Fondamenti anatomo fisiologici dell'attività psichica (14/18): Il dolore

I nocicettori sono terminazioni libere arborizzate e non mielinizzate dei terminali nervosi che segnalano che il tessuto del corpo è stato danneggiato o che potrebbe esserlo.
Il dolore è una sensazione irritante, pungente o insopportabile, proveniente da una parte del nostro corpo, la nocicezione è il processo sensoriale che fornisce i segnali che localizzano il dolore.
I nocicettori possono essere attivi in modo acuto e continuo, mentre il dolore può essere intermittente, e le qualità cognitive della nocicezione possono essere controllate dal cervello.
Nocicezione e dolore sono vitali per la sopravvivenza, senza di essi non capiremmo se qualcosa ci danneggia e avremmo vita breve.

La trasduzione
I nocicettori sono attivati da stimoli che hanno la capacità potenziale di causare danni ai tessuti, e la loro membrana contiene canali ionici che sono attivati da questi stimoli.
L'allungamento o il piegamento della membrana dei nocicettori attiva i canali ionici a porta meccanica che causano la depolarizzazione della cellula e la generazione di potenziali d'azione.
Le sostanze tipiche rilasciate sono la proteasi, l'ATP e gli ioni K⁺, e tutte portano alla depolarizzazione.
Quando le sensazioni di calore non sono troppo alte da provocare dolore (dai 37 ai 45 gradi), al posto dei nocicettori si attivano i termorecettori.
Un esempio di dolore è quello dovuto all'elevato sforzo fisico, che quando non ha abbastanza ossigeno, per produrre energia usa il metabolismo anaerobico per generare ATP, e questo metabolismo rilascia acido lattico che porta ad un eccesso di H⁺ e quindi alla depolarizzazione.
La nostra pelle e il tessuto connettivo contengono mast cellule, una componente del tessuto immunitario, che possono attivarsi a contatto con sostanze sconosciute, rilasciando istamina, la quale si lega a specifiche cellule recettrici sulla superficie dei nocicettori e causa depolarizzazione di membrana.
La trasduzione avviene a livello delle terminazioni nervose libere nelle fibre C non mielinizzate e nelle fibre Adelta mielinizzate.
I nocicettori polimodali sono quelli che rispondono a stimoli meccanici, termici e chimici.
Molti recettori rispondono in modo selettivo a stimoli diversi, ci sono nocicettori meccanici, nocicettori termici, nocicettori chimici, che son presenti in molti tessuti del corpo ma sono assenti nel cervello, ad esclusione delle meningi.

L'iperalgesia
I nocicettori rispondono quando gli stimoli sono abbastanza forti da danneggiare i tessuti, ma se una parte del corpo è già stata danneggiata, questa è particolarmente sensibile, in un fenomeno chiamato iperalgesia, che può dipendere dall'abbassamento della soglia del dolore, dall'aumento dell'intensità degli stimoli dolorosi, o essere dolore spontaneo.
L'iperalgesia primaria si verifica nell'area del tessuto danneggiato, l'iperalgesia secondaria si verifica nei tessuti che circondano l'area danneggiata.
Questo fenomeno dipende dal fatto che vengono rilasciate molte sostanze quando la pelle è danneggiata e che queste modulano l'eccitabilità dei nocicettori, le 3 sostanze principali sono: la bradichinina (depolarizza i nocicettori, cambiamenti a lungo termine canali ionici), la prostaglandina (aumenta sensibilità nocicettori), la sostanza P (è un peptide che causa vasodilatazione e il rilascio di istamina nelle mast cellule e causa iperalgesia secondaria.

Afferenti primari e meccanismi spinati
Il dolore primario, acuto e pungente, è causato dall'attivazione delle fibre Adelta (che sono di piccolo diametro), il dolore secondario, tardivo e di lunga durata, è causato dalle fibre C (più larghe).
Le fibre Adelta hanno i corpi cellulari nel ganglio della radice dorsale segmentale ed entrano nel corno dorsale del midollo spinale e si dividono immediatamente.
Prima di far sinapsi nella parte esterna del corno dorsale (sostanza gelatinosa), le fibre passano per la zona di Lissauer.
Si pensa che il neurotrasmettitore del dolore sia il glutammato, che contiene la sostanza P, e ad esempio tramite la capsaicina che fa rilasciare sostanze P, si può causare analgesia, l'assenza di dolore.
Gli assoni dei nocicettori dalle viscere entrano nel midollo per la stessa via di quelli cutanei, e quindi nel midollo c'è un miscuglio di informazioni che da origine al fenomeno del dolore riferito, la sensazione cutanea che si avverte anche quando il dolore attiva recettori viscerali.

Vie ascendenti
La via del dolore ha solo terminazioni libere che si differenziano per il diametro dei loro assoni ed è lenta, inoltre le branche delle fibre Adeltra e C corrono lungo la zona di Lissauer e terminano nella sostanza gelatinosa.
L'informazione sul dolore e la temperatura è trasportata dal midollo lungo la via spinotalamica, dove gli assoni dei neuroni di secondo ordine decussano il tratto spinotalamico lungo la superficie ventrale del midollo.
Le fibre spinotalamiche proiettano al midollo attraverso il bulbo, il ponte e il mesencefalo, senza fare sinapsi fino a che non raggiungono il talamo.
Le informazioni sul dolore ascendono controlateralmente, e se una metà del midollo è danneggiata si verificano disturbi nel lato opposto del corpo.
Le informazioni sul dolore e la temperatura provengono dal capo e dalla faccia, le fibre piccole nel nervo trigeminale fanno sinapsi sui neuroni sensoriali di secondo ordine nel nucleo trigeminale spinale del tronco encefalico e gli assoni di queste cellule ascendono al talamo nel lemnisco trigeminale.
Il tratto spinotalamico e gli assoni del lemnisco trigerminale terminano nel nucleo VP dove rimangono segregati in regioni separate i sistemi del tatto e del dolore, ed altri assoni spinotalamici terminano nei piccoli nuclei intralaminari, infine dal talamo l'informazione del dolore e della temperatura viene proiettata a varie aree della corteccia cerebrale.

Regolazione del dolore
Lo stesso livello di attività dei nocirecettori può produrre più o meno dolore, questo perchè il dolore evocato dai nocirecettori può essere ridotto dalla simultanea attività nei recettori con soglia bassa (fibre Abeta).
Melzack e Wall proposero la teoria del cancello che afferma che certi neuroni nel corno dorsale che proiettano un assone al tratto spinotalamico, sono eccitabili sia da assoni sensoriali larghi che da assoni non mielinizzati che fanno parte della via del dolore, e il neurone di proiezione è anche inibito da un interneurone che può essere sia eccitato dal largo assone, sia inibito dall'assone della via del dolore.
Delle forti emozioni o un forte stress possono produrre inibizione al dolore, e la zona del cervello implicata nell'inibizione del dolore è: la sostanza grigia periacquedottale (neurotrasmettitore serotonina).
Anche alcune sostanze reprimono il dolore, come gli oppiacei (naloxone), che producono endorfine, che impediscono la liberazione del glutammato, iperpolarizzano.
Vasti sistemi di neuroni contenenti endorfine nel midollo spinale e nel tronco encefalico impediscono il passaggio dei segnali nocicettivi attraverso il corno dorsale, fino alla parte alta del cervello dove si generala la sensazione del dolore.

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