Az akut fájdalom neuroanatómiája*

FÁJDALOMCSILLAPÍTÁS A REHABILITÁCIÓBAN

Az akut fájdalom neuroanatómiája* Palkovits Miklós Magyar Tudományos Akadémia és Semmelweis Egyetem, Neuromorfológiai és Neuroendokrin Kutatócsoport, Budapest A fájdalom okozta szignál a perifériás primer afferenseknek a gerincvelőbe, valamint az érző agyidegmagokba történt belépése és átkapcsolása után számos irányba terjed tova. Megkülönböztetünk akut fájdalom által kiváltott reflexeket (szimpato-adrenális és védekező reflexek), valamint fájdalomingert szállító (nociceptív) agypályákat. Ez utóbbiakat funkcionális szerepük alapján különítjük el: 1. a fájdalom lokalizációja és diszkriminációja a primer érzőkéregben történik, ahol a kontralaterálisan felszálló spinothalamicus pálya végződik. 2. A fájdalom okozta motivációs és emocionális válaszok szerveződése a prefrontalis kéregben történik, ahová több szinaptikus átkapcsolódás után a kétoldali spinoreticulothalamicus pálya vezet („felszálló reticularis aktiváló rendszer”). 3. A spinoreticularis pálya az agytörzs katekolamin- és szerotonintartalmú magjaiban, valamint az agytörzsi vegetatív központokban levő idegsejteken végződik. 4. A fájdalom által kiváltott stresszválasz, a hypothalamo-hypophysis-mellékvese rendszer aktiválása a spinohypothalamicus pálya révén történik. Az akut visceralis fájdalom útja különbözik a szomatikus fájdalom útjától: több agytörzsi és thalamicus átkapcsolódás után az insulában végződik. Az insulából az integrált visceralis fájdalomérzés (néha csak a fájdalom okozta, nehezen definiálható rossz közérzet) a prefrontalis agykéregbe továbbítódik, ahol emocionális, affektív és – további áttevődés után – viselkedési és vegetatív válaszokat vált ki. A neuropathiás fájdalom neuroanatómiai „útjai” még csak részben ismeretesek. A középagy központi szürkeállományába (PAG) felszálló spinomesencephalicus pálya a fájdalom gátlásában vesz részt. A PAG-ból leszálló rostok agytörzsi átkapcsolódás után a gerincvelő hátsó szarvának fájdalomgátló interneuronjait aktiválják, illetve preszinaptikusan gátolják a primer érzőrostok átkapcsolódását a hátsó szarv nociceptív neuronjaira. E pályarendszerben jelentős szerepet visznek az agyi opioidok és endokannabinoidok. Kulcsszavak: szomatikus fájdalom, visceralis fájdalom, fájdalom kiváltotta reflexek, a fájdalom agypályái, érző agykéreg, neuropathiás fájdalom, endogén fájdalomcsillapítás

Neuroanatomy of the acute pain Pain-related (nociceptive) signals enter the spinal cord and sensory cranial nuclei through primary afferents and, after switch-overs they make headways in different directions. We may distinguish acute pain-elicited reflex pathways (sympatho-adrenal and defence – also called flexor-extensor reflexes) and ascending nociceptive pathways. On the basis of their functional role in the brain, we may distinguish four nociceptive pathways: 1. The spinothalamic tract ascends to the contralateral primary sensory cortex. It is responsible for the topographical localization and discrimination of the nociceptive signals. 2. The spinoreticulothalamic tract which is also called “ascending reticular activating system” reach the prefrontal and anterior cingulate cortex. Activation of this system elicits emotional, motivational and affective responses to acute pain. 3. The spinoreticular tract terminates on lower brainstem catecholamine- and serotonin-containing neurons. 4. Some nociceptive fibers terminate directly in hypothalamic nuclei (spinohypothalamic tract). They may elicit stress responses by activation of the hypothalamo-pituitary-adrenal axis. The acute visceral pain travels some other pathways. Homeostatic signals from the body, as well as pain from visceral organs and smooth muscles are relayed in the lower brainstem, ascend to the medial thalamus and terminate in the posterior insular cortex which represents the viscerosensory “cortical center”. The visceral pain signals are integrated with other sensory stimuli in the insula and spread to other brain areas. The visceral pain which frequently appears like unpleasant, uncomfortable feelings elicits emotional and affective responses through the prefrontal cortex, locomotive responses through the premotor cortex, and vegetative responses through descending pathways to the lower brainstem. The brain is capable to activate its endogen antinociceptive system by expressing of opioids and endocannabinoids. The ascending root of this system * Elhangzott „A fájdalomcsillapítás és annak preventív szerepe” c. REHA Hungary szakmai konferencián 2010. május 7-én.

Palkovits Miklós: Az akut fájdalom neuroanatómiája

3

is established by the spinomesencephalic tract which terminates in the periaqueductal central gray (PAG). From here, axons from enkephalin- and dynorphin-expressing neurons descend to the lower brainstem, and after relaying of the signals in the ventromedial medulla, they reach the spinal cord. There, they may activate either inhibitory interneurons, or presynaptically inhibit the transfer of peripheral nociceptive signals to nociceptive projection neurons. Key words: somatic pain, visceral pain, pain-evoked reflexes, nociceptive pathways, sensory cortical areas, neuropathic pain, endogenous antinociception.

Rehabilitáció 2011; 21(1): 3–9.

Levelezési cím: DR. PALKOVITS MIKLÓS, kutató professzor, az MTA rendes tagja, 1094 Budapest, Tűzoltó u. 58. E-mail: [email protected]

A

fájdalom eredetét tekintve lehet szomatikus, visceralis vagy neuropathiás fájdalom. A fájdalom lehet hasznos és „káros”. A hasznos fájdalom felhívja a figyelmet a testünket ért sérülésekre, szövetkárosodást okozó külső behatásokra, kóros folyamatokra, betegségekre, egy szóval védi a szervezet integritását. A „káros” fájdalom fogalmával jellemezzük az értelmetlen fájdalomjelzéseket gyógyíthatatlan, degeneratív, valamint krónikus neurológiai betegségekben, mint például sclerosis multiplex, polyneuropathia, stroke utáni fájdalom vagy neuralgiák. További szempont a fájdalom kategorizálásában a fájdalom időtartama. Így beszélünk akut és krónikus fájdalomról, továbbá visszatérő (rekurrens) fájdalomról. A fájdalom szervezetünk egyik legösszetettebb és legfinomabb jelzőrendszere, mely – bár olykor szinte brutális – az élethez, az életben maradáshoz fontos védekező mechanizmusok aktiválása révén elengedhetetlenül szükséges. A fájdalomérzést kiváltó külső, a külvilág ártalmas hatásait érzékelő fájdalmat szomatikus fájdalomnak, a szerveinkből jövő belső fájdalmat kiváltó ingereket visceralis fájdalomnak nevezzük. Célszerű, hogy a fájdalom pályáinak neuroanatómiai felosztása a fájdalom okozta inger agyi támadáspontja, valamint a fájdalom által kiváltott hatás, illetve funkcionális következmény alapján történjen. Akut fájdalom esetén elkülönítjük a fájdalom reflexpályáit, valamint a gerincvelőből és az alsó agytörzsből felszálló fájdalomérző (nociceptív) agypályákat. A reflexpályák eredetük szerint lehetnek gerincvelőiek (spinalis) vagy agytörzsiek (supraspinalis). A szomatikus fájdalomérző pályákat felosztjuk spinothalamicus, spinoreticulothalamicus, spinoreticularis, spinohypothalamicus és spinomesencephalicus pályákra. A visceralis fájdalomérző pálya több átkapcsolódás után jut fel az agykéregbe, ahol egy jól körülírt területen, az

4

insulában végződik. Megjegyzem, a szakirodalomban az agypályáknak számos más felosztása is található, mi a funkcionális szempontokat és az annak alapján történő felosztást tartjuk a legelőnyösebbnek.3,4,5,6 Ne feledjük el azonban, hogy a fájdalomérzet pályákra való felosztása főleg didaktikai célú, mivel a fájdalom és a fájdalom okozta válaszok sohasem kötődnek egyetlen agypályához. A fájdalom neuroanatómiájával számos tanulmány, könyv foglalkozik. Az angol nyelvűek közül Willis (1985),9 Wall and Melzak (1994),8 Basbaum and Jessell (2000)1 Fitzgerald és mtsai (2007)2 munkáit ajánljuk. A fájdalomnak az agykéreg különböző területeinek aktivitására kifejtett hatását az utóbbi évek képalkotó rendszereinek (PET, fMRI) fejlődése révén ismertük meg részleteiben. Alkalmazásukkal váltak láthatóvá a fájdalom feldolgozásában és a fájdalomra adott válaszban szerepet vivő agykérgi területek, a szomatikus és visceralis fájdalom agyi támadáspontjai. Jó példa erre, hogy így került a fájdalommal kapcsolatos kutatások célpontjába a korábban alig vizsgált agykérgi terület, az insula.7 Megnyíltak a neuropathiák és az endogén fájdalomcsillapítás neuroanatómiai vizsgálatának eredménnyel kecsegtető lehetőségei is.

Szomatikus fájdalom A perifériás nociceptoroktól az ingerület a spinalis, ill. agytörzsi idegeken jut be a központi idegrendszerbe (ezeket hívjuk a fájdalomérző pálya afferens szára első neuronjainak – „primary afferents”-nek). A különböző típusú fájdalomérző receptoroktól Aδ- és C-típusú rostok továbbítják az ingerületet a gerincvelőbe, ill. az érző agyidegek magjaihoz. Megjegyzendő, hogy az elsődleges neuronok a gerincvelőbe, ill. az alsó agytörzsbe való belépéskor számos kollaterális ágat adnak le. Ezek nem-


csak a belépés szelvényén belül végződnek, hanem több szomszédos szegmentum idegsejtjeit is innerválják.1

1. A szomatikus eredetű fájdalom spinalis reflexpályái A primer afferens nociceptív rostok a gerincvelő hátsó szarvában közvetlenül projekciós neuronokon vagy interneuronokon végződhetnek. Ezek egy része a gerincvelő oldalsó és elülső szarvában levő neuronokhoz továbbítja a fájdalom kiváltotta szignált. A reflexválasz kétféle lehet.

neuronoknak is) a gerincvelő oldalsó szarvában levő szimpatikus preganglionáris neuronokhoz továbbítják. Innen, elhagyva a gerincvelőt, a preganglionáris rostok egy része a mellékvese velőállományában a kromaffin sejteken végződik és azokból adrenalint (és kis részben noradrenalint) szabadít fel, míg a preganglionáris rostok másik része a perifériás szimpatikus ganglionokban végződik. Az innen eredő, az érfalakat, simaizmot, mirigyeket beidegző posztganglionáris szimpatikus idegrostokból fájdalom hatására noradrenalin szabadul fel és kerül a keringésbe.

2. A szomatikus eredetű fájdalom agypályái a) Védekező reflex (flexor-extensor vagy „defense” reflex) Akut fájdalom rendszerint azonnali védekező reflexet vált ki, ami izom-összehúzódásban és rendszerint a vele ellentétes működésű izom ellazulásában nyilvánul meg. Mi történik? A fájdalominger az érző primer afferens rostjaival a gerincvelő hátsó szarvában ingerületbe hozza a serkentő interneuronokat, s azok átadják az ingerületet az elülső szarvban levő mozgatóneuronokhoz. Ismeretes, hogy a végtagok beidegzésénél a gerincvelő elülső szarvában elkülönülnek a hajlító- és feszítőizmokat beidegző neuronok. Ha a hajlítóizmok a serkentő interneuronokon át jönnek ingerületbe, akkor az ellentétes működésű (extensor) motoneuronokat az aktiválódott gátló interneuronok gátolni fogják. A védekező reflex nem mindig féloldali, különösen, ha a végtagizmok mozgásáról van szó. Az egyik oldalon történő elmozdulás a másik oldal pozícióját is befolyásolja. (Pl. az egyik láb elrántásánál a másik segítőleg kitámaszt.) Ennek anatómiai alapját az képezi, hogy egyes interneuronok a túloldali hátsó szarv interneuronjain végződnek. Ezek a végződések rendszerint tükörképei a másik oldalnak, itt a gátló interneuronok a flexorokat beidegző interneuronok működését gátolják, miközben az extensorokat beidegző interneuronok kerülnek ingerületbe.

A gerincvelő hátulsó szarvába beérkező, fájdalom szignált szállító Aδ- és C-típusú rostok – zömmel interneuronok közbeiktatása nélkül – projekciós neuronokon végződnek. Ezek lehetnek a marginális sejtek, vagy a hátsó szarv mélyebb (lamina IV) rétegében levő idegsejtek, melyek a fájdalom okozta ingert szállító érzőpályák második neuronját képezik. Mint korábban említettem, az érzőpályákat funkcionális anatómiai szempontból csoportosítjuk. Mit jelent ez? A fájdalmat agyunk felismeri, képes pontosan lokalizálni és karakterizálni, meghatározni a fájdalom intenzitását és időtartamát. A fájdalom viselkedési, affektív és emocionális válaszokat vált ki. A fájdalomra emlékezünk, a fájdalmat analizáljuk, hasonlítjuk, félünk tőle. Továbbá az akut fájdalom autonóm idegrendszeri válaszokat is indukál. A fájdalom akut választ vált ki a hormonális rendszerben, ennek egyik jó példája a fájdalom okozta stresszválasz. Végül az akut fájdalmat szervezetünk le tudja győzni, vagy legalábbis mérsékelni. Mindezen válaszokért más-más agyterületek idegsejtjei a felelősek. Logikus, hogy hozzájuk a fájdalomszignál különböző agypályákon át jut el. Természetesen nem lehet egymástól teljesen független rendszerekről beszélni, de ha topográfiai és idődimenzióban nézzük a válaszokat, a fájdalom szerteágazó útjai a központi idegrendszerben – ha nem is könnyen – nyomon követhetők. Az alábbi, fájdalomingert vezető (nociceptív) agypályákat különítjük el.

b) Szimpato-adrenális reflex a) Spinothalamicus pálya Akut fájdalom következtében gyakoriak a vascularis reakciók, ájulás vagy az erek kitágulása, s azt követően lokális ödéma, szaporább légzés és szívműködés, továbbá a bőr simaizmainak összehúzódása. Mindez annak a következménye, hogy az akut fájdalom azonnal ingerületbe hozza a perifériás szimpatikus idegrendszert, felszabadítja a perifériás katecholaminokat, főleg az adrenalint és a noradrenalint. Mi történik? A primer afferensek (Aδ- és C-típusú rostok) által a gerincvelő hátsó szarvába vitt fájdalomszignált a hátsó szarv felső szélén levő, ún. marginális neuronok (nevezik lamina-1


A fájdalom agyi topográfiai lokalizálásának és diszkriminálásának a pályája. A gerincvelő projekciós neuronjaiból eredő rostok még a gerincvelő szintjén átkereszteződnek, majd az ellenoldalon felszállva a thalamusban (ventralis postero-lateralis magban) lévő idegsejteken átkapcsolódnak, és az innen eredő rostok zömmel az agy parietalis lebenyének gyrus postcentralisában végződnek (1/A ábra), szigorúan meghatározott topográfiai elrendeződésben. Ezt a területet hívjuk elsődleges fájdalomérző (SI) központnak. A fájdalomérző szignál

5

részben átterjed az ún. másodlagos érzőareába (SII), mely az elsődleges érzőközponttól hátrább és ventrálisan található (1/A ábra). (Az SII közvetlen rostokat is kap a spinothalamicus pályától.) Itt történik a fájdalom felismerése és karakterizálása. A nociceptív szignál mind az SI, mind az SII areából eljut a parietalis asszociációs kérgi areába (1/B ábra), ahol több más (pl. látás, hallás) információ felhasználásával, valamint a fájdalommal kapcsolatos emlékképeinkkel (memória) együtt történik a fájdalom integrálása, feldolgozása és továbbítása a prefrontalis agykéregbe, valamint a limbikus rendszer egyes részeihez (amygdala, hippocampus). Az SI areából a nociceptív szignál közvetlenül is eljut a motoros kéregbe (1/B ábra), ez az útja a fájdalomra adott azonnali mozgásnak.

b) Spinoreticulothalamicus pálya

1. ábra. A fájdalomérzés agykérgi feldolgozása. A: Elsődleges (SI) és másodlagos (SII) érző agykérgi areák. Ide érkeznek a tractus spinothalamicusban futó fájdalomérző szignálok, itt történik a fájdalom lokalizálása szigorú topográfiai elrendeződésben, a periférián kiváltott fájdalommal ellentétes oldalon. Itt történik a fájdalom intenzitásának és időtartamának értékelése. Az elsődleges érzőarea a parietalis lebeny gyrus postcentralisában, a másodlagos érzőarea mögötte és lejjebb helyezkedik el az agy oldalsó felszínén. B: Az elsődleges érzőkéreg idegsejtjeinek projekciói: 1. előre a mozgató agykéreghez; 2. hátrafelé a fali lebenyben lévő „parietalis asszociációs kérgi areába”, ahová a másodlagos érzőarea is projiciál; 3. a mozgató agykéreghez menő ingerek révén terveződik és kiviteleződik a fájdalomra adott tudatos mozgató tevékenység, a motoros válasz a pyramispályán át. A „parietalis asszociációs kérgi areában” történik a fájdalominger integrálása és felismerése más (látási, hallási) információkkal, valamint a fájdalom emlékképeinek felidézésével és az adott fájdalommal történő egybevetésével. Innen az integrált fájdalomérzés szignáljai a prefrontalis kéregbe vetülnek, és kiváltják a fájdalomra adott emocionális, affektív és vegetatív válaszokat. (F: homloklebeny, FO: frontalis operculum, MI: elsődleges motoros kéreg, O: occipitalis lebeny, P: parietalis lebeny, PAA: parietalis asszociációs kérgi area, PF: prefrontalis kéreg, PM: premotoros kéreg, PO: parietalis operculum, SI: elsődleges érzőkéreg, SII: másodlagos érzőkéreg, SM: supplementer motoros kéreg, T: halántéklebeny, TO: temporalis operculum)

6

A spinothalamicus pályán felszálló fájdalomingerrel egy időben egy másik felszálló pálya is aktiválódik. Ennek szerepe a fájdalom affektív feldolgozásában és a fájdalom emocionális válaszának kiváltásában van. Ezen tevékenységnek a helye a frontalis agykéreg és a limbikus rendszer, ahová végső soron a spinoreticulothalamicus pálya juttatja el a fájdalomingert. Ez a pálya is – melyet felszálló reticularis aktiváló rendszernek („ascending reticular activating system”) is neveznek – a gerincvelő hátsó szarvában levő sejtekből ered. A rostok egy része kereszteződés nélkül, másik része kereszteződés után száll fel a gerincvelő mindkét oldalsó kötegében. A felszálló axonok a formatio reticularisba kollaterálisokat adnak, és onnan a pálya rostokat is vesz fel, majd a thalamus mindkét oldali intralaminaris és középvonali magjaiban kapcsolódnak át. A thalamusból indul a pálya további szakasza közvetlenül a másodlagos érzőkéregbe és az insulába. (Az insula az agykéreg oldalsó része által fedett kéregállomány, mely a fejlődés folyamán a mélybe „begyűrődött”, így az agy oldalsó felszínén nem látható – 1/A és 2/A ábra). Az insulából a rostok zöme a limbikus rendszerbe (elülső cingularis és parahippocampalis kéreg és az amygdala), továbbá a prefrontalis és a premotoros kéregbe jut (2/B ábra). A pálya nem vesz részt a fájdalom lokalizálásában, főleg a fájdalom által kiváltott viselkedési válaszokért, a fájdalom „megéléséért” felelős. A fájdalomtól való félelem, a fájdalomra való emlékezés, a fájdalmak összevetése is részben e rendszer aktiválása révén jön létre.

c) Spinoreticularis pálya Ezt a pályát gyakran egybesorolják a spinothalamicus, még inkább a spinoreticulothalamicus pályával. Ez utóbbitól két lényeges különbség választja el: 1. a rostok közvetlenül nem jutnak el a thalamusba,


2. nem a klasszikus értelemben vett formatio reticularis neuronokon, hanem a formatio reticularis területén belül jelen levő katecholamin- és szerotonintartalmú idegsejteken végződnek: a ventrolateralis medullában, a locus coeruleusban, valamint a raphemagok szerotonintartalmú idegsejtjein. Az aminerg rendszer agytörzsi neuronjai szinte az egész központi idegrendszert beidegzik és felelősek – többek között – a fájdalom okozta központi autonóm idegrendszeri válaszokért, a fájdalom iránti ingerküszöb mértékéért, továbbá a supraspinalis autonóm reflexekért. Mivel mindhárom biogén amin tartalmú sejt beidegzi a szimpatikus preganglionaris neuronokat a thoracalis gerincvelő oldalsó szarvában, a fájdalomra adott spinalis szimpatikus válaszok a spinoreticularis pálya aktivitásának is tulajdoníthatók.

d) Spinohypothalamicus pálya Az akut fájdalom okozta endokrin válaszok afferens pályája a spinohypothalamicus pálya. Sokáig feltételezték, hogy ezek a rostok a spinothalamicus pályának a hypothalamusban végződő kollaterális rostjai. Bizonyított, hogy ez egy önálló pálya, rostjai a spinothalamicus és spinoreticulothalamicus pálya rostjaival együtt szállnak fel a gerincvelőből, ezektől a hypothalamus lateralis részében válnak el. Jelentős részük a nucleus paraventricularisban végződik, ahol a parvocellularis idegsejtek egy része fájdalom hatására aktiválódik, és corticotropin-releasing hormont (CRF), valamint vazopreszszint termel, axonálisan transzportál és ürít a portális keringésbe. A spinohypothalamicus pálya különösen jelentős a fájdalom okozta stresszválaszban, amely aktiválja a hypothalamo-hypophysis-mellékvesekéreg rendszert, aminek következtében megemelkedik a vérben az ACTH és a kortikoszteron szintje.

Az akut visceralis fájdalom pályái A szervezet belső részéből, a szervek felől érkező nociceptív rostok a szomatikus fájdalom útjától eltérő pályákon jutnak be a központi idegrendszerbe. A visceralis fájdalmat csak meglehetősen bizonytalanul tudjuk lokalizálni, csupán kevés információ jut az elsődleges érzőkéregbe. A zsigerekből és a testüregekből kiinduló primer visceralis információt a vegetatív idegrendszer érző (afferens) rostjai szállítják a gerincvelőbe és az agytörzsbe. A szimpatikus afferens rostok a gerincvelő marginális sejtjeihez viszik a visceralis fájdalomszignált, melyet innen egy, a gerincvelőben felszálló pálya visz tovább az agytörzsi „primer viszceroszenzoros központba”, a nucleus tractus solitarii-ba (NTS). Ugyanide jutnak, de közvetlen úton a nervus vagusban futó visceralis fáj-


2. ábra. A visceralis fájdalom agykérgi feldolgozása. A: A visceralis érzőközpont (sötétebben jelölt terület) az insulában és az insulát közvetlenül befedő parietalis agykérgi areában (parietalis operculumnak nevezzük) található a másodlagos érzőkéreg (SII) szomszédságában. (Az insula az agy mélyebb állományában található, a frontalis, parietalis és temporalis agykéreg által befedve. Csak ezek eltávolításával látható az insula az agy oldalsó felszíne felől.) B: A belső szervektől az insula hátsó részéhez érkeznek a viszceromotoros ingerek, melyeket az insula más információkkal integrál, és ezáltal közérzetünk, belső miliőnk változását jelzi. Az insulában végződik az SII areából eredő szomatikus fájdalomszignálok egy része is. Az insulából az integrált visceralis fájdalomingerek az elülső cingularis, a premotoros, a prefrontalis és a temporalis kéregbe jutva kiváltják a fájdalomra adott viselkedési, mozgató, emocionális és limbikus rendszeri válaszokat. Ez utóbbiak közé tartozik a fájdalomtól való félelem, szorongás (kiváltó helye az amygdala), valamint az emlékezés korábbi fájdalmakra. (a: elülső insularis kéreg, A: amygdala, CC: elülső cingularis kéreg, FO: frontalis operculum, OF: orbitofrontalis kéreg, p: hátulsó insularis kéreg (viszceroszenzoros „központ”), PF: prefrontalis kéreg, PM: premotoros kéreg, SII: másodlagos érzőkéreg, TO: temporalis operculum)

dalomszignálok. Az NTS-ből kiinduló felszálló rostok agytörzsi átkapcsolódás után a thalamus mediális magjához vezetnek és onnan jutnak a hátsó insularis kéreg-

7

be (2. ábra). Az agytörzsben való átkapcsolódásnak az a jelentősége, hogy a visceralis fájdalom ezen a „rövidített” úton reflex-választ hozhat létre. Ez képezi a neuroanatómiai alapját a kellemetlen visceralis panaszoknál fellépő vegetatív és homeosztatikus válaszoknak. Az insula, mint a szomatikus fájdalom leírásánál említettük, a kérgi „viszceroszenzoros központ”. A hátsó insularis kéregbe számos érző modalitás (általános szomatikus és visceralis érzés, szaglás, ízérzés, vestibularis információ) érkezik. Ezeket az insula integrálja, és elülső részéből, az elülső insularis kéregből erednek rostok az agykéreg számos részéhez (2/B ábra). Ezért ma már az insulát a multimoduláris asszociációs kérgi areák egyik jelentős tagjának tekintik (Palkovits, 2010).7 Az insulából rostok mennek az elülső cingularis kéregbe, ezen keresztül a limbikus rendszerhez. Rostok mennek a prefrontalis kéreg különböző részeihez, ezen belül az orbitofrontalis kéregbe (2/B ábra). Mindezek révén jönnek létre a fájdalom okozta motivációs és emocionális válaszok. Rostok mennek a premotoros kéregbe (2/B ábra), melyek neuroanatómiai szubsztrátjai a fájdalomra adott affektív mozgási válaszok. Visceralis fájdalom esetén ily módon válik az insula és az általa beidegzett kérgi területek a homeosztatikus érzések és a fájdalom szubjektív megélésének központjává. Újabb vizsgálatok mutatják, hogy e rendszer ismeretében képalkotó technikák alkalmazása és analízise alapján olyan agyi tevékenységnek, mint az empátia, a fájdalmat elszenvedővel való együttérzés, a szorongás és ugyanakkor a fájdalom megszűnésének öröme, tudunk neuroanatómiai bizonyítékkal szolgálni.

Neuropathia A neuropathiás fájdalom a központi vagy a perifériás idegrendszer károsodásának a következménye, de lehet egyes betegségek velejárója is. A fájdalom jellege égő, hasogató, szaggató vagy lüktető lehet. Intenzitása változó, lehet állandó vagy nyilalló. Pozitív tünete lehet a hyperalgesia, amikor a fájdalomingert a beteg az átlagosnál sokkal erősebbnek érzi, vagy amikor nem-fájdalmas inger komoly fájdalmat vált ki (allodynia). Funkcionális MRI-vizsgálatok kimutatják, hogy ezek nem szubjektív reakciók, hyperalgesiában vagy allodyniában valóban számos agyterület aktiválódik. Ezek analízise – a neuropathiák nagyfokú egyéni variációi miatt – komoly feladatot jelent a szakorvosok számára is. A neuropathiás fájdalom gyakran válik krónikussá, rontja a beteg életminőségét, depresszióhoz, „fájdalomszemélyiség” kialakulásához vezet. A polyneuropathia, mely leggyakrabban a cukorbetegség és az alkoholizmus egyik szindrómája, nemcsak az érző-, hanem egyben a mozgató- és autonóm rendszer elváltozása is. Jellemző, hogy e „kevert” tünetek

8

a végtagok distalis végein („harisnya”- vagy „kesztyűszerűen”) jelennek meg. Ritkábban tisztán érzőtünetekkel járó neuropathiákkal is találkozunk, melyekre a vékony érzőrostok (C- és Aδ-rostok) károsodása jellemző. Ez heves égő, szúró jellegű fájdalommal jár, mely főleg éjszaka jelentkezik. A neuropathiás fájdalmak egy csoportja egy-egy perifériás ideghez kötődik, ezeket mononeuropathiának nevezzük. Neuropathiás fájdalom forrása lehet a központi idegrendszer károsodása is.2,3 A neuropathiás fájdalom képalkotó módszerekkel, különösen funkcionális MRI-vizsgálatokkal jól analizálható és demonstrálható. A neuropathia komplett neuroanatómiai feldolgozása, az összefüggések funkcionális és klinikai értelmezése még további nehéz feladatot jelent.

Endogén antinociceptív mechanizmusok Az akut fájdalom csillapításában az alsó agytörzs több sejtcsoportjának neuronjai vesznek részt. A szabályozó rendszer afferens felszálló szárát a spinomesencephalicus pálya képezi. A gerincvelő hátsó szarvától ipsilateralisan felszálló rostok a periaquaeductalis szürkeállomány (PAG) enkefalin- és dinorfintartalmú idegsejtjein végződnek. Az antinociceptív reflex efferens (leszálló) szárát a PAG-ból eredő, az alsó agytörzsbe és onnan a gerincvelő hátsó szarvába leszálló rostok képezik. A leszálló rostok aktiválják a gerincvelő hátsó szarvának gátló interneuronjait, melyek gátolják a nociceptív projekciós neuronok aktivitását (ún. „gate effektus”).8 A PAG neuronok antinociceptív aktivitását a hypothalamus – és a hypothalamuson át az anterior cingularis kéreg is – befolyásolni képes. A hypothalamusból leszálló rostok béta-endorfint, a kérgi rostok dinorfint tartalmaznak. A PAG egyike az agy opioid receptorokban gazdag területeinek. Az elmúlt években az endogén opioidokon kívül megismerkedtünk az agyi endokannabinoidokkal. Ezek szerepe a fájdalom befolyásolásában ma igen aktív kutatások tárgya (részletesebben lásd Komoly és Palkovits, 2010).3 A rövid összefoglaló a fájdalom aspektusainak csak főbb elemeit tartalmazza. Bár az elmúlt évtized számos új adattal gazdagította a fájdalommal kapcsolatos neuroanatómiai ismereteinket, be kell vallani, hogy ezen ismereteink bizony ma még eléggé hiányosak ahhoz, hogy általuk a fájdalom agyi mechanizmusát részletesen megértsük és specifikusan befolyásolni tudjuk.

Köszönetnyilvánítás A közlemény a „Látható fájdalom” – Új fMRI módszerek a fájdalomkutatásban és kezelésben Nemzeti Technológia Program támogatásával készült.


IRODALOM 1. Basbaum AI, Jessell TM: The perception of pain. In: E Kandel, JM Schwartz, TM Jessell (szerk.): Principles of Neural Science. McGraw-Hill, New York, 2000; 472-491. 2. Fitzgerald MJT, Gruener G, Mtui E: Clinical Neuroanatomy and Neuroscience. 5th edition, Saunders/Elsevier, 2007. 3. Komoly S, Palkovits M: Gyakorlati neurológia és neuroanatómia. Medicina Kiadó, Budapest, 2010. 4. Palkovits M: Az agy és a fájdalom: az érzékelés és a válasz agypályái és transzmitterei. Orvosi Hetilap 2000; 141: 22312239. 5. Palkovits M: A fájdalom fogalma és anatómiája, In: Kismarton J, Vasváry A (szerk.): A fájdalomcsillapítás gyakorlati kérdései. Magyar Rákellenes Liga, Budapest, 2004; 21-28.

6. Palkovits M: A fájdalom neuroanatómiája. In: Symposium for “Joining of forces for neuroscience and our patients”, Magyar Tudományos Akadémia. General Press, Szeged, 2008; 5-25. 7. Palkovits M: Insula – agyunk „rejtelmes” szigete. Minireview. Orvosi Hetilap 2010; 151: 1924-1929. 8. Wall PD, Melzak R: Textbook of Pain. 3rd edition, Churchill-Livingstone, Edinburgh, 1994. 9. Willis WD Jr: The Pain System: The Neural Basis of Nociceptive Transmission in the Mammalian Nervous System. Karger, Basel, 1985.

NEUROOPHTHALMOLOGIA kézikönyv A 2011. év folyamán a NEUROOPHTHALMOLOGIA című kézikönyv legújabb nyomtatott kiadását tervezzük megjelentetni több mint 400 oldalon, a Tudomány Kiadó közreműködésével. Alapját az eddig Magyarországon megjelent neuroophtalmologiai kézikönyvek (1996, 2007) időtálló fejezetei alkotják, melyeket a legmodernebb klinikai, diagnosztikai és szisztémás kezelési lehetőségek ismertetése egészít ki, így a kötet teljes képet ad a központi idegrendszeri eredetű látásvesztések és szemmozgászavarok valamennyi dimenziójáról. A korábbiakhoz hasonlóan a könyv fejezeteit az ország legkülönbözőbb orvosi műhelyeiben – különféle szakterületeken és a neurorehabilitáció területein – dolgozó 53 elméleti és gyakorlati szaktekintély írta. A kézikönyv minden érdeklődő számára átfogó képet ad a neuroophtalmologia világában rendelkezésre álló legfrissebb ismeretekről. Különösen nagy haszonnal forgathatják a szemorvosok és neurológusok mellett az idegsebészek, traumatológusok, radiológusok, valamint a kardiovaszkuláris betegségek és a stroke szakemberei. A könyv záró-, 9. fejezetében helyet kapnak a látásukat vesztett emberek rehabilitációjának legkorszerűbb módszerei. Két fejezet is foglalkozik a vizuális agnosiákban szenvedő betegek legkorszerűbb neuropszichológiai diagnosztikai és kezelési lehetőségeivel. Az elemi rehabilitáció legalapvetőbb és ma már országos hálózatban működő metodikáit a képzés legjelentősebb szakemberei összegzik. A szerzett látássérült „újrakezdése” ma már elképzelhetetlen speciális segédeszközök és számítógép nélkül. Hogyan tud egy nem-látó ember e-mail segítségével kapcsolódni a világhoz, hogyan képes tanulni, továbbtanulni egy fiatal látássérült? Ezekre és ehhez hasonló bonyolult kérdésekre ad választ a könyv rehabilitációról szóló fejezete. A kötet a rezidenseknek is segít a szakmai orientációban, az izgalmas összefüggéseket felmutató neuroophthalmologia nehéz határterületi tudományának megismerésében. A könyv csak a megrendelt példányszámban kerül kinyomtatásra! A kézikönyv részletes tartalmát megtalálja a http://tudomany-kiado.hu/neuro weboldalon, ahol meg is rendelheti.


9

Az akut fájdalom neuroanatómiája*

Recommend Documents