nociceptorii tăcuți sunt activi. În cele din urmă există o amplificare și o creștere a persistenței durerii.

Durere de la nociceptor la creier

Nociceptorii primesc stimuli locali și îi transformă în potențiale de acțiune. Acestea sunt transmise de către fibrele senzoriale primare către sistemul nervos central.

Fibrele nociceptorilor au corpurile lor celulare în ganglionul dorsal (posterior).

Axoanele care fac parte din această zonă se numesc aferente deoarece acestea poartă impulsuri nervoase de la periferia corpului la sistemul nervos central (măduva spinării și creierul).

Aceste fibre ajung în măduva spinării prin ganglionii rădăcinii dorsale. Odată ajuns acolo, ei continuă să apară substanța cenușie a cornului posterior al măduvei.

Substanța cenușie are 10 straturi sau straturi diferite și fibrele diferite ajung la fiecare strat. De exemplu, fibrele A-δ ale capătului pielii din foile I și V; în timp ce fibrele C ajung la lama II, iar uneori I și III.

Majoritatea neuronilor nociceptivi din măduva spinării fac legături cu centrele superspinale, bulbare și thalamice ale creierului.

Odată ajuns acolo, mesajele de durere ajung în alte zone superioare ale creierului. Durerea are două componente, unul senzorial sau discriminator, iar celălalt afectiv sau emoțional.

Elementul senzorial este capturat de legăturile talamusului cu cortexul somatosensor primar și secundar. La rândul lor, aceste zone trimit informații către zonele vizuale, auditive, învățare și memorie.

În timp ce, în componenta afectivă, informațiile călătoresc de la talamusul medial până la zonele cortexului. În special, zonele prefrontale, cum ar fi cortexul frontal supraorbital.