Чому зебри не страждають на виразку

На жаль, ми не маємо на лобі синьо-червоних неонових ламп, тому, мабуть, механізм сприйняття болю нам не завадить. Біль змушує нас пережити дуже неприємні відчуття, але й пояснює, що нам не слід сидіти надто близько біля вогню, знову їсти новий для нас харчовий продукт, який спричинив отруєння. Біль ефективно відмовляє нас від спроб ходити з травмованою ногою, доки вона не загоється в стані спокою. А в наших реаліях біль є також помічним сигналом, який говорить нам, що краще піти до лікаря просто зараз, доки ще не запізно. У людей, які мають вроджене несприйняття болю (яке називається больовою асимболією), великі проблеми: через нездатність відчувати біль, коли вони наступають з надмірною силою, їхні стопи можуть вкритися болячками, колінні суглоби розвалитися, а довгі кістки розламатися; вони можуть підпалити себе і не помітити цього; а в деяких випадках навіть втратити великий палець і нічого не запідозрити.

Біль корисний тим, що змушує нас змінити свою поведінку, щоб убезпечити себе від того, що викликає біль і пошкоджує тканини нашого тіла. Однак біль марний і виснажливий, коли просто інформує, що з нашим тілом сталося щось дуже погане, але ми ніяк не можемо цьому зарадити. Ми маємо цінити той факт, що наша фізіологія еволюціонувала настільки, що сповіщає нас про порожній шлунок. Але водночас дуже шкода, що ця сама еволюція фізіології змушує онкохворих на останній стадії відчувати невгамовний біль.

Біль залишатиметься необхідною, але надзвичайно проблематичною складовою нашої природної фізіології, допоки ми не встановимо собі на лоба неонові лампи. Дивує те, наскільки поступливими є больові сигнали — як легко змінюється інтенсивність больового сигналу під впливом відчуттів, почуттів та думок, які збігаються в часі зі сприйняттям болю. Один з прикладів таких змін, притуплення сприйняття болю під час стресу, і є темою цього розділу.

МЕХАНІЗМ СПРИЙНЯТТЯ БОЛЮ

Ми відчуваємо біль за допомогою рецепторів, розташованих по всьому тілу. Одні розташовані глибоко всередині тіла і сповіщають нас про біль у м’язах, набряк суглобу, ушкодження внутрішніх органів або навіть про банальний повний сечовий міхур. Інші ж рецептори розташовані в шкірі і сигналізують про порізи, опіки, подряпини, проколи або стискання^[66]. Часто шкірні рецептори реагують на сигнал ураження місцевої тканини. Якщо ви поріжетеся ножем, ви порушите цілісність різних мікроскопічних клітин і випустите їхні, так би мовити, кишки; а серед клітинної рідини, яка буде витікати з місця поранення, будуть хімічні месенджери, які і приводять больові рецептори в дію. Ураження тканини також зумовлює приплив клітин імунної системи, які зрощують поранене місце і позбуваються розрізаних клітин. Місце навколо ураження набрякає саме через цей процес інфільтрації, який ми називаємо запаленням, а клітини запального інфільтрату виробляють хімічні речовини, які збільшують чутливість больових рецепторів.

Деякі больові рецептори передають інформацію лише про біль (наприклад, ті, що реагують на порізи), інші передають інформацію і про біль, і про щоденні відчуття. Як вони їх відрізняють? За інтенсивністю. Наприклад, завдяки різноманітним тактильним рецепторам на спині мені так приємно, коли жінка її чухає. Однак усьому є межа, тому мені геть не сподобається, якщо вона відшліфує мою спину наждачним папером. Так само ми можемо отримувати задоволення, ніжачи свої теплові рецептори на ласкавому сонечку, а от окріп то вже занадто. Інколи біль — це інтенсивніша версія щоденних відчуттів.

Незалежно від виду болю та задіяного рецептору всі рецептори надсилають сигнал у спинний мозок. Так активується спинномозковий рефлекс, за якого нейрони спинного мозку швидко віддають накази м’язам (і тоді, наприклад, ви відсмикуєте палець від вогню). Інформація про больовий подразник також надсилається до головного мозку (про це трохи згодом).

СЕНСОРНА МОДУЛЯЦІЯ СПРИЙНЯТТЯ БОЛЮ

Разючою особливістю системи сприйняття болю є те, як легко вона може змінюватися під впливом інших чинників. Сила больового сигналу, наприклад, може залежати від виду сенсорної інформації, яка поступає в спинний мозок одночасно зі сприйняттям болю. Саме тому так приємно пройти сеанс масажу, якщо у вас болять м’язи. Хронічний, пульсуючий біль можна притлумити певними типами різкої, короткотривалої сенсорної стимуляції.

Фізіологічний механізм, що стоїть за цим процесом, є одним з найвишуканіших відомих мені компонентів нервової системи, і розібралися в ньому декілька десятиліть тому два фізіологи — Патрік Волл та Роналд Мельцак. Виявилося, що нервові шляхи — волокна, якими інформація про біль доставляється від периферійних ділянок до спинного мозку,— не є однотипними. Існують різні класи цих шляхів. Мабуть, найбільш задіяними є волокна, які передають інформацію про гострий, різкий, раптовий біль, та ті, які передають інформацію про повільний, розсіяний, невгамовний, пульсуючий біль. Обидва види надсилають сигнали до нейронів спинного мозку та активують їх, але в різний спосіб (див. частину А схеми).­

Схема Волла-Мельцака передавання інформації про біль до мозку і можливості її модуляції мозком. (А) Після стимуляції нервовим волокном нейрон (Х) у спинному мозку надсилає сигнал до мозку, сповіщаючи, що трапилося щось болісне для організму. Такі нервові волокна можуть передавати інформацію про раптовий біль або ж повільний та розсіяний біль. (Б) Більш реалістична версія роботи цієї системи, яка показує, як розрізняється інформація про раптовий та повільний біль. У разі раптового болю нервове волокно, що реагує на раптовий біль, стимулює нейрон Х і так передає больовий сигнал до мозку. Волокно, яке реагує на раптовий біль, також стимулює інтернейрон (Y), який за короткий час зупиняє дію нейрона Х. Нейрон Х надсилає лише короткотривалий сигнал про біль до мозку. Натомість нервове волокно, що реагує на повільний біль, стимулює нейрон Х та пригнічує дію інтернейрона Y. Тому Y не зупиняє дію Х, і Х продовжує надсилати больовий сигнал до мозку, створюючи повільний, розсіяний біль. (В) Від мозку відходять і стимулювальні, і гальмівні волокна та надсилають інформацію нейрону Х, модулюючи його чутливість до вхідної інформації про біль. Отже, мозок може або підвищити чутливість нейрона Х до больового сигналу, або притупити його чутливість.

Інформація про біль включає два типи нейронів у спинному мозку (див. частину Б на схемі). Перший тип (Х) — це той самий нейрон, про який вже згадувалося раніше, той, що передає інформацію про біль головному мозку. Другий тип нейронів (Y) є місцевим і називається інтернейроном.

Коли тіло відчуває дію різкого болючого подразника, інформація про нього передається нервовим волокном швидкого типу. Це стимулює як нейрони Х, так і нейрони Y. Як наслідок Х надсилає сигнал про біль у спинний мозок, а за мить включається Y і вирубає Х. Так мозок відчуває короткий гострий сплеск болю — щось схоже ви відчуваєте, коли наступаєте на цвях.

На противагу, коли ми відчуваємо тупий, пульсуючий біль, інформація про нього передається нервовим волокном повільного типу. Воно встановлює зв’язок як з нейроном Х, так і з нейроном Y, але в інший спосіб, ніж волокно швидкого типу. Знову ж таки, стимулюється нейрон Х і сповіщає мозок про біль. Однак цього разу волокно повільного типу не дає спрацювати нейрону Y. Нейрон Y мовчить, Х продовжує передавати сигнал і мозок відчуває довготривалий пульсуючий біль. Спеціаліст із фізіології болю Девід Йоменс так сформулював функції волокон повільного та швидкого типу: волокна швидкого типу змушують людину рухатися якнайшвидше (рятуючись від джерела пронизувального болю), а волокна повільного типу змушують людину зупинитися і не рухатися, щоб уражене місце могло загоїтися.

Ці два класи волокон можуть взаємодіяти між собою, і ми часто умисно примушуємо їх до такої співпраці. Припустімо, ви відчуваєте довготривалий пульсуючий біль — укус комахи, біль у м’язах або болісний мозоль. Як зупинити цю пульсацію? Викликати коротку стимуляцію волокна швидкого типу. Це на мить загострить біль, але завдяки стимуляції інтернейрона Y загалом біль почне вщухати. І саме так ми й робимо в таких ситуаціях. Тупий біль у м’язах ми полегшуємо активним масажем. Укуси комах викликають неймовірний зуд, тому ми оскаженіло чешемо місце навколо ураження, щоб притлумити біль. Або щипаємо себе. У всіх цих випадках повільний протяжний біль вгамовується на кілька хвилин.

Такий механізм має важливі клінічні наслідки. Наприклад, це дозволило вченим розробити методику лікування для людей з важким хронічним больовим синдромом (зокрема для пацієнтів з ушкодженням корінця нерва у спині). Вживляючи маленький електрод у нервовий шлях, що відповідає за біль швидкого типу, і прикріплюючи стимулятор на стегно, пацієнт може час від часу збуджувати цей шлях, щоб утамувати хронічний біль; у багатьох випадках ця конструкція творить дива.

БІЛЬ, ЩО ТРИВАЄ ДОВШЕ НОРМИ

Якщо вас хтось раз у раз штурхає, ви будете відчувати біль кожного разу. Так само, якщо ви отримали поранення і вже кілька днів маєте запальний процес, ви відчуватимете біль також кілька днів. Але інколи у шляхах передачі больового сигналу між рецептором та спинним мозком стається якийсь збій і ви відчуваєте біль довгий час після припинення дії больового подразника чи загоєння рани або ж відчуваєте біль у відповідь на подразник, який зовсім не повинен викликати больових відчуттів. Схоже, у вас проблема — алодинія, тобто відчуття болю у відповідь на дію подразника, який не повинен її викликати.

Деякі типи алодинії можуть виникати вже на рівні больових рецепторів. Як ми вже розібралися, клітини запального інфільтрату підступають до ураженої ділянки і випускають хімічні речовини, які роблять місцеві больові рецептори більш сприйнятливими та піддатливими. Однак ці клітини є не дуже розбірливими і часом можуть зачепити своїми хімічними речовинами рецептори поза ділянкою ураження, підвищивши і їхню чутливість. Тож абсолютно здорові тканини навколо ушкодженого місця також починають боліти.