Ноцицептивный флексорный рефлекс

Якупов Р.А, Якупова А.А

Ноцицептивный флексорный рефлекс является классическим сгибательным рефлексом, вызываемым с короткой головки двуглавой мышцы бедра при электрической стимуляции икроножного нерва (Wilier J.C. 1979).

Сгибательные рефлексы представляют собой четко дифференцированные, мощные рефлекторные реакции, которые хорошо развиты у всех наземных позвоночных животных. Все сгибательные рефлексы имеют сходное функциональное значение - это рефлексы защитного типа, направленные на удаление животного от сильных повреждающих раздражений (отдергивание лапы) или на сбрасывание с поверхности тела источников таких раздражений.

Ноцицептивный флексорный рефлекс имеет два последовательных компонента: RII и RIII. Латенция RII ответа короткая (40-70 мс при стимуляции икроножного нерва). Этот ответ можно получить только при неболевой стимуляции, воспринимаемой как легкое покалывание. Латенция RIII ответа более длинная (90-130 мс) и его появление связано с локальным болевым ощущением в месте стимуляции. Ответ RII появляется обычно первым, при последующем увеличении силы тока появляется ответ RIII (см. рис.).

Ноцицептивные флексорные рефлексы связаны главным образом с активацией А - дельта волокон (Willer J. 1993). Тем не менее при определенных модальностях стимула А - альфа и А - бета волокна также могут проводить стимулы, вызывающие ноцицептивные рефлексы.

Ноцицептивный рефлекс по уровню замыкания являются спино - бульбо - спинальным. Его R2 компонент реализуется интернейронными сетями на спинальном уровне, причем количество вовлеченных сегментов пропорционально силе раздражающих стимулов и возбудимости нейронных ансамблей, тогда как R3 компонент замыкается через ретикулярную формацию ствола мозга, а именно, ретикулярное гигантоклеточное ядро (высокопороговый, ноцицептивный) (Гокин А.П. Карпухина М.В. 1985; Карпухина М.В. 1985).

У здоровых лиц пороги боли и рефлекса обычно совпадают или первый несколько ниже второго. Для точного определения соотношения между болью и порогом рефлекса вычисляют коэффициент порог боли/порог рефлекса (Пб/Пр), который у здоровых лиц равен примерно 0,9-1,0. Снижение этого соотношения указывает на несоответствие между субъективной оценкой боли и активностью ноцицептивных и антиноцицептивных механизмов (Данилов А.Б. Данилов Ал.Б. Вейн А.М. 1996).

Пороговыми величинами, согласно Wilier J. (1983), являются 5,0±0,6 мА для RII и 10,0±1,0 мА для RIII ответов (Пр); согласно Sandrini и др. - 9,6±0,6 мА для RII и 13,1±4,4 мА для RIII (Пр) (Sandrini G. Arrigo A. Bono G. et al. 1993). Указывается, что различия в данных могут объясняться различиями в методике проведения.

Для вызова ноцицептивного рефлекса требуется интенсивная электрическая стимуляция пачками импульсов продолжительностью 25 - 50 мс при частоте 100-300 Гц и длительности импульсов 0,2 - 1 мс. указанное может обусловливать дистресс у обследуемого, что в свою очередь активирует опиоидные системы, ингибирующие рефлекторный ответ (Вейн А.М. Данилов А.Б. 1999).

Установлены достоверно более низкие пороги ноцицептивного рефлекса у женщин, обусловленные по мнению авторов исследования меньшей активностью антиноцицептивной системы у женщин, чем у мужчин (Danilov A. Sandrini G. Antonaci F. 1993; Данилов А.Б. Тутер Н.В. 1997).

По мнению большинства современных исследователей ноцицептивный флексорный рефлекс важен прежде всего тем, что позволяет объективно количественно оценить порог боли у человека (Sandrini G. Arrigo A. Bono G. et al. 1993). Ноцицептивный флексорный рефлекс позволяет определять состояние ноцицептивных и антиноцицептивных систем, а также изучать роль и влияние различных медиаторов, вовлеченных в контроль боли. Кроме того, он может быть использован для изучения патофизиологии различных клинических синдромов, характеризующихся хронической болью или измененной болевой перцепцией (Данилов А.Б. Данилов Ал.Б. Вейн А.М. 1996).

http://www.infamed.com

Сниженные значения порогов НФР были обнаружены у больных неврозами, где была показана обратная корреляция между выраженностью клинического невротического синдрома и уровнем болевых порогов. Эти данные подчеркивают важную роль эмоционально-личностных расстройств, уровня невротизации и других психологических факторов в формировании боли. Выявленная некоторая недостаточность АНС при неврозах возможно предопределяет большую представленность у этих больных различных алгических феноменов (головные боли, кардиалгии, абдоминалгии, цервикобрахиалгии).

При исследовании пациентов с ожирением наблюдали снижение порога НФР, что имело обратную корреляцию с увеличением массы тела (Pradalier A. Wilier J. C. Boureau E, Dry J. 1981). Можно сделать предположение, что оба нарушения (избыточная масса тела и снижение болевого порога) могут быть связаны с патологией эндогенной опиоидной системы, а также недостаточностью серотонинергических систем.

Рассматривая заболевания, при которых порог НФР был повышен, следует в первую очередь сказать о синдроме врожденной аналгезии (нечувствительности к боли). У этих пациентов порог НФР увеличен по сравнению с нормой на 350% и драматически снижается при применении налоксона (антагониста опиатных рецепторов) в малых дозах. Эта находка, выявленная с помощью метода НФР, позволила утверждать, что в основе аналгезии при этом заболевании лежит исходная гиперактивность эндогенной опиоидной системы, при совершенно интактных периферических болевых волокнах.

В клинической практике было отмечено, что больные эпилепсией легче переносят различные травматические повреждения, чем здоровые. Исследование НФР показало, что у больных генерализованной эпилепсией порог RIII рефлекса практически не отличается от нормы, однако у больных височной эпилепсией он значительно повышен (Guieu R. 1992).

В одном исследовании было показано, что порог НФР достоверно был выше при гипотиреозе и снижался до нормативных значений после 6-месячного курса заместительной терапии (Guieu R. 1993). Однако при этом пороги НФР не коррелировали с уровнем содержания тиреотропина в крови.

Имеется частое упоминание о болевых феноменах у больных паркинсонизмом. В связи с этим было проведено исследование НФР у больных идиопатическим паркинсонизмом, где было выявлено увеличение порога НФР по сравнению с контрольной группой здоровых испытуемых (Gueiu R. Pouget J. Serratrice G. 1992).

Исследование НФР у больных шизофренией также обнаружило повышение болевых порогов.

Полученные данные свидетельствуют в целом о том, что при некоторых заболеваниях, не сопровождающихся выраженным болевым синдромом, функции систем контроля боли могут изменяться под влиянием различных патогенетических факторов, характерных для конкретного заболевания. Трактовка этих изменений достаточна сложна. При этом следует учитывать, что АНС являются частью интегративных систем мозга и функционируют, тесно взаимодействуя с различными системами. Вполне допустимо, что при разных заболеваниях могут происходить определенные отклонения в работе тех или иных церебральных систем, в том числе и АНС, что может отражаться на изменении порогов НФР.

Важно отметить, что фоновые показатели порогов НФР отражают работу АНС в целом и не позволяют судить о работе отдельных антиноцицептивных систем. Для уточнения роли той или иной АНС можно использовать фармакологические нагрузки.

Фармакологические препараты и НФР

В последнее время НФР стали применять для изучения эффективности и механизмов действия различных фармакологических средств, используемых в терапии болевого синдрома. Такой подход позволяет сопоставить клиническую эффективность препарата с состоянием НС и АНС.

При исследовании различных обезболивающих средств, как правило, обнаруживается повышение порогов НФР, указывающее на ослабление ноцицептивных влияний и (или) усиление антиноцицепции. Тот или иной эффект, разумеется, обусловлен механизмом действия конкретного препарата. Так, например, повышение порогов НФР при применении местных анестетиков (лидокаин) связано с блокадой ноцицептивной афферентации на периферическом уровне, а повышение болевых порогов при использовании морфина и морфиноподобных препаратов является результатом активации опиатной системы, т.е. усиления активности одной из АНС мозга. В специальных исследованиях показано, что повышение порогов боли при применении плацебо полностью нивелируется после введения налоксона (антагониста опиатных рецепторов). На этом строится гипотеза о том, что аналгетический эффект плацебо реализуется посредством опиатных систем. Увеличение порогов НФР после введения трициклических антидепрессантов (леривон, амитриптилин) отражает повышение активности норадренергической и серотони-нергической АНС. При применении нестероидных противовоспалительных средств (ибупрофен, кетопрофен, аспирин, индометацин) повышение болевых порогов может быть, с одной стороны, обусловлено редукцией периферического ноцицептивного фактора (за счет антипростагландинового эффекта), т.е. ослаблением НС, а с другой стороны — центральным антиноцицептивным действием. Вероятность последнего широко обсуждается в литературе. В нашем исследовании было показано достоверное повышение порога НФР у здоровых испытуемых на фоне приема 1000 мг аспирина, что подтверждает центральное действие этого препарата (Данилов А.Б. Вознесенская Т.Г. Вейн A. M. 1997).

Пороги НФР при исследовании таких препаратов, как клонидин, вальпроат натрия, диазепам, обладающих определенным обезболивающим эффектом, были также повышены. Механизмы антиноцицептивного действия этих препаратов недостаточно ясны. Возможно оно реализуется посредством их влияния на норадренергические (клонидин) и ГАМК-ергические (вальпроат натрия, диазепам) системы, задействованные в работе АНС мозга. Не исключено также и их антагонистическое влияние на глутаматные системы.

С помощью НФР в ряде работ исследовали влияние чрескожной электронейростимуляции (ЧЭНС), в которых было показано достоверное повышение болевых порогов, отражающих, по-видимому, усиление антиноцицепции на уровне «воротного контроля» боли.

Результаты исследования НФР при фармакологических нагрузках показывают, что большинство исследованных препаратов оказывают отчетливое обезболивающее действие, соотносящееся с повышением болевых порогов. Однако в зависимости от механизмов действия препаратов аналгетический эффект реализуется на разных уровнях и в разных системах контроля боли (табл. 4).

Влияние на НС и АНС фармакологических препаратов

Состояние НС и АНС

http://detectivebooks.ru

В исследовании алгических феноменов используют исследование корнеального, мигательного (Rossi В. Vignocchi M. G. 1993; Ellrich J. et al. 1997), брюшных (Satomi К. 1993) и тригемино-цервикального рефлексов (Ertekin С. et al. 1996). Этот выбор обусловлен тем, что определенные рефлекторные ответы этих рефлексов связаны с активацией ноцицептивных периферических структур (рецепторов А-дельта- и С-волокон). Например, в роговице представленность этих рецепторов является доминирующей, и поэтому корнеальный рефлекс считают, по сути, ноцицептивным. Полагают, что в мигательном рефлексе поздние ответы (R2 и R3) также связаны с активацией ноцицептивных волокон. При исследовании брюшных рефлексов было показано, что стимуляция ноцицептивных волокон кожи брюшной стенки вызывает появление ранних рефлекторных ответов. При стимуляции первой ветви тройничного нерва в m. sternocleidomastoideus регистрируют три ответа (С1, С2 и СЗ). Мышечный ответ СЗ возникает при ноцицептивной стимуляции. Исследования тригемино-цервикального рефлекса при головных болях показали укорочение латенций ответов при мигрени, снижение амплитуд при цервикогенных болях и отсутствие изменений при хронической головной боли напряжения и абузусной головной боли (Abstracts- on- disk. 8 th Congress of the Intetnational Headache Society, Amsterdam, 1997).

Таким образом, анализ параметров рефлекторных ответов (пороги, латенций, амплитуды, длительность, габитуация) защитных рефлексов, реализуемых при участии периферических ноцицепторов, может быть полезным как в оценке механизмов формирования боли на различных уровнях нервной системы, так и для оценки интегративных мозговых механизмов контроля боли.

2.5. Ноцицептивный флексорный рефлекс (НФР)

НФР, как и коренальный, мигательный, брюшные рефлексы, относится к группе защитных рефлексов, однако обладает наибольшей информативностью. НФР интересен тем, что позволяет объективно и количественно оценить порог боли у человека. Доказано, что у здорового человека имеется тесная связь между порогом субъективного болевого ощущения и порогом возникновения этого рефлекса (Wilier J. C. 1983; Sandrini G. et al. 1993). Этот рефлекс также позволяет оценить состояние ноцицептивных и антиноцицептивных систем, а также изучить роль и влияние различных медиаторов, вовлеченных в контроль боли. Кроме того, он может быть использован для изучения патофизиологии различных клинических синдромов, характеризующихся хронической болью или измененной болевой перцепцией.

НФР можно вызвать как с нижней, так и с верхней конечностей. Однако более распространено исследование с нижних конечностей.

Испытуемый должен сидеть в удобном кресле, ноги максимально расслаблены, колени согнуты под углом 130°, а стопа в голеностопном суставе должна находиться под углом 90°. Для уменьшения эмоционального напряжения необходимо проинформировать испытуемого об условиях эксперимента. Стимулирующие электроды располагают позади лодыжки или несколько ниже по ходу малоберцового нерва, на расстоянии 2 см друг от друга, катод - проксимальнее, анод - дистальнее. Регистрирующие электроды располагают на брюшке musculus biceps femoris capitis brevis (катод) и на сухожилии этой мышцы (анод). Заземляющий электрод располагают на середине между стимулирующими и регистрирующими электродами.

В качестве стимула используют тренд (пачки) стимулов общей длительностью 20 мс, с внутренней частотой 300 Гц и длительностью каждого стимула 1 мс. Во избежание габитуации пачки стимулов рекомендуется подавать в нерегулярном порядке. Исследование начинают с подачи стимулов малой интенсивности, постепенно ее увеличивая, и наблюдают за появлением мышечных ответов. При появлении ответа фиксируют его порог (Порог рефлекса (Пр)), т.е. величину электрического тока, при которой он появился. Фиксируют также порог субъективной боли (Порог боли (Пб)), т.е. величину электрического стимула, при которой пациент впервые указывает на появление локализованной острой боли в области расположения стимулирующих электродов. У здоровых лиц пороги боли и рефлекса обычно совпадают, или первый несколько ниже второго. Для точного определения соотношения между болью и порогом рефлекса вычисляют коэффициент Порог боли/Порог рефлекса (Пб/Пр), который у здоровых равен примерно 0,9-1,0. Снижение этого соотношения указывает на несоответствие между субъективной оценкой боли и активностью ноцицептивных и антиноцицептивных механизмов.

НФР имеет два последовательных компонента: R II и R III. Латенция R II ответа короткая (40-70 мс при стимуляции икроножного нерва). Этот ответ можно получить только при неболевой стимуляции, воспринимаемой как легкое покалывание. Латенция R III ответа более длинная (90-130 мс) и его появление связано с локальным болевым ощущением в месте стимуляции. Ответ R II появляется обычно первым, при последующем увеличении силы тока появляется ответ R III. Пороговыми величинами, согласно Wilier (1983), являются 5,0±0,6 мА для R II и 10,0±1,0 мА для R III ответов (Пр); согласно Sandrini и др. (1993) - 9,6±0,6 мА для R 11 и 13,1+4,4 мА для R III (Пр). Указывается, что различия в данных могут объясняться различиями в приборах, использованных для исследования. Возможно также использование и одиночных импульсов, однако при этом требуется высокая интенсивность электрического тока. В наших исследованиях при использовании одиночных стимулов параметры Пб составили 92±11 В, а Пр - 102±13 В. Следует учесть, что подача очень сильных стимулов не должна вызывать дистресс, поэтому необходимо следить, чтобы испытуемый был постоянно расслаблен. Из этих же соображений межстимульные интервалы также должны быть продолжительными. Можно использовать мониторирование некоторых вегетативных параметров (частота дыханий, частота сердечных сокращений) для выявления влияний эмоционального дистресса. Это очень важно, поскольку дистресс, активируя опиоидные системы, ингибирует НФР. При планировании записи необходимо учитывать циркадные флюктуации порогов этих рефлексов. Поэтому контрольную и фоновую запись необходимо проводить в одно и тоже время дня.

Как уже отмечалось, величина порога рефлекса у здоровых испытуемых тесно связана с субъективным ощущением боли. Таким образом, этот метод представляет интерес для количественной оценки боли. Для измерения субъективной болевой чувствительности можно использовать визуальную аналоговую шкалу. Изменяя интенсивность стимулов, можно получить кривую субъективной чувствительности, соответствующую интенсивности стимула. Показано, что у здоровых лиц эта кривая совпадает или перекрывает кривую, полученную при измерении R III ответа, что еще раз подтверждает прямую корреляцию между субъективным болевым ощущением и порогом появления R III ответа.

Ноцицептивные флексорные рефлексы, главным образом, связаны с активацией А-дельта-волокон. Согласно классификации Lloyd, эти волокна относятся к группе III, поэтому ноцицептивный флексорный рефлекс также называется R III рефлекс. Тем не менее, при определенных модальностях стимула А-альфа и А-бета волокна также могут проводить стимулы, вызывающие ноцицептивные рефлексы.

Каким образом по параметрам НФР можно судить о работе НС и АНС? Результаты многочисленных исследований НФР свидетельствуют о следующих возможных соотношениях порога НФР с функциями НС и АНС. Так, снижение порога НФР может отражать либо усиление активности НС, либо ослабление функций АНС. Наоборот, повышение порога боли и НФР может указывать на снижение активности НС или усиление работы АНС. Окончательное суждение о состоянии НС или АНС (усилении или ослаблении их активности) можно получить после сопоставления параметров НФР и клинических данных. Снижение показателя Пб/Пр (соотношение порога боли к порогу НФР) указывает на несоответствие между субъективной оценкой боли и активностью ноцицептивных и антиноцицептивных механизмов, отражающих доминирование психологических факторов в формировании болевого ощущения.

Накопленный на нашей кафедре, а также в некоторых институтах других стран (Франция, Италия, Дания) материал по исследованию НФР позволяет в настоящее время сделать некоторые обобщения и выводы по работе НС и АНС у здоровых лиц, при болевых синдромах, различных формах патологии, не сопровождающихся болью и при фармакологических нагрузках.

http://profilib.com