- Đau là gì và để làm gì?
- Giải phẫu các cơ quan thụ cảm
- Các loại nociceptors và chức năng
- - Cơ quan thụ cảm da hoặc da
- Bộ nhận cơ ngưỡng cao
- Cơ quan thụ cảm phản ứng với nhiệt độ cao
- Các chất nhận cảm nhạy cảm với ATP
- Các cơ quan thụ cảm đa phương thức
- Cơ quan thụ cảm da
- - Cơ quan thụ cảm của khớp
- - Cơ quan thụ cảm nội tạng
- - Cơ quan thụ cảm im lặng
- Các chất phát hành
- Protein kinase và globulin
- Axit arachidonic
- Histamine
- Yếu tố tăng trưởng thần kinh (NGF)
- Peptide liên quan đến gen calcitonin (CGRP) và chất P
- Kali
- Serotonin, acetylcholine, PH và ATP thấp
- Axit lactic và co thắt cơ
- Đau từ các cơ quan thụ cảm đến não
- Người giới thiệu
Các cơ quan thụ cảm hoặc thụ thể đau là các thụ thể trên da, khớp và các cơ quan có chức năng thu nhận cơn đau. Các thụ thể này là các đầu dây thần kinh tự do được tìm thấy ở da, cơ, khớp, xương và nội tạng. Chúng còn được gọi là thiết bị phát hiện kích thích độc hại, vì chúng có thể phân biệt giữa các kích thích vô hại và có hại.
Các cơ quan thụ cảm được tìm thấy ở cuối sợi trục của tế bào thần kinh cảm giác, và chúng gửi các thông điệp đau đớn đến tủy sống và não. Kích thích độc hại là những kích thích làm tổn thương các mô và kích hoạt các thụ thể.

Do đó, nociceptor là những thụ thể nhạy cảm nhận tín hiệu từ mô bị tổn thương hoặc mối đe dọa bị tổn thương. Ngoài ra, chúng phản ứng gián tiếp với các hóa chất do mô bị thương tiết ra.
Đau là gì và để làm gì?

4 Mô hình về cấu trúc của hệ thống giác quan ở người. Các cơ quan thụ cảm được thể hiện dưới dạng các đầu dây thần kinh tự do loại A. (Nguồn: Shigeru23 qua Wikimedia Commons)
Đau là cảm giác khó chịu xuất hiện khi tiếp nhận các kích thích có hại cho cơ thể. Phân tích cơn đau là vô cùng phức tạp. Nhận thức được nỗi đau và phản ứng theo cảm xúc với nó là những quá trình được kiểm soát bên trong bộ não của chúng ta. Hầu hết các giác quan chủ yếu là cung cấp thông tin, trong khi cơn đau có vai trò bảo vệ chúng ta.
Đau có chức năng sinh tồn đối với chúng sinh. Nó giúp nhận thức về các kích thích có hại tiềm ẩn và tránh xa chúng càng sớm càng tốt. Do đó, những người không cảm thấy đau có thể gặp nguy hiểm nghiêm trọng, vì họ có thể bị bỏng, cắt hoặc va đập nếu không di chuyển kịp thời.
Các đầu dây thần kinh này được phát hiện sở hữu các kênh TRP (thụ thể tiềm năng thoáng qua) phát hiện tổn thương. Nhiều loại kích thích độc hại được các thụ thể này giải thích. Chúng thực hiện điều này bằng cách khởi động các điện thế hoạt động trong các sợi thần kinh gây đau đến tủy sống.
Các thân tế bào của nocieptors chủ yếu nằm ở rễ lưng và trong hạch sinh ba. Trong khi đó trong hệ thống thần kinh trung ương không có cơ quan thụ cảm.
Giải phẫu các cơ quan thụ cảm

Con đường cảm thụ. Truyền cảm giác đau từ cơ quan thụ cảm cảm thụ đến vỏ não. Nguồn: Bettina Guebeli qua Wikimedia Commons)
Các cơ quan thụ cảm rất khó nghiên cứu và vẫn còn nhiều điều cần tìm hiểu về cơ chế đau. Tuy nhiên, nociceptors trong da được biết đến là một nhóm tế bào thần kinh cực kỳ không đồng nhất.
Chúng được tổ chức thành các hạch (nhóm tế bào thần kinh) nằm bên ngoài hệ thần kinh trung ương, ở ngoại vi. Các hạch cảm giác này giải thích các kích thích độc hại bên ngoài từ da cách cơ thể tế bào của chúng đến hàng mét.
Tuy nhiên, hoạt động của các cơ quan thụ cảm không tự nó tạo ra cảm giác đau. Muốn vậy, thông tin từ các nociceptor phải đến được các trung tâm cao hơn (hệ thần kinh trung ương).
Tốc độ truyền cơn đau phụ thuộc vào đường kính của sợi trục (quá trình) của tế bào thần kinh và liệu chúng có được myelin hóa hay không. Myelin là chất bao phủ sợi trục và tạo điều kiện dẫn truyền các xung thần kinh trong tế bào thần kinh, khiến chúng đi nhanh hơn.
Hầu hết các nociceptor có đường kính nhỏ sợi trục không có myelin, được gọi là sợi C. Chúng được tổ chức thành các nhóm nhỏ được bao quanh bởi các tế bào Schwann (hỗ trợ).
Do đó, cơn đau nhanh chóng liên quan đến các tế bào thụ cảm của sợi A. Sợi trục của chúng được bao phủ bởi myelin và mang thông tin nhanh hơn nhiều so với các sợi trục trước đó.
Các tế bào cảm thụ của sợi A chủ yếu nhạy cảm với nhiệt độ khắc nghiệt và áp suất cơ học.
Các loại nociceptors và chức năng
Không phải tất cả các cơ quan thụ cảm đều phản ứng theo cùng một cách và cường độ như nhau đối với các kích thích độc hại. Chúng được chia thành nhiều loại, dựa trên phản ứng của chúng với kích thích cơ học, nhiệt hoặc hóa học do chấn thương, viêm hoặc khối u phát ra.
Như một sự tò mò, một đặc điểm khác biệt của các cơ quan thụ cảm là chúng có thể bị nhạy cảm khi bị kích thích kéo dài, bắt đầu phản ứng với các cảm giác khác nhau.
- Cơ quan thụ cảm da hoặc da
Loại nociceptor này có thể được phân biệt thành bốn loại theo chức năng của chúng:
Bộ nhận cơ ngưỡng cao
Còn được gọi là cơ quan thụ cảm cụ thể, chúng bao gồm các đầu dây thần kinh tự do trong da được kích hoạt bởi áp lực mạnh. Ví dụ, khi da bị va đập, kéo căng hoặc bóp.
Cơ quan thụ cảm phản ứng với nhiệt độ cao
Sau đó là thành phần hoạt tính của ớt cay. Các sợi này chứa các thụ thể VR1. Chúng có nhiệm vụ giảm đau do nhiệt độ cao (bỏng da hoặc viêm nhiễm) và ngứa.
Các chất nhận cảm nhạy cảm với ATP
ATP được sản xuất bởi ty thể, là một phần cơ bản của tế bào. ATP là nguồn năng lượng chính cho các quá trình trao đổi chất của tế bào. Chất này được giải phóng khi cơ bị thương hoặc khi nguồn cung cấp máu bị tắc nghẽn ở một bộ phận nào đó của cơ thể (thiếu máu cục bộ).
Nó cũng được giải phóng khi có các khối u phát triển nhanh. Vì lý do này, các thụ thể này có thể góp phần gây ra cơn đau xuất hiện ở chứng đau nửa đầu, đau thắt ngực, chấn thương cơ hoặc ung thư.
Các cơ quan thụ cảm đa phương thức
Chúng phản ứng với các kích thích mạnh như nhiệt và cơ học, cũng như các hóa chất, chẳng hạn như các loại đã đề cập ở trên. Chúng là loại sợi C (chậm) phổ biến nhất.
Cơ quan thụ cảm da
Các cơ quan thụ cảm ở da chỉ được kích hoạt khi có kích thích mạnh, và khi thiếu chúng thì chúng sẽ không hoạt động. Theo tốc độ lái và phản ứng của nó, có thể phân biệt hai loại:
- A- δ nociceptors: chúng nằm ở lớp hạ bì và biểu bì, và phản ứng với kích thích cơ học. Các sợi của nó được bao phủ bởi myelin, ngụ ý truyền nhanh.
- C nociceptor: như đã đề cập trước đây, chúng thiếu myelin và tốc độ dẫn truyền chậm hơn. Chúng được tìm thấy trong lớp hạ bì và phản ứng với các loại kích thích, cũng như các chất hóa học tiết ra sau chấn thương mô.
- Cơ quan thụ cảm của khớp
Khớp và dây chằng sở hữu cơ quan thụ cảm cơ học ngưỡng cao, cơ quan thụ cảm đa mô thức và cơ quan thụ cảm im lặng.
Một số sợi có chứa các thụ thể này có các peptit thần kinh như chất P hoặc peptit liên kết với gen calcitonin. Khi những chất này được tiết ra sẽ có dấu hiệu phát triển thành bệnh viêm khớp.
Trong cơ và khớp cũng có các thụ thể loại A- δ và C. Các thụ thể này được kích hoạt khi có các cơn co cơ kéo dài. Trong khi C phản ứng với nhiệt, áp suất và thiếu máu cục bộ.
- Cơ quan thụ cảm nội tạng
Các cơ quan trong cơ thể chúng ta có các cơ quan cảm nhận nhiệt độ, áp suất cơ học và các chất hóa học chứa các cơ quan thụ cảm im lặng. Các cơ quan thụ cảm nội tạng nằm rải rác với nhau với vài mm giữa chúng. Mặc dù, ở một số cơ quan, có thể có vài cm giữa mỗi nociceptor.
Tất cả các dữ liệu có hại do phủ tạng và da thu được đều được truyền đến hệ thần kinh trung ương qua các con đường khác nhau.
Phần lớn các cơ quan thụ cảm nội tạng có các sợi không có myelin. Có thể phân biệt hai loại: sợi ngưỡng cao chỉ được kích hoạt bởi các kích thích độc hại mạnh và không đặc hiệu. Sau đó có thể được kích hoạt bởi cả kích thích vô hại và có hại.
- Cơ quan thụ cảm im lặng
Nó là một loại tế bào thụ cảm nằm trong da và các mô sâu. Những cơ quan thụ cảm này được đặt tên như vậy vì chúng im lặng hoặc ở trạng thái nghỉ, tức là chúng thường không phản ứng với các kích thích cơ học độc hại.
Tuy nhiên, chúng có thể "thức dậy" hoặc bắt đầu phản ứng với kích thích cơ học sau chấn thương hoặc trong quá trình viêm. Điều này có thể là do kích thích liên tục của các mô bị thương làm giảm ngưỡng đối với các loại thụ thể này, khiến chúng bắt đầu phản ứng.
Khi các cơ quan thụ cảm im lặng được kích hoạt, có thể gây ra tăng cảm giác (cảm nhận quá mức về cảm giác đau), nhạy cảm trung tâm và rối loạn cảm giác (bao gồm cảm giác đau do một kích thích thường không tạo ra nó). Hầu hết các cơ quan thụ cảm nội tạng đều im lặng.
Cuối cùng, những đầu dây thần kinh này là bước đầu tiên bắt đầu nhận thức của chúng ta về cơn đau. Chúng được kích hoạt thông qua tiếp xúc với một kích thích có hại, chẳng hạn như chạm vào vật nóng hoặc cắt da của chúng ta.
Các thụ thể này gửi thông tin về cường độ và vị trí của kích thích gây đau đớn đến hệ thần kinh trung ương.
Các chất phát hành

Các thụ thể cảm giác đau hoặc cơ quan thụ cảm được kích hoạt khi một kích thích gây tổn thương mô hoặc có khả năng gây hại. Ví dụ, khi chúng ta tự đánh mình hoặc cảm thấy quá nóng.
Tổn thương mô gây ra giải phóng nhiều loại chất trong tế bào bị thương, cũng như các thành phần mới được tổng hợp tại vị trí tổn thương.
Khi những chất này được tiết ra, các cơ quan thụ cảm trở nên nhạy cảm và giảm ngưỡng của chúng. Hiệu ứng này được gọi là "nhạy cảm ngoại vi" và khác với nhạy cảm trung tâm, vì hiệu ứng này xảy ra ở sừng lưng của tủy sống.
Khoảng 15 đến 30 giây sau khi bị thương, vùng tổn thương (và vài inch xung quanh nó) chuyển sang màu đỏ. Điều này xảy ra do giãn mạch và dẫn đến viêm. Tình trạng viêm này đạt đến mức tối đa 5 hoặc 10 phút sau chấn thương, và kèm theo chứng tăng tiết (giảm ngưỡng đau).
Hyperalgesia là tình trạng tăng cao cảm giác đau khi đối mặt với các kích thích độc hại. Điều này xảy ra vì hai lý do: sau khi bị viêm, các thụ thể trở nên nhạy cảm hơn với cơn đau, làm giảm ngưỡng của chúng.
Trong khi đó, đồng thời, các thụ thể im lặng được kích hoạt. Cuối cùng là một sự khuếch đại và gia tăng sự dai dẳng của cơn đau.
Các chất được giải phóng có thể là:
Protein kinase và globulin
Có vẻ như việc giải phóng các chất này trong các mô bị tổn thương gây ra những cơn đau dữ dội. Ví dụ, tiêm globulin dưới da đã được phát hiện là gây đau dữ dội.
Axit arachidonic
Đây là một trong những hóa chất được tiết ra trong quá trình chấn thương mô. Sau đó nó được chuyển hóa thành prostaglandin và cytokine. Prostaglandin làm tăng cảm nhận cơn đau và làm cho các cơ quan thụ cảm nhạy cảm hơn với nó.
Trên thực tế, aspirin loại bỏ cơn đau bằng cách ngăn chặn axit arachidonic chuyển thành prostaglandin.
Histamine
Sau khi mô bị tổn thương, histamine được giải phóng ra vùng xung quanh. Chất này kích thích các thụ thể và nếu tiêm dưới da sẽ gây đau.
Yếu tố tăng trưởng thần kinh (NGF)
Nó là một loại protein có trong hệ thần kinh, rất cần thiết cho sự phát triển và tồn tại của thần kinh.
Khi bị viêm hoặc chấn thương, chất này sẽ được giải phóng. NGF gián tiếp kích hoạt các thụ thể, gây đau. Điều này cũng đã được quan sát thấy thông qua tiêm dưới da chất này.
Peptide liên quan đến gen calcitonin (CGRP) và chất P
Các chất này cũng được tiết ra sau khi bị thương. Viêm mô bị thương cũng dẫn đến giải phóng các chất này, kích hoạt các thụ thể. Các peptide này còn gây giãn mạch, khiến tình trạng viêm nhiễm lan rộng xung quanh tổn thương ban đầu.
Kali
Một mối tương quan đáng kể đã được tìm thấy giữa cường độ đau và nồng độ kali ngoại bào cao hơn ở vùng bị thương. Tức là, lượng kali trong dịch ngoại bào càng lớn thì cảm giác đau càng nhiều.
Serotonin, acetylcholine, PH và ATP thấp
Tất cả các yếu tố này được tiết ra sau khi mô bị tổn thương và kích thích các cơ quan thụ cảm tạo ra cảm giác đau.
Axit lactic và co thắt cơ
Khi các cơ hoạt động mạnh hoặc khi chúng không nhận được lưu lượng máu chính xác, nồng độ axit lactic sẽ tăng lên, gây đau. Tiêm dưới da chất này kích thích các thụ thể.
Co thắt cơ (dẫn đến giải phóng axit lactic) có thể là kết quả của một số cơn đau đầu.
Đau từ các cơ quan thụ cảm đến não

Cơ quan thụ cảm nhận các kích thích tại chỗ và chuyển chúng thành các điện thế hoạt động. Chúng được truyền qua các sợi cảm giác chính đến hệ thần kinh trung ương.
Các sợi của cơ quan thụ cảm có thân tế bào của chúng ở hạch gốc lưng (sau).
Các sợi trục là một phần của khu vực này được gọi là hướng tâm vì chúng mang các xung thần kinh từ ngoại vi của cơ thể đến hệ thần kinh trung ương (tủy sống và não).
Các sợi này đến tủy sống thông qua hạch rễ lưng. Khi đến đó, chúng tiếp tục đến chất xám của sừng sau của tủy.
Chất xám có 10 tấm hoặc lớp khác nhau, và các sợi khác nhau đến từng tấm. Ví dụ, các sợi A-δ của da kết thúc ở lớp I và V; trong khi sợi C đạt đến lamina II, và đôi khi I và III.
Hầu hết các tế bào thần kinh cảm thụ trong tủy sống tạo ra kết nối với các trung tâm trên cột sống, cột sống và đồi thị trong não.
Khi đó, các thông báo về cơn đau sẽ truyền đến các khu vực cao hơn khác của não. Đau có hai thành phần, một cảm giác hoặc phân biệt và cảm xúc hoặc cảm xúc khác.
Yếu tố cảm giác được thu nhận bởi các kết nối của đồi thị với vỏ não somatosensory sơ cấp và thứ cấp. Đổi lại, các khu vực này gửi thông tin đến các khu vực thị giác, thính giác, học tập và trí nhớ.
Trong khi, ở thành phần tình cảm, thông tin đi từ đồi trung gian đến các vùng của vỏ não. Cụ thể là các khu vực trước trán chẳng hạn như vỏ não phía trước trên ổ mắt.
Người giới thiệu
- Carlson, NR (2006). Sinh lý học về hành vi Số 8 Ed. Madrid: Pearson.
- Dafny, N. (nd). Chương 6: Nguyên lý Đau. Được truy cập ngày 24 tháng 3 năm 2017, từ Neuroscience trực tuyến (Trung tâm Khoa học Y tế Đại học Texas tại Houston): nba.uth.tmc.edu.
- Dubin, AE và Patapoutian, A. (2010). Nociceptors: các cảm biến của con đường đau. Tạp chí Điều tra Lâm sàng, 120 (11), 3760–3772.
- FERRANDIZ MACH, M. (sf). TÂM LÝ HỌC CỦA ĐAU. Được lấy vào ngày 24 tháng 3 năm 2017, từ Bệnh viện de la Santa Creu i Sant Pau. Barcelona: scartd.org.
- Meßlinger, K. (1997). Ist ein Nozizeptor? Bác sĩ gây mê. 46 (2): 142-153.
- Bộ phận nhận cảm. (sf). Truy cập ngày 24 tháng 3 năm 2017, từ Wikipedia: en.wikipedia.org.
