Hogyan érzik az emberek a fájdalmat, és miért van rá szükségük a testnek? Minden nap fájdalmat érzünk. Irányítja viselkedésünket, formálja szokásainkat és segít túlélni. A fájdalomnak köszönhetően időben felveszünk egy gipszet, betegszabadságot veszünk, elhúzzuk a kezünket a forró vas elől, félünk a fogorvosoktól, elszaladunk a darázs elől, együttérzünk a Fűrész film szereplőivel és elkerüljük a huligán bandát.
A halak a Földön az első olyan szervezetek, amelyek fájdalmat éreznek. Az élőlények fejlődtek, összetettebbé váltak, és életmódjuk is. És figyelmeztetni őket a veszélyre, megjelent a túlélés egyszerű mechanizmusa - fájdalom.
Miért érzünk fájdalmat?
Testünket hatalmas számú sejt alkotja. Annak érdekében, hogy kölcsönhatásba léphessenek, a sejtmembránban speciális fehérjék vannak - ioncsatornák. Ezek segítségével egy sejt ionokat cserél egy másik cellával, és kapcsolatba lép a külső környezettel. A sejtekben lévő oldatok káliumban gazdagak, de nátriumban szegények. Ezen ionok bizonyos koncentrációit egy nátrium-kálium szivattyú tartja fenn, amely a felesleges nátriumionokat kiszivattyúzza a sejtből, és ezeket káliummal helyettesíti.
A kálium-nátrium szivattyúk munkája olyan fontos, hogy az elfogyasztott ételek fele és a belélegzett oxigén körülbelül egyharmada energiát biztosít.
Az ioncsatornák az érzékek igazi kapui, amelyeknek köszönhetően érezhetjük a meleget és a hideget, a rózsák illatát és a kedvenc ételünk ízét, és fájdalmat is érezhetünk.
Promóciós videó:
Amikor valami befolyásolja a sejtmembránt, a nátriumcsatorna szerkezete deformálódik és megnyílik. Az ionösszetétel változása miatt elektromos impulzusok keletkeznek, amelyek az idegsejteken keresztül terjednek. A neuronok sejttestből, dendritekből és axonból állnak - ez a leghosszabb folyamat, amelyen az impulzus mozog. Az axon végén buborékok vannak, amelyek egy neurotranszmitterrel, egy vegyi anyaggal rendelkeznek, amely részt vesz ezen impulzus továbbításában egy idegsejtből egy izomsejtbe vagy egy másik idegsejtbe. Például az acetilkolin az idegtől az izomig továbbítja a jelet, és az agy idegsejtjei között sok más közvetítő van, például glutamát és az "örömhormon" szerotonin.
Vágja az ujját saláta főzés közben - ez szinte mindenkivel megtörtént. De nem vágja tovább az ujját, hanem elhúzza a kezét. Ez azért történik, mert az idegimpulzus az idegsejtek mentén fut az érzékeny sejtektől, a fájdalomérzékelőktől a gerincvelőig, ahol a motorideg már továbbítja a parancsot az izmoknak: távolítsa el a kezét! Szalagot tesz az ujjára, de mégis fájdalmat érez: az ioncsatornák és a neurotranszmitterek jeleket küldenek az agyba. A fájdalomjel átjut a thalamuson, a hypothalamuson, a retikuláris képződésen, a középagy és a medulla oblongata területein.
Végül a fájdalom eléri rendeltetési helyét - az agykéreg érzékeny területeit, ahol teljes mértékben tisztában vagyunk vele.
Az élet fájdalom nélkül
A fájdalom nélküli élet sok ember álma: nincs szenvedés, nincs félelem. Ez egészen valóságos, és vannak közöttünk olyan emberek, akik nem éreznek fájdalmat. Például 1981-ben Stephen Peet az Egyesült Államokban született, és amikor kijöttek a fogai, rágni kezdte a nyelvét. Szerencsére szülei időben észrevették ezt, és kórházba vitték a fiút. Ott azt mondták nekik, hogy Istvánnak veleszületett érzéketlensége van a fájdalommal szemben. Steve bátyja, Christopher hamarosan megszületett, és kiderült, hogy ugyanez a dolog.
Anya mindig azt mondta a fiúknak: a fertőzés néma gyilkos. A fájdalom ismerete nélkül nem láthatták magukban a betegségek tüneteit. Gyakori orvosi vizsgálatokra volt szükség. A srácok fel sem fogva, mi a fájdalom, pép erejéig harcolhatnak, vagy nyílt törést kapott, kinyúló csonttal csapkodtak, észre sem véve.
Egyszer, egy elektromos fűrésszel dolgozott, Steve a csuklótól a könyökig tépte a karját, de magától varrta fel, lusta volt orvoshoz fordulni.
„Gyakran kihagytuk az iskolát, mert újabb sérüléssel egy kórházi ágyba kerültünk. Nem egy karácsonyi reggelet és születésnapot töltöttünk ott”- mondja Stephen. A fájdalom nélküli élet nem szenvedés nélküli élet. Steve-nek súlyos ízületi gyulladása van és fáj a térde - ez amputációval fenyegeti. Öccse, Chris öngyilkos lett, miután megtudta, hogy kerekesszékbe kerülhet.
Kiderült, hogy a testvéreknek hibája van az SCN9A génben, amely a Nav1.7 fehérjét kódolja, amely a fájdalom érzékelésében szerepet játszó nátriumcsatorna. Az ilyen emberek megkülönböztetik a hideget a forrótól, és érzik az érintést, de a fájdalomjel nem múlik el. Ez a szenzációs hír a Nature folyóiratban jelent meg 2006-ban. A tudósok ezt hat pakisztáni gyermek vizsgálatával tudták meg. Köztük volt egy bűvész, aki a forró parazson át sétálva szórakoztatta a tömeget.
2013-ban egy újabb tanulmány jelent meg a Nature-ben, amely egy kislányra összpontosított, akinek nem volt ismerős a fájdalomérzet. A jénai egyetem német tudósai mutációt fedeztek fel az SCN11A génben, amely a Nav1.9 fehérjét kódolja, amely a fájdalomért felelős másik nátriumcsatorna. Ennek a génnek a túlzott expressziója megakadályozza az ion töltések felhalmozódását, és az elektromos impulzus nem halad át az idegsejteken - nem érzünk fájdalmat.
Kiderült, hogy hőseink a nátriumcsatornák meghibásodása miatt kapták meg "szuperhatalmukat", amelyek részt vesznek a fájdalomjel továbbításában.
Mitől érezünk kevesebb fájdalmat?
Amikor fájdalmaink vannak, a test speciális "belső gyógyszereket" - endorfinokat - állít elő, amelyek az agyban lévő opioid receptorokhoz kötődve tompítják a fájdalmat. Az 1806-ban izolált és hatékony fájdalomcsillapítóként elismert morfin endorfinként viselkedik - kötődik az opioid receptorokhoz, és gátolja a neurotranszmitter felszabadulását és az idegsejtek aktivitását. Szubkután beadva a morfin 15–20 percen belül elkezd hatni, és akár hat órán át is eltarthat. Csak az egyiket nem szabad elragadni egy ilyen "bánásmóddal", ennek rossz vége lehet, mint Bulgakov "Morfin" című történetében. A morfin több hetes használata után a test elegendő mennyiségben abbahagyja az endorfin termelést, és megjelenik a függőség. És amikor a gyógyszer hatása megszűnik, sok tapintható jel kerül az agyba, amelyet már nem véd a fájdalomcsillapító rendszer,szenvedést okoz - elvonás következik be.
Az alkoholos italok szintén hatással vannak az endorfin rendszerre és növelik a fájdalomküszöböt. Az alkohol kis adagokban, mint az endorfinok, eufórikus, és kevésbé fogékonyak minket arra, hogy esküvői lakoma után arcon ütjük. Az a tény, hogy az alkohol serkenti az endorfinok szintézisét és elnyomja ezen neurotranszmitterek újrafelvételi rendszerét.
Miután azonban az alkoholt eltávolították a szervezetből, a fájdalomérzékenység küszöbértéke csökken az endorfinok szintézisének gátlása és megfogásuk aktivitásának növekedése miatt, ami nem enyhíti a másnap reggelre jellemző másnaposságot.
Ki bánt jobban: férfiak vagy nők?
A McGill Egyetem kutatóinak tanulmánya szerint a nők és a férfiak másképp élik meg a fájdalmat, és megállapították, hogy a női és hím egerek fájdalomérzékelése különböző sejtekben kezdődik. A mai napig nagyon sok kutatást végeztek a női és férfi fájdalom természetéről, és többségük jelzi, hogy a nők többet szenvednek ettől, mint a férfiak.
Egy nagyszabású munka során 2012-ben, amikor a tudósok több mint 11 ezer kaliforniai kórház betegének adatait elemezték, a tudósok megállapították, hogy a nők rosszabbul tolerálják a fájdalmat, és gyakrabban néznek szembe velük, mint a férfiak. Az Egyesült Államok plasztikai sebészei pedig azt találták, hogy a nők arcán négyzetcentiméterenként kétszer annyi idegreceptor van, mint a férfiaknál. A lányok már születésüktől fogva olyan érzékenyek - a Pain folyóiratban megjelent tanulmány szerint újszülött lányoknál a láb injekcióinak arcreakciói kifejezettebbek voltak, mint fiúknál. Az is ismert, hogy a nők gyakrabban panaszkodnak fájdalomra a műtét után, és rosszabbul érzik magukat a fogorvosi székben.
A hormonok a szegény nők segítségére vannak
Például az egyik női nemi hormon, az ösztradiol, csökkenti a fájdalom receptor aktivitását, és segít a nőknek könnyebben megbirkózni a magas szintű fájdalommal.
Például az ösztradiol szintje szülés előtt meredeken emelkedik, és egyfajta fájdalomcsillapítóként működik. Sajnos a menopauza után ennek a hormonnak a szintje csökken a szervezetben, és a nők több fájdalmat szenvednek. Egyébként a férfiaknak hasonló a helyzetük a tesztoszteronnal. Ennek a férfi nemi hormonnak a szintje az életkor előrehaladtával csökken, és egyes fájdalomtünetek egyre hangsúlyosabbá válnak.
De a fájdalom nemcsak az idegimpulzusok továbbadása az agyba, hanem a fájdalom pszichológiai érzékelése is. Például egy érdekes vizsgálat résztvevői megháromszorozták a fájdalomküszöböt, miután megmutatták, hogy egy másik résztvevő hogyan nyugodtan tolerálja ugyanazt a fájdalom-kitettséget. A fiúkat születésüktől kezdve bátornak tanítják: „a fiúk nem sírnak”, „ki kell viselni”, „szégyenletes sírni”. És ez jelentősen hozzájárul: a férfiak kitartóan viselik a fájdalmat, és az agy "úgy gondolja", hogy ez nem olyan fájdalmas számukra.