Neurofisiología del dolor
Jonatan A. Flores RojasR1 Medicina Física y RehabilitaciónHospital Cayetano Heredia - UPCH
NocicepciónTransducción
•Receptores•Noxas convertidas en estímulos eléctricos
Transmisión•Propagación del potencial de acción•Centrípeta y ascendente•SNP SNC Corteza cerebral
Modulación•Anti – nocicepción•Modificación por influencias neuronales.•Ganglios de la raíz dorsal, asta posteriorPercepción
I. TransducciónSe lleva a cabo en el receptor del dolor (nociceptor)
Nociceptor• Terminación periférica de una
neurona bipolar, cuyo cuerpo se encuentra en el ganglio raquídeo de la raíz dorsal.• Receptores con un alto umbral• Responden a estímulos nocivo
Sherrington “nociceptor”
NOCICEPTOR• No se “adaptan” al estímulo.• Tienden a sensibilizarse
(disminuir el umbral a medida que el estímulo persiste).• Nociceptores especializados
• Discriminar si un estímulo es inocuo o lesivo.• Umbral alto de activación.• Capacidad de codificar al
intensidad del estímulo en una frecuencia de estímulos.
1. Propiedades del nociceptor
Nociceptor de fibras C de la piel.• Profundidad: 20 a 570 um.• Activación “ardor”• Campo receptor: 100 mm2• Áreas vecinas fusionadas• Respuesta: 41°C - 49°C.• Respuesta en función de la fatiga
y la sensibilización.
Nociceptor de fibras A de la piel.• Activación “hincón agudo”• Mayor frecuencia de descarga
mayor información al SNC• Tipo I: Sensibiliza a la injuria
química y al calor• Tipo II: dolor secundario a la
aplicación de capsaicina.
Nociceptores silentes• En diferentes tejidos• Activos durante la inflamación. • Puede contribuir a la
hiperalgesia
• Despolarizan ante estímulos que normalmente no ocasionan dolor• P. ej. Articulación inflamada
Nociceptores cutáneos• Existe un plexo nerviosos
superficial que penetra la dermis (mielínicas y amielínicas), de donde emergen fibras perpendiculares hacia la superficie; penetrando la epidermis
• Las células de Schawnn abandonan los axones al penetrar los queratinocitos.• En la epidermis sólo se
encuentran fibras amielínicas (sensibles al dolor y la temperatura).• Sustancia P• Péptido relacionado al gen de la
calcitonina (CGRP)
Proceso de transducción: activación y MODIFICACIÓN DE LA SENSIBILIDADUp - regulation• Supra - regulación• Disminuye el umbral• Aumenta el número de
receptores• Prostaglandinas• Bradicinina• Histamina• Sustancia P (mismo receptor)
Down – regulation • Infra - regulación• Aumentando el umbral• Disminuyendo el número de
receptores• NO
2. Sensibilidad química de los nociceptores
Injuria Proceso inflamatorio
Bradicinin
a
Prostaglandinas
Leucotrien
osSerotonina
Sustancia P
Tromboxanos
Factor
activador de
plaquetas
Protones
Radicales
libresTNF
Neurofibrinas
(F. de crecimient
o nervioso)
Neuronas bipolares • Receptores Purinérgicos
Ganglios de la raíz dorsal • Receptores glutaminérgicos
Bradicinina
• Liberado desde el plasma• Media la actividad de las fibras
mielínicas y amielínicas• Mediado por Receptores B2>B1
Clínicamente• Hiperalgesia transitoria al calor
Acidez
• Experimentalmente: la liberación de sustancias ácidas causan dolor• Activación del nociceptor y
sensibilización al estímulo mecánico
Clínicamente• Hiperalgesia asociada a la
inflamación
Histamina
• Liberada desde los mastocitos por acción de la sustancia P• Potencia la respuesta del
nociceptor a la bradicinina y al calor• Existe una subpoblación de
fibras C mecanosensibles que responden vigorosamente
Clínicamente• Hiperalgesia transitoria al calor
Ácido araquidónico
• Metabolitos: icosanoides• PG – TX – LT
• Dolor inflamatorio e hiperalgesia• PG I2, PG E1, PG E2, PG D2
• Efecto exitatorio directo en el nociceptor• PG I2, PG E2
• Hiperalgesia y sensibilización de los estímulos mecánicos• LT B4 – LT D4
adenosina
• Adenosina y polifosfatos (AMP; ADP, ATP) son liberados durante la inflamación, • Activan los nociceptores y
desencadenan dolor
• El ATP activa las fibras nerviosas de pequeño diámetro del ganglio posterior• Receptores P2X2, P2X3
3. Funciones eferentes de los nociceptores
Fisiológicas • Reguladoras: Migración de leucocitos, • Tróficas: estimulación de queratinocitos y c. Langerhans • Fibras delgadas / gruesas : 5/1
•Péptidos vasoactivos (SP – CGRP)
•Vasodilatación •Enrojecimiento alrededor de la injuria
•Extravasación de plasma•Tumefacción en el sitio de la injuria
3. Funciones eferentes de los nociceptores
Vasodilatación extravasación del plasma
• Regulan la actividad de los ganglios autonómicos y del músculo liso.• Participación de fibras C y Aδ
en la vasodilatación.
3. Funciones eferentes de los nociceptoresReflejo de la raíz dorsal• La activación de numerosas
fibras aferentes primarias puede despolarizar las terminales centrales de otras fibras aferentes• Aβ, Aδ y C en ratas
En el humano...• Incremento del flujo sanguíneo
en respuesta a un estímulo doloroso aplicado en una zona de hiperalgesia
Péptidos en las neuronas sensoriales• SP• CGRP• VIP• Neuroquinina NQ-A y NQ-K• Estimulación de la musculatura
lisa• Secreción mucosa de las vías
respiratorias .
Signos de inflamación• Aguda• Vasodilatación y extravasación
plasmática
• CGRP: relación a la respuesta prolongada
Cefaleas vasculares• SP, CGRP, NQ-A liberados por los
axones trigémino vasculares• A nivel de la circulación pial y
dural• Vasodilatación y extravasación
plasmática
Otras patologías• AR• Asma bronquial• Enfermedad inflamatoria
intestinal• Enfermedad inflamatoria ocular
Nociceptores en otros tejidos
Dolor profundo ≠ dolor cutáneo• El dolor profundo es
pobremente localizado y difuso• Asociado a respuestas
autonómicas• Desencadenados por estímulos
no dañinos (distención vesical)• Referido a estructuras cutáneas• RESUESTA ESPECÍFICA O
• Cornea y la pulpa dentaria la única sensación es el DOLOR •
II. TRANSMISIÓNPropagación del potencial de acción centrípeta y ascendente.(SNP SNC Corteza cerebral)
1. NERVIOS
• PERIFÉRICOS: fibras no mielínicas/mielínicas : 4/1• RAÍZ POSTEIOR: NM/M 3/1• CERCA A LA ZONA DE ENTRADA:
FNM (periféricas) FM (centrales)• GANGLIO DORSAL: Somas
neuronales (Sistema nociceptor 60 – 70% de neuronas)
2. Médula espinal• Las fibras ingresan a la médula por
el surco posterolateral y a nivel del tracto de Lissauer.• Se ramifican hacia arriba y abajo
unos mm.• LA MAYORIA SE INTRODUCEN EN
LAS LÁMINAS DEL ASTA POSTERIOR DE LA MÉDULA ESPINAL• Un pequeño porcentaje al asta
anterior (15% de las fibras de las raíces anteriores)
Asta posterior de la médula espinal
Asta posterior de la médula espinal
Láminas de Rexed• I: zona
marginal • II: Sustancia
gelatinosa de rolando• III – V: núcleo
propio• VI: base del
asta posteior
Láminas de Rexed• Fibras Aδ: I
al V• Fibras C: I,
II, V
Nociceptivas: I, II > VNo nociceptivas:
III, IV y V
Las neuronas se clasificanNeuronas de proyección
Neuronas propioespinales
Interneuronas locales
Neuronas de proyección
Neuronas de proyección
Neuronas propioespinales
Interneuronas locales
Neurotransmisores• Aferentes primarios: ASPARTATO• AP Neuronas del APME:• AMPA (a-amino-3-hidroxi-5-metil-4-isoxazole-acido-propionico)• NMDA (N-Metil D-aspasrtato)
Transmisión sináptica• 10 ms: Glutamato AMPA• 100 ms: Glutamato NMDA• 10 S: taquinina receptor de neuroquina• Al liberar glutamato y neuropéptidos sinapsis rápida y lenta• Neurona de 2° orden integre la información, discriminar intensidad, tiempo y
ubicación.
Une al receptor de Taquiquina 1 NK1 (Lámina
I)
Desensibilizació
n
SP
Estados del sistema somatosensorial
Une al receptor
de Taquiqui
na 1 NK1
(Lámina I)
Normal
SP
En la lámina I (Zona marginal)
• Se encuentran las neuronas nociceptivas específicas (NE) o nocirreceptoras ya que reciben información nociceptiva exclusivamente, constituyen parte de la segunda neurona de la vía nociceptiva y forman del 20-25% de las fibras ascendentes, estas neuronas identifican la localización del estímulo y hasta cierto punto la modalidad.
En la lámina V• Se encuentra otro tipo de segunda
neurona que forma la mayor parte de las fibras ascendentes, las denominadas neuronas de rango dinámico amplio (RDA), ya que recibe aferencias de diverso origen y naturaleza, tanto nociceptivas (A delta y C) como no nociceptivas (A alfa y A beta), estas neuronas identifican las diferentes intensidades de dolor.
La lámina X• También se relaciona con la
transmisión nociceptiva, se halla situada profundamente alrededor del canal del epéndimo y está relacionado con la transmisión del dolor vísceral.
VIA ASCENDENTE
Vías espinales ascendentes
Vía espinotalámica• Dolor y temperatura: Vías
espinotalámica y trigémino talámica (90 % de las vías ascendentes)• Procedencia:• Lámina I: 50%• Láminas IV-V: 25%• Láminas VII-VIII: 25%
• Ubicación:• Contralaterales: 85%• Ipsilaterales: 15%
1. Neuronas que constituyen la vía espinotalámicaNeuronas de la Lámina I• Nociceptivas específicas
• Tipo fusiforme, terminaciones no mielinizadas
• Grupo predominante• Responden a estímulos mecánicos nocivos
y/o termales• Campos cutáneos pequeños
• Nociceptivas polimodales• Tipo multipolar• Responden al calor, pellisco o frío nocivo• Aferencias en su mayoría son fibras C
• Ambos tipos pueden responder a estímulos nocivos de músculos, articulaciones y vísceras. • Termoespecíficas• Tipo piramidal• Excitables al frío inocuo e
inhibidas por el calentamiento de la piel
1. Neuronas que constituyen la vía espinotalámicaNeuronas de la Lámina IV - V Neuronas de la Lámina VII - VIII• N. bajo umbral (BU)
• Responden sólo al estímulo mecánico inocuo
• N. rango dinámico amplio• Respuesta a estímulos nocivos e inocuos
• Afluencias Aβ, Aδ y C• Tejidos profundos y viscerales• Integrador de aferencias
somáticas
• Neuronas complejas• Respuesta a estímulos nocivos e
inocuos
• Grandes campos inhibitorios• Aferencias propioceptivas y
visceroceptivas• Integran aferencias somáticas y
motoras
1. Neuronas que constituyen la vía espinotalámicaNeuronas de la Lámina X• Próximas al canal ependimario• Reciben aferencias
viscerales
2. Organización de los axones por la vía ascendente• La mayoría de las neuronas
cruzan la línea media por la comisura ventral o dorsal hacia la sustancia blanca de la hemimédula opuesta• Asciende por el cordón
anterolateral:• Parte lateral (lámina I)• Parte ventral (lámina V y VII)
2. Organización de los axones por la vía ascendente• Las nuevas fibras se van
incorporando centralmente• Médula cervical:
• Sacro coccígeas (porción externa)• Cervicales (porción interna)
• Unión bulbo medular:• Las vías ETL y ETM se unen para formar
el cordón anterolateral de la médula
• Los axones de la vía trigémino talámica se unen a la parte interna de la VET
EL TÁLAMO
El Tálamo• Es una masa ovoide de materia gris que forma la mayor parte del
diencéfalo.• Existen vías específicas entre porciones del tálamo con la corteza
cerebral (aferentes y eferentes).• Conexión de circuitos axonales sensitivo motores• Circuito cerebelo-rubro-tálamo-córtico-ponto-cerebeloso• Circuito córtico-estriado-pálido-tálamo-cortical
Integración de la información somática, visceral y olfativa; y
su relación con los sentimientos emocionales y los
estados subjetivos
3. Sitios de proyección de la vía espinotalámica
• Ventral posterior• Porción posterior de la región
ventral media• Ventral lateral• Central lateral• Parafascicular• Porción ventral caudal del
medial dorsal
Modulación
PERCEPCIÓN
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