Paradoxy v bolesti Jak bolest vzniká a kde sídlí ŠIMON VACULÍN
Co je to bolest? Podle Světové zdravotnické organizace je to nepříjemná senzorická a emocionální zkušenost spojená s akutním či potenciálním poškozením tkání nebo popisovaná výrazy takového poškození. (Pro úplnost dodávám, že to je jenom jeden z možných překladů do češtiny a že dodatek této definice tvoří dva odstavce.) Podle toho by některými typy bolestí netrpěly malé děti ani zvířata, protože je neumějí sdělit slovy a ani příčina, která bolest vyvolala, nemusí být patrná. To je ovšem nesmysl. Bylo však třeba rozšířit starší definici, jež označovala bolest za psychický doprovod obranného reflexu a opomíjela řadu bolestivých stavů, které nyní v třídění nemocí považujeme za samostatnou jednotku. Bolest je také nemoc, nejen její symptom! Může ztratit svůj původní význam (informovat organizmus o probíhajícím nebo potenciálním poškození tkáně), a bolí tedy bezdůvodně. Nejenže je biologicky bezcenná, je dokonce škodlivá, podmaní si celý organizmus, upoutá jeho pozornost, zaslepí ho a ohluší, otupí mysl i smysly. Z oddaného služebníka se stává zlý pán. Dodnes tedy neumíme bolest správně definovat. Přitom je to fenomén, který těžko někdo označí za neznámý. Naše neporozumění může pramenit z několika vývodů: nejsme schopni pochopit šíři fenoménu bolesti, snažíme se označovat bolestí kde co, anebo je bolest jenom univerzálním symptomem kteréhokoliv neduhu – tedy i sebe sama. Receptory bolesti Jako každá jiná modalita čití začíná také bolest působením podnětu na receptory, což jsou z fyzikálního pohledu měniče energie. Určitou formu energie podnětu mění na energii elektrickou, která má ve vhodných dimenzích pro organizmus informační význam, je mu lehce srozumitelná a rychle dostupná. V závislosti na původní modalitě energie je tato informace vedena nervovými dráhami do anatomicky více či méně ohraničených mozkových struktur (zrakové, sluchové či somatosenzorické kůry). Nocisenzory, jak se označují receptory pro bolest, mohou být v zásadě dvojí (viz rovněž Vesmír 70, 252, 1991/5 a 74, 130, 1995/3). První odpovídají jenom na podnět bolestivý, a jejich aktivita tedy značí bolest – tak je tomu analogicky u ostatních receptorů. Tyto nocisenzory označujeme jako vysokoprahové nebo mlčící. Aktivitu projevují až při opravdu intenzivních podnětech, které jsou právem považovány za bolestivé
(mají schopnost poškodit tkáň). Zde nacházíme první odlišnost od ostatních receptorů. Vzhledem k silnému spouštěcímu podnětu není zapotřebí jeho zesílení, které je základní vlastností většiny ostatních receptorů. Ty totiž musí reagovat na energie podstatně nižší, a proto v prvé řadě pracují jako zesilovače. Nocisenzory druhého typu jsou rovněž závislé na intenzitě podnětu, ale označujeme je jako polymodální. Znamená to, že při nízké intenzitě signalizují jiný druh čití (teplo, chlad, popřípadě dotyk) a při překročení určitého prahu podnětu přepnou do modu bolesti. V závislosti na kvantitě jedné fyzikální modality lze vybudit kvalitativně odlišné pocity. Přitom vědomé vyhodnocení činnosti jiných receptorů je při kvantitativních změnách podnětu vždy specifické a zůstává takové, i když použijeme jinou formu energie – u receptorů zrakových jsme schopni vyvolat zrakové vjemy nejen fotonem, ale také mechanickým tlakem na oko. Slouží receptory bolesti jiným smyslům, anebo je to naopak? Jinou zajímavou a z klinického pohledu velmi důležitou odlišnost nocisenzorů nalezneme v přizpůsobivosti. Adaptace receptorů znamená jejich přizpůsobení na konstantní úroveň podnětu a nastavení této úrovně jako nulové. Zrakové receptory se také adaptují, i když to není na první pohled „vidět“. Lidský zrakový systém se totiž vyrovnal s adaptací svých fotoreceptorů tím, že se oční zřítelnice neustále chvěje a jeden paprsek tak nedopadá stále na jeden fotoreceptor. Někteří nižší živočichové tuto schopnost nemají, ale vůbec jim to nevadí, neboť jim zrak slouží především k zaměření oběti nebo predátora. V obou případech vystupuje pohybující se cíl ze tmy adaptovaných fotoreceptorů a je ve zrakovém poli jasně patrný. Naproti tomu se receptory bolesti neadaptují, dokonce je tomu přesně naopak. Při déletrvajícím působení bolestivého podnětu se stávají citlivějšími – reagují stále na menší a menší podněty. S tímto procesem se setkáváme i na dalších stupních přenosu bolesti. Z toho plyne, že čím déle bolest konkrétní cestou probíhá, tím snadněji bude v budoucnu podnět na této dráze považován za bolestivý a tím hůře bude modulovatelný. Nejenže tedy nemůžeme nechat bolest vybolet, ale navíc se musíme ze všech sil starat, aby se neusadila v našem těle. Rozmístění nocisenzorů v těle není homogenní. Například v mozku se téměř nevyskytují. Umožňuje nám to provádět složité operace, během nichž se snažíme vyřadit požadovanou mozkovou strukturu z činnosti pomocí zavedené elektrody. Kvůli její přesné lokalizaci je třeba pacientova vědomá spolupráce, jíž bychom těžko docílili při celkové anestezii. Jiným příkladem může být střevo se žaludkem – jsou naprosto necitelné k řezání nebo stříhání. Toho s úspěchem využívají zvěrolékaři při zákrocích na kravském předžaludku, kdy vystačí pouze s lokální anestezií stěny břišní. Také parenchym sleziny neodpovídá bolestivě na skalpel – to ovšem žádný klinický ani terapeutický význam nemá. Kde je centrum bolesti? Oba důvody k hledání centra bolesti jsou nasnadě. První didaktický, druhý mnohem účelnější: ohraniMVDr. Šimon Vaculín (* 1971) vystudoval Fakultu veterinárního lékařství v Brně a nyní se v rámci postgraduálního studia v Ústavu normální, patologické a klinické fyziologie 3. LF UK věnuje neuropatické bolesti. (e-mail:
[email protected]) http://www.cts.cuni.cz/vesmir l VESMÍR 79, červen 2000
307
Oldřich Kulhánek, Situace 4. – Cvičení podmíněného reflexu, 1976, lept 42,6 × 32,1 cm
čené centrum bolesti by dalo definitivní odpověď na odvěký spor o zařazení bolesti mezi specifická čití. V druhém případě by dočasné nebo trvalé vyřazení jeho funkce ulevilo od bolesti skutečně každému pacientovi.
308
VESMÍR 79, červen 2000 l http://www.cts.cuni.cz/vesmir
Nové objevy a nové experimentální techniky pokaždé vnesly do ustálené představy značné trhliny. Na základě pozorování pacientů s poškozením známých částí mozku byl nejprve za rozhodující strukturu považován talamus. Trochu zmatku způsobily operace, při kterých se přeruší spojení s předními částmi mozku (lobotomie nebo leukotomie) – prováděly se buď terapeuticky při schizofreniích a melancholiích,
nebo „preventivně“ na samé hranici medicíny či za ní. Ukázalo se, že tito lidé sice bolest pociťují, ale vůbec jim nevadí, nevzbuzuje v nich žádné negativní emoce. Potíž byla v tom, že jim nevadilo vůbec nic. Později byla důkladným elektrofyziologickým mapováním opičích mozků doložena účast oblasti mozkové kůry, kterou nazýváme somatosenzorická. To nebylo překvapující. Neinvazivní a přesné zobrazovací techniky (pozitronová emisní tomografie, funkční magnetická rezonance a emisní výpočetní tomografie), které nám dovolují přímo hledět na funkci mozku jako celku, se začaly používat až v devadesátých letech. Získané nálezy již trochu překvapující byly a možná povedou k přehodnocení našeho pohledu na bolest. Podivné bylo už jen to, že jednotlivé výzkumné týmy popisovaly různé okrsky hrající roli ve vnímání bolesti. Společný (možná dočasný) konsenzus se nakonec přecejen našel: vedle talamu (zadní části mezimozku) a obou senzorických kůr je to kůra cingulární, inzulární a prefrontální. Také se ukázalo, že očekávání bolesti aktivuje zcela jiná centra než vlastní prožívání očekávané a známé bolesti. Již dříve vyšlo najevo, že u pacientů s chronicky se opakující bolestí působí na duši mnohem ničivěji strach z jejího nástupu než bolest samotná. Poslední dobou bylo dosaženo velkých úspěchů v tlumení rezistentních, především neuropatických bolestí stimulací motorické kůry. Tím je řečeno, že byť se motorická kůra pravděpodobně přímo neúčastní vnímání bolesti, je schopna ho významně obměňovat. Rovněž na základě tohoto poznatku byla vyslovena nová hypotéza původu fantomových bolestí (pociťovaných v amputované končetině). Podobně jako porucha koordinace vizuálního a vestibulárního systému způsobí nevolnost, vyvolá nesoulad motorické, somatosenzorické a vizuální kůry pocit bolesti. Bolest má v centrální nervové soustavě nejedno centrum a její projekce spolu s její modulací se zúčastní neobyčejně rozsáhlé oblasti celého mozku. Ve světle velkého množství typů bolesti se zdá, že mezi nimi není hierarchické uspořádání, které by bylo na jednotlivých úrovních třeba zpětnovazebně kontrolovatelné. Spíše se ukazuje, že jednotlivé reprezentace bolesti pracují paralelně a do jisté míry autonomně, přičemž jsou možná samy o sobě svou nesoučinnou aktivitou schopny pocit bolesti vyvolat. Je jenom jedna bolest? Vzhledem k úzkému propojení mezi oběma hlavními typy bolesti, ať už je nazveme jakkoli (viz rámeček), se poslední dobou objevují požadavky opustit veškerá dělení (a také proto, že diskuse mezi zastánci jednotlivých názorů se většinou neobejdou bez silných emocí). Mezi nejpádnější argumenty patří zjištění, že již krátká epizoda intenzivní bolesti dokáže vyvolat změny dlouhodobého charakteru, které byly dříve připisovány pouze podnětům chronickým anebo etiologicky odlišným (neurogenním). Ruku v ruce s tímto zjištěním jde skutečnost, že analgetika podaná před operací (bránící samotnému vzniku bolesti) jsou účinnější než sebevydatnější tlumení existující bolesti, která již měla možnost si podmanit nervové buňky. Akutní bolest je tedy schopna spustit extenzivní a dlouhotrvající bolestivou kaskádu, která může nastartovat další řetězce změn končící až behaviorálními a psychologickými projevy. Organizmus reaguje na krátkou a intenzivní bolest na všech úrovních:
vydatným uvolňováním neurotransmiterů, senzitizací receptorů a zúčastněných neuronů, aktivací, či naopak inhibicí exprese genů a sekundárních buněčných poslů. Silným, ale stále akutním bolestivým podnětem se dále reorganizují receptivní pole na úrovni míchy, talamu a somatosenzorické mozkové kůry (odmaskováním dosud nefunkčních, ale existujících neuronálních spojů) a v delším časovém horizontu se začínají formovat nová synaptická zakončení a synaptické trny. V této situaci se zdá, že pokud modulační mechanizmy nejsou – zatím z ne zcela jasných příčin – zapojeny včas, stává se pocit bolesti nezávislým na původním podnětu. Chování neuronu stejně jako celé neuronové sítě je výrazně dynamické. A podobně jako v jiných komplexně dynamických systémech může malá počáteční změna v organizmu, v prostředí nebo v intenzitě, kvalitě či významu bolestivého podnětu vyvolat velkou množinu alternativních odpovědí. Pak je ovšem na místě se ptát, zda je důležitější vlastní bolestivý vjem, např. píchnutí špendlíkem, nebo okolnost, že
TŘÍDĚNÍ BOLESTI K třídění bolesti se používají některé termíny z klinické medicíny. Pomáhají v klasifikaci, ale ztrátou svého původního významu spíše matou. Máme například bolest maligní a benigní. Není překvapující, že tyto názvy pocházejí z onkologie. Maligní bolest doprovází nádorové bujení, benigní bolesti jsou ty zbývající. Slovo maligní nijak bolest nehodnotí, jenom odráží zkušenosti chirurgů, jimž se v minulosti lépe dařilo operačně tlumit bolest doprovázející nádor než bolesti jiného původu. Jiné dělení rozeznává bolest akutní a chronickou. Přívlastek akutní byl bolesti přidělen na základě jejího původního chápání jako součásti obranného reflexu. Ten je obranný právě proto, že je akutní – náhle vzniklý. Chronické bolesti jsou potom ty ostatní. Opět se zde demonstruje naše neschopnost plnohodnotných definic a musíme si v obou případech vystačit jenom s jedním pozitivním vymezením a jeho doplňkem. Jako akutní dnes většinou označujeme bolesti, které dříve zmínění chirurgové zahrnovali mezi maligní typ, a obdobně se chronická bolest překrývá s typem benigním. Byť by se v těchto označeních mohla dát vysledovat nějaká vnitřní pojmová souvislost (např. že maligní bolest trvá kratší dobu, protože pacient s maligním onemocněním rychle umírá, a proto je akutní), žádná taková tam není. Bolest akutní může být přetrvávající a bolest chronická se může objevovat jenom někdy. Časový průběh není to, co od sebe oba druhy odlišuje. Solidní nádor způsobující maligní bolest dráždí nocisenzory nepřetržitě a po dlouhou dobu (časové trvání je chronické), ale tato bolest podle uvedeného schématu spadá pod akutní. Bolest fantomová se může spouštět jenom někdy (souhrou určitých podnětů), a proto se (spíše teoreticky) může projevit jenom jednou za život – akutně, ale patří mezi bolesti chronické. Navíc se může zdát překvapivé, že z pohledu léčby pouhé bolesti je bolest benigní v porovnání s maligní nepříznivější, což se o benigním tumoru vzhledem k malignímu říci nedá. Obě klasifikace jsou založeny na rozdílném patofyziologickém mechanizmu (ten ale stále není plně objasněn). V případě bolesti akutní, popřípadě maligní jde spíše o bolest počínající drážděním nocisenzorů neboli nociceptorů (nocisenzorická nebo nociceptivní). Takovou bolest dokážeme farmakologicky tlumit buď přímo v místě vzniku, anebo v jejím dalším průběhu. Bolest chronická, popř. benigní je způsobena poškozením nebo dysfunkcí nervového systému (bolest neuropatická), který se zúčastní bolestivého vedení a vnímání. Tato bolest je, jak již bylo řečeno, obecně těžko terapeuticky zvládnutelná. Ovšem ani rozlišení bolesti na nociceptivní a neuropatickou není konečné. Š. V.
http://www.cts.cuni.cz/vesmir l VESMÍR 79, červen 2000
309
Oldřich Kulhánek, Stvoření I. – sumerský mýtus, 1994, kresba tužkou 31 × 23,6 cm
je špendlík červený či modrý nebo že jsme před píchnutím špendlíkem byli v kině. Tlumíme bolest, nebo ji vyvoláváme? Tlumení bolesti patřilo, patří a vždy bude patřit k základním povinnostem každého lékaře. Snad také
310
VESMÍR 79, červen 2000 l http://www.cts.cuni.cz/vesmir
proto existuje tolik způsobů jak bolest potlačit. Z pohledu překvapivých tvrzení náleží mezi nejzajímavější metody ty nejúčinnější: podávání opioidů a přerušení dráhy bolesti. Opioidy jsou nejpotentnější analgetika vůbec. Jejich účinek je komplexní, působí centrálně i periferně a zjednodušeně by se dalo říci, že aktivují tělu vlastní mechanizmy potlačující bolest. Látky s účinky podobnými opiu se skutečně v těle vyskytují. Jejich
přítomnost může každý pocítit po překonání obtížného úkolu, nezáleží na tom, zda fyzického, nebo psychického. Následující euforie a útlum jsou výsledkem vyplavení těchto látek. Opioidy však selhávají při léčbě neuropatických bolestí. Teprve nyní bylo na buněčné úrovni ukázáno, že vývoj opioidní tolerance spolu s jedním modelem neuropatické bolesti využívají stejné nitrobuněčné mechanizmy. Jestliže se neuropatická bolest a opioidní tolerance zkříží, začnou se navzájem posilovat. Jinak řečeno, neuropatická bolest vyvolává toleranci k opioidům a podávání opioidů podněcuje vznik neuropatické bolesti. Tím se (asi jenom do určité míry) dá jejich neúčinnost vysvětlit. Je zřejmé, že nociceptivní bolest lze odstranit přerušením dráhy v průběhu bolestivé informace. Dá se k tomu použít několika úrovní. Nejjednodušší je přetnout nerv zcela neselektivně na periferii. Dále se k přerušení dráhy využívá anatomické uspořádání vstupu a výstupu nervu z míchy. Vlákna odstředivá z ní vystupují předními svazky a vlákna dostředivá do ní vstupují zadními kořeny. Přetětím zadních kořenů míšních se docílí ztráty veškeré příchozí informace, tedy i bolesti, do centrálních struktur, přičemž dráhy vedoucí z mozku a míchy zůstávají fyzicky nedotčeny. Další možností jsou řezy v určitých částech míchy, vždy s ohledem na víceméně výlučnou přítomnost vláken vedoucích bolest. Protože tyto zákroky nepostrádají logiku, byly všechny prováděny. Protože však působí paradoxně, stávalo se, že bolest neztišily. Přetrvávala v podobě bolesti benigní, čili chronické neboli neuropatické, někdy také neurogenní. Pokud už se tato bolest vytvořila, téměř vždy byla minimálně tak obtížná jako bolest původní. Proto se od těchto zákroků upustilo.
Co víme o bolesti skutečně Tím nechci říci, že by uvedené bylo neskutečné. Výběr zmiňovaných nálezů a názorů byl však ovlivněn definovaným zaměřením, a proto se sluší alespoň shrnout některé poznatky plynoucí ze současného chápání bolesti. Bolest je vždy subjektivní. Každý vnímá bolest jinak a jednotlivec vnímá bolest v konkrétních situacích různě. Při srovnatelných poraněních vyžadovali vojáci méně analgetik než civilisté. Zranění pro ně totiž znamenalo opuštění fronty zaživa, zatímco pro civilistu nehoda žádný prospěch nepřináší. Bolest je memory-like fenomén – pamatujeme si ji a upevňuje se učením. Je proto třeba bolest nevyvolávat zbytečně, a když už se vyskytne, dostatečně ji tlumit. Bolest je nemoc. Jakýkoli nápor na organizmus se může projevit mnoha způsoby: od deprese po epilepsii; bolest je jednou z možných alternativ. Bolest má tři složky zpracování: senzoricky diskriminativní, afektivně motivační a kognitivně evaluační. První umožňuje identifikovat místo a rozsah bolestivého působení, druhá se podílí na jeho emocionálním náboji a poslední je výsledkem jeho vědomého zhodnocení. Navíc má bolest svou vegetativní a motorickou složku, které se společně a v úzké kooperaci s předešlými podílejí na jejím celkovém projevu. Bolest jsou schopni pociťovat a prožívat rovněž novorozenci. Dokonce čím nezralejší přijde miminko na svět, tím větší stresovou odezvu u něj bolest vyvolá. Pro složitost oddělení bolesti od stresu někdy u dětí používáme souhrnné označení pro negativní stres – distres. A jak je to s definicí a dělením? Na to si budeme muset ještě alespoň pár let počkat. ¨
Proč mne bolí třetí ruka? Já samozřejmě žádnou třetí ruku nemám. Ovšem stejně samozřejmě končetinu nemají lidé, jimž byla amputována, a přesto je tato končetina bolí. Mechanizmus vzniku fantomové bolesti není dosud znám. Dá se ovšem alespoň odhadnout, které struktury budou hrát některou z klíčových rolí. Jednak je to pahýl, kde se na koncích přerušených nervů formují knoflíky, které díky svým specifickým vlastnostem mohou za normálních podmínek generovat abnormální výboje. Ty pak organizmus dešifruje jako bolestivé. Podáním lokálních anestetik se skutečně často docílí utlumení fantomové bolesti, zhusta se to však nepodaří. Proto se na tomto typu bolesti podílejí také vyšší centra: talamus a mozková kůra. V obou těchto strukturách existuje takzvaný homunkulus – uzavřený okrsek nervových buněk vždy reprezentuje konkrétní část trupu, jejich soubor pak celé tělo. Na rozdíl od člověka však dokážou tito homunkulíci, jichž je v mozku několik, měnit svůj tvar jako améby. A právě reorganizace receptivních polí závislá na charakteru příchozí informace se (někdy spolu s motorickým homunkulem) dává do souvislosti s pociťováním fantomové bolesti. Jak je ale možné, že fantomové pocity a někdy i bolesti mají děti, které se s chybějící končetinou narodily? Jak si mozkový homunkulus vytvoří chybějící končetinu? Nebo si žije svým vlastním životem a jenom náhodou jeho představy občas pasují na tělo, v němž sídlí? Anebo by se pod diktátem dnešní módy patřilo psát, že geny způsobující soulad homunkula a průměrného lidského těla nezdržují svou schránku hledáním neexistujících končetin, a tak jí poskytnou čas je množit? http://www.cts.cuni.cz/vesmir l VESMÍR 79, červen 2000
311
