Ауырсыну қабылдау (ноцицепция) – зиянды күйзелістерге дененің реакциясы. Нейрон қабылдағыштары арқылы сигналдар жұлынға және миға жіберіледі, қорғаныш механизмін іске қосады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Организм қалай ауыртатын тітіркендіргіштерді қабылдайды және оларға қалай жауап береді
How an organism receives and responds to painful stimuli
Физиологияда ноцицепция (/ˌnəʊsɪˈsɛpʃ(ə)n/), сондай-ақ ноциоцепция – бұл сенсорлық жүйке жүйесінің зиянды тітіркендіргіштерді кодтау процесі. Ол организмнің ауыртатын тітіркендіргішті қабылдауы, оны молекулалық сигналға айналдыруы, сондай-ақ тиісті қорғаныс реакциясын іске қосу үшін сигналды тану және сипаттау үшін қажетті оқиғалар мен процестердің тізбегін қамтиды. Ноцицепция кезінде ноцицепторлар деп аталатын сезгіш нейрондардың күшті химиялық (мысалы, чили немесе кайен бұрышындағы капсаицин), механикалық (мысалы, кесу, ұсақтау) немесе жылулық (жылу және суық) әсеріне түсуі жүйке талшықтары тізбегі арқылы жұлыннан миға сигнал жібереді. Ноцицепция организмді агрессиядан қорғау үшін әртүрлі физиологиялық және мінез-құлықтық жауаптарды тудырады және әдетте саналы тіршілік иелерінде ауыртпалықты сезінуге немесе оны қабылдауға әкеледі.
In physiology, nociception (/ˌnəʊsɪˈsɛpʃ(ə)n/), also nocioception; ) is the sensory nervous system's process of encoding noxious stimuli. It deals with a series of events and processes required for an organism to receive a painful stimulus, convert it to a molecular signal, and recognize and characterize the signal to trigger an appropriate defensive response. In nociception, intense chemical (e. g., capsaicin present in chili pepper or cayenne pepper), mechanical (e. g., cutting, crushing), or thermal (heat and cold) stimulation of sensory neurons called nociceptors produces a signal that travels along a chain of nerve fibers via the spinal cord to the brain. Nociception triggers a variety of physiological and behavioral responses to protect the organism against an aggression, and usually results in a subjective experience, or perception, of pain in sentient beings.
Зиянды тітіркендіргіштерді анықтау
Потенциалды зиян келтіретін механикалық, жылулық және химиялық тітіркендіргіштер теріде, periosteum, буын беттерінде және кейбір ішкі мүшелерде орналасқан ноцицепторлар деп аталатын жүйке ұштарымен анықталады. Кейбір ноцицепторлар – арнайы емес, бос жүйке ұштары, олардың жасушалық денелері арқалық бағанадан тыс, арқалық тамыр ганглияларында орналасады. Басқалары – терідегі ноцицептивті Шванн жасушалары сияқты арнайы құрылымдар. Ноцицепторлар рецепторлардан омыртқа миына немесе миға баратын аксондарға сәйкес жіктеледі. Жүйке зақымдалғаннан кейін, әдетте зиянсыз тітіркендіргіштерді жеткізетін сезімтал талшықтар зиянды деп қабылдануы мүмкін. Ноцицептивті ауырсыну – адаптивті дабыл жүйесі. Ноцицепторлардың белгілі бір шегі бар, яғни олар сигналды тудыру үшін минималды деңгейдегі тітіркендіруді қажет етеді. Бұл шекке жеткенде, сигнал нейрон аксоны арқылы омыртқа миына жіберіледі. Ноцицептивті шекті сынақ – адам немесе жануардың ауырсынуын зерттеу үшін зиянды тітіркендіруді қасақана қолдану. Жануарларда бұл техника көбінесе анальгетикалық препараттардың тиімділігін зерттеу және дозалау деңгейі мен әсер ету мерзімін анықтау үшін қолданылады. Базалық деңгейді анықтағаннан кейін, сынаққа алынған препарат беріледі және белгіленген уақыт аралығында шектің өзгеруі тіркеледі. Препараттың әсері тоқтаған кезде шек бастапқы (алдын ала емдеу) деңгейіне оралуы керек. Кейбір жағдайларда, ауырсыну тітіркендіруі жалғасқан сайын ауырсыну талшықтарының қоздырылуы күшейеді, бұл гипералгезия деп аталатын жағдайға алып келеді.
Potentially damaging mechanical, thermal, and chemical stimuli are detected by nerve endings called nociceptors, which are found in the skin, on internal surfaces such as the periosteum, joint surfaces, and in some internal organs. Some nociceptors are unspecialized free nerve endings that have their cell bodies outside the spinal column in the dorsal root ganglia. Others are specialised structures in the skin such as nociceptive schwann cells. Nociceptors are categorized according to the axons which travel from the receptors to the spinal cord or brain. After nerve injury it is possible for touch fibres that normally carry non noxious stimuli to be perceived as noxious. Nociceptive pain consists of an adaptive alarm system. Nociceptors have a certain threshold; that is, they require a minimum intensity of stimulation before they trigger a signal. Once this threshold is reached, a signal is passed along the axon of the neuron into the spinal cord. Nociceptive threshold testing deliberately applies a noxious stimulus to a human or animal subject to study pain. In animals, the technique is often used to study the efficacy of analgesic drugs and to establish dosing levels and period of effect. After establishing a baseline, the drug under test is given and the elevation in threshold recorded at specified times. When the drug wears off, the threshold should return to the baseline (pretreatment) value. In some conditions, excitation of pain fibers becomes greater as the pain stimulus continues, leading to a condition called hyperalgesia.
Салдарлар
Ноцицепция санаға жету алдында немесе оған жетпестен бұрын, жалпы автономды жүйке жүйесінің реакцияларын тудыруы мүмкін, оған әлсіздену, тершеңдеу, жүрек соғудың жылдамдауы, қан қысымының көтерілуі, бас айналуы, құлай жөнелу және есіктен қалу жатады.
Nociception can also cause generalized autonomic responses before or without reaching consciousness to cause pallor, sweating, tachycardia, hypertension, lightheadedness, nausea, and fainting.
Жүйеге шолу
Бұл шолу проприоцепция, термоцепция, химиоцепция және ноцицепцияны, олардың барлығы бір-бірімен тығыз байланысты екендігін талқылайды.
This overview discusses proprioception, thermoception, chemoception, and nociception, as they are all integrally connected.
Механикалық
Проприоцепция стандартты механорецепторлар (әсіресе Руффині денешіктері (созылу) және өткінші рецепторлық потенциалдық каналдар (TRP каналдары) арқылы анықталады. Проприоцепция толығымен соматосенсорлық жүйеде қарастырылады, себебі ми оларды бірге өңдейді. Термоцепция – бұл орташа температурадағы тітіркендіргіштерге жауап беру, ал осы шектен тыс температуралар ауырсыну ретінде қарастырылады және ноцицепторлармен реттеледі. TRP және калий каналдары [TRPM (1 8), TRPV (1 6), TRAAK және TREK] әр түрлі температураларға (басқа тітіркендіргіштермен қатар) жауап береді, бұл постерлатеральды жолдағы механо (тиіс) жүйесімен байланысатын нервтерде әрекет потенциалын тудырады. Термоцепция, проприоцепция сияқты, соматосенсорлық жүйемен қамтылады. Зиянды тітіркендіргіштерді (механикалық, жылулық және химиялық ауырсынуды) анықтайтын TRP каналдары, ақпаратты әрекет потенциалын тудыратын ноцицепторларға жібереді. Механикалық TRP каналдары олардың жасушаларының қысылуына (тиісу сияқты) жауап береді, жылулық TRP-лар температураға байланысты пішінін өзгертеді, ал химиялық TRP-лар дәм талқандары сияқты жұмыс істейді, олардың рецепторлары белгілі бір элементтерге/химиялық заттарға байланысқанда сигнал береді.
Proprioception is determined by using standard mechanoreceptors (especially ruffini corpuscles (stretch) and transient receptor potential channels (TRP channels). Proprioception is completely covered within the somatosensory system, as the brain processes them together. Thermoception refers to stimuli of moderate temperatures , as anything beyond that range is considered pain and moderated by nociceptors. TRP and potassium channels [TRPM (1 8), TRPV (1 6), TRAAK, and TREK] each respond to different temperatures (among other stimuli), which create action potentials in nerves that join the mechano (touch) system in the posterolateral tract. Thermoception, like proprioception, is then covered by the somatosensory system. TRP channels that detect noxious stimuli (mechanical, thermal, and chemical pain) relay that information to nociceptors that generate an action potential. Mechanical TRP channels react to depression of their cells (like touch), thermal TRPs change shape in different temperatures, and chemical TRPs act like taste buds, signalling if their receptors bond to certain elements/chemicals.
Нейрологиялық
Ламиналар 3 және 5 омыртқаның сұр затындағы ядроны құрайды. 2-ші ламина Роландоның железалы субстанциясын, миелинсіз омыртқаның сұр затын құрайды. Бұл субстанция ядролық өзінен сигналдарды қабылдайды және күшті, дұрыс локалдалмаған ауырсынуды жеткізеді. 1-ші ламина негізінен парабрахиальды аймаққа және периакведуктивті сұр затқа проекция жасайды, бұл нервтік және гормоналды тежелім арқылы ауырсынуды басуды бастайды. 1-ші ламина терморецепторлардан артқы-латеральды жол арқылы сигналдарды қабылдайды. Омыртқаның шеткі ядросы – бұл басуға келмейтін жалғыз ауырсыну сигналы. Парабрахиальды аймақ дәм және ауырсыну туралы ақпаратты интеграциялайды, содан кейін оны жібереді. Парабрахиальды аймақ ауырсыну қалыпты температурада қабылданып жатыр ма және дәмдік жүйе белсенді ме екенін тексереді; егер екеуі де осылай болса, ауырсыну уланудан туындаған деп есептеледі. Ao талшықтары 1-ші және 5-ші ламиналарда, ал Ab талшықтары 1-ші, 3-шы, 5-ші ламиналарда, ал C талшықтары 2-ші ламинада синапс жасайды. Амигдала және гиппокамп ауырсыну стимулынан туындаған жадты және эмоцияны жасайды және кодтайды. Гипоталамус ауырсынуды басуды тиімді ету үшін гормондардың шығарылуына сигнал береді; олардың кейбіреулері жыныс гормондары. Периакведуктивті сұр зат (гипоталамустық гормонның көмегімен) ретикуларлық формацияның рафе ядроларына серотонинді өндіруге гормоналды сигнал береді, бұл ламиналық ауырсыну ядроларын тежейді. Латеральды спиноталамустық тракт ауырсынудың локализациясына көмектеседі. Спиноретикулярлық және спинотекталдық тракттар – бұл таламусқа ауырсынуды сезінуге және оған назар аударуға көмектесетін релелік тракттар. Талшықтар омыртқаның алдыңғы ақ комиссурасы арқылы (солдан оңға) өтеді. Латеральды лемниск – бұл дыбыс және ауырсыну туралы ақпаратты интеграциялайтын алғашқы нүкте. Төменгі төлқын (IC) ауырсыну стимулына дыбысты бағдарлайды. Жоғарғы төлқын IC-ден сигналдарды қабылдайды, визуалды бағдарлау ақпаратын интеграциялайды және денені ауырсыну стимулына бағдарлау үшін тепе-теңдіктің топографиялық картасын пайдаланады. Төменгі мишақшаның аяқшесі проприоцептивті ақпаратты интеграциялайды және вестибуломишақшаға шығарады. Аяқше латеральды спиноталамустық тракттың бөлігі емес; мита ақпаратты қабылдайды және оны басқа жерден аяқшеге жібереді (соматосенсорлық жүйеге қараңыз). Таламус – ауырсынуды сезінуге қатысты орын деп есептеледі; сонымен қатар, ол ауырсынуды басуға және модуляциялауға көмектеседі, ол күзетші сияқты әрекет етеді, белгілі бір интенсивтіліктерді миға жіберіп, басқаларын қабылдамайды. Соматосенсорлық қабықша ноцицепторлық ақпаратты ауырсынудың нақты орнын анықтау үшін декодтайды және онда проприоцепция санаға әкелінеді; төменгі мишақша аяқшесі – барлық санасыз проприоцепция. Инсула ауырсынудың интенсивтілігін бағалайды және ауырсынуды елестету қабілетін береді. Цингулятты қабық – ауырсыну жадының орталығы деп есептеледі.
Laminae 3 5 make up nucleus proprius in spinal grey matter. Lamina 2 makes up substantia gelatinosa of Rolando, unmyelinated spinal grey matter. Substantia receives input from nucleus proprius and conveys intense, poorly localized pain. Lamina 1 primarily project to the parabrachial area and periaqueductal grey, which begins the suppression of pain via neural and hormonal inhibition. Lamina 1 receive input from thermoreceptors via the posterolateral tract. Marginal nucleus of the spinal cord are the only unsuppressible pain signals. The parabrachial area integrates taste and pain info, then relays it. Parabrachial checks if the pain is being received in normal temperatures and if the gustatory system is active; if both are so the pain is assumed to be due to poison. Ao fibers synapse on laminae 1 and 5 while Ab synapses on 1, 3, 5, and C. C fibers exclusively synapse on lamina 2. The amygdala and hippocampus create and encode the memory and emotion due to pain stimuli. The hypothalamus signals for the release of hormones that make pain suppression more effective; some of these are sex hormones. Periaqueductal grey (with hypothalamic hormone aid) hormonally signals reticular formation's raphe nuclei to produce serotonin that inhibits laminae pain nuclei. Lateral spinothalamic tract aids in localization of pain. Spinoreticular and spinotectal tracts are merely relay tracts to the thalamus that aid in the perception of pain and alertness towards it. Fibers cross over (left becomes right) via the spinal anterior white commissure. Lateral lemniscus is the first point of integration of sound and pain information. Inferior colliculus (IC) aids in sound orienting to pain stimuli. Superior colliculus receives IC's input, integrates visual orienting info, and uses the balance topographical map to orient the body to the pain stimuli. Inferior cerebellar peduncle integrates proprioceptive info and outputs to the vestibulocerebellum. The peduncle is not part of the lateral spinothalamic tract pathway; the medulla receives the info and passes it onto the peduncle from elsewhere (see somatosensory system). The thalamus is where pain is thought to be brought into perception; it also aids in pain suppression and modulation, acting like a bouncer, allowing certain intensities through to the cerebrum and rejecting others. The somatosensory cortex decodes nociceptor info to determine the exact location of pain and is where proprioception is brought into consciousness; inferior cerebellar peduncle is all unconscious proprioception. Insula judges the intensity of the pain and provides the ability to imagine pain. Cingulate cortex is presumed to be the memory hub for pain.
Сүтқоректілер емес жануарларда
Ноцицепция басқа жануарларда да, оның ішінде балықтарда және кең ауқымды омыртқасыздарда – қандалаларда, нематода құрттарында, теңіз шырыштарда және жеміс шыбдарында да анықталған. Сүтқоректілердегідей, осы түрлердегі ноцицептивті нейрондар әдетте жоғары температураға (40 °C немесе одан жоғары), төмен pH деңгейіне, капсаицинге және тіндердің зақымдануына қатысты жоғары сезімталдық танытады.
Nociception has been documented in other animals, including fish and a wide range of invertebrates, including leeches, nematode worms, sea slugs, and fruit flies. As in mammals, nociceptive neurons in these species are typically characterized by responding preferentially to high temperature (40 °C or more), low pH, capsaicin, and tissue damage.
Терминнің пайда болуы
"Ноцицепция" терминін Чарльз Скотт Шеррингтон физиологиялық процесті (нервтік қызметті) ауырсынудан (субъективті сезімнен) ажырату мақсатымен енгізген. Ол латын тіліндегі "nocēre" етістігінен туындаған, мағынасы "зияндау" немесе "зақымдау".
The term "nociception" was coined by Charles Scott Sherrington to distinguish the physiological process (nervous activity) from pain (a subjective experience). It is derived from the Latin verb nocēre, which means "to harm".