Pijn en prikkelgeleiding
advertisement
1 Pijn en prikkelgeleiding L.H.D.J. Booij 1.1 Pijnreceptoren – 2 1.2 Transmissie van de zenuwprikkel – 4 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 Opbouw van de perifere zenuw – 4 Prikkelvorming – 7 Prikkelgeleiding en -overdracht – 11 Modulatie van de prikkel – 14 1.3 Perceptie van pijn – 15 1.4 Nociceptie in het orofaciale gebied – 16 Literatuur – 18 1 2 1 Hoofdstuk 1 • Pijn en prikkelgeleiding Volgens de World Health Organisation is pijn ‘een onplezierige gewaarwording die optreedt bij dreigende weefselbeschadiging’. Fysiologisch gezien gaat het dus om een waarschuwingssysteem. Bij tandheelkundige behandelingen ervaart de patiënt pijn als onplezierig, waardoor het voor de tandarts onmogelijk is zijn werk naar behoren uit te voeren. 1.1 Pijnreceptoren Pijnprikkels worden voornamelijk gegenereerd door betrekkelijk vormloze sensorische zenuwuiteinden van Aδ- en C-vezels. Deze vrije zenuwuiteinden (nociceptoren, zie . figuur 1.1 ) zijn gevoelig voor allerlei prikkels van mechanische, thermische en chemische aard en worden daarom polymodaal genoemd. Nociceptoren vertonen geen adaptatie: zolang de prikkel duurt, treden nociceptieve reacties op. Nociceptoren kennen een hoge drempelwaarde, waardoor alleen potentieel schadelijke prikkels worden waargenomen. De waarneming van de prikkel vindt plaats door op de sensor aanwezige receptoren die de prikkel in een elektrisch signaal omzetten. Deze receptoren bestaan uit ionenkanalen die reageren op mechanische prikkels, temperatuur, of op chemische stoffen. Het proces van omzetting van een prikkel in een elektrisch zenuwsignaal noemen we transductie. Bij beschadiging van weefsels komen allerlei stoffen vrij die in staat zijn nociceptoren te prikkelen, zoals histamine, serotonine, bradykinine, prostaglandine E2 en interleukinen. Deze stoffen activeren de nociceptoren en verlagen de prikkeldrempel ervan (sensitisatie). Ook is er een feedbackregulatie vanuit het centraal zenuwstelsel, waardoor, als er eenmaal pijn is waargenomen, de receptoren en de synapsen gevoeliger worden voor de nociceptieve prikkels. Dit mechanisme speelt een rol bij het ontstaan van chronische pijn. Nociceptoren komen ook in gebitselementen en de mondholte voor en zijn meestal gevoelig voor een specifieke neurotransmitter. Belangrijk daarbij zijn de met vloeistof gevulde kanaaltjes in het dentine, waarin vrije uiteinden van de n. trigeminus aanwezig zijn die drukveranderingen in de kanaaltjes waarnemen. Daarnaast spelen odontoblasten een rol. Zij geven ATP (adenosinetrifosfaat) af. Dit ATP stimuleert de uiteinden van de n. trigeminus. Het sensorisch zenuwstelsel kent ook ‘fysiologische’ sensoren. Dit zijn eindorgaantjes van de sensorische zenuwen, zoals de lichaampjes van Krause, van Meisner en van Pacini (zie . figuur 1.2). 3 1.1 • Pijnreceptoren merkelse schijf tastlichaampje vrije zenuwuiteinden lamellair lichaampje 1 . Figuur 1.1 Nociceptoren. . Figuur 1.2 Fysiologische sensoren. haarreceptoren krause eindknop 4 1 Hoofdstuk 1 • Pijn en prikkelgeleiding Deze ‘fysiologische’ sensoren reageren meestal op slechts één specifieke prikkel (warmte, tast, reuk, etc.) en zijn dus unimodaal. Daarnaast vertonen zij het fenomeen van adaptatie; dat wil zeggen, dat bij langdurige of blijvende prikkeling de reactie op de prikkel verdwijnt. Bij overmatige prikkeling kunnen ook deze ‘fysiologische’ sensoren pijnervaring initiëren. De transductie vindt plaats via ionenkanalen. Transmissie van de zenuwprikkel 1.2 De prikkels die in de nociceptoren worden opgevangen en omgevormd tot zenuwprikkels moeten uiteindelijk in de hersenen worden geïnterpreteerd. Transport van de zenuwprikkel vindt plaats in het sensorische zenuwstelsel, waarin drie opeenvolgende zenuwvezels zijn gekoppeld. De eerste zenuwvezels vormen de perifere zenuw. De tweede en derde liggen in het centrale zenuwstelsel en vormen zenuwbanen (tracti). De celkernen van de individuele zenuwcellen liggen bij elkaar gegroepeerd in ganglia en zenuwkernen (nuclei). 1.2.1 Opbouw van de perifere zenuw Het transport van nociceptieve stimuli verloopt langs sensorische ongemyeliniseerde Aδ- en dun gemyeliniseerde C-vezels. Andere typen zenuwvezels zijn betrokken bij het transport van andere sensorische prikkels (zie intermezzo 1.1). Een perifere zenuw is opgebouwd uit de uitlopers van een verzameling zenuwcellen, bijeengehouden door een bindweefselnetwerk. De afzonderlijke uitlopers zijn al dan niet omgeven door een isolerende myelinelaag, de huls of schede van Schwann. Intermezzo 1.1 Nociceptieve vezelbanen Er zijn verschillende soorten perifere zenuwvezels in het lichaam. Nociceptieve prikkels worden opgevangen in nociceptoren en dan voortgeleid via A- of C-vezels (. figuur 1.3). De eerste zijn dun gemyeliniseerd en hebben een snelle voortgeleiding van prikkels (1,2-40 m/s), de tweede zijn ongemyeliniseerd en hebben een trage voortgeleiding (0,13-1,2 m/s). De A-vezels kennen verschillende subtypen: α, β, γ en δ. De C-vezels transporteren prikkels opgewekt door temperatuur, mechanische of chemische stimulatie. De Aα-vezels transporteren motorische impulsen ten behoeve van de stand 5 1.2 • Transmissie van de zenuwprikkel . Figuur 1.3 axonen. type axon diameter (µm) snelheid (m/s) Aα 13-20 18-120 Aβ 6-12 35-75 Aδ 1-5 5-35 C 0,2-1,5 0,5-2,0 en bewegingen van het lichaam (proprioceptie), de Aβ-vezels vervoeren impulsen ten behoeve van de tastzin en signalen van de mechanoreceptoren uit de huid. De Aγ-vezels zijn betrokken bij het regelen van de spierspanning. De Aδ-vezels transporteren pijnprikkels en temperatuursignalen. Deze primaire neuronen hebben hun cellichaam in het ganglion van de achterwortels en voor het aangezicht in de kernen van de n. trigeminus. De axonen lopen in de tractus van Lissauer de achterhoorn van het ruggenmerg in en schakelen daar in de laminae van Rexed op het secundaire sensorische neuron. Dit secundaire sensorische neuron kruist de middenlijn en ascendeert als tractus spinothalamicus. De tractus spinothalamicus synapteert in nuclei van de thalamus, van waaruit ze op de somatosensorische cortex projecteren. Vanuit de somatosensorische cortex werken descenderende banen modulerend op het nociceptieve systeem. Uit deze vezels komen de neurotransmitters serotonine en noradrenaline vrij. Ook het secundaire neuron van de n. trigeminus kruist de middenlijn en projecteert via de thalamus op de cortex. Primaire afferente 1 6 1 Hoofdstuk 1 • Pijn en prikkelgeleiding . Figuur 1.4 De zenuwcel. dendrieten cellichaam knoop van ranvier myelineschede schwanncel synaps Het cellichaam vormt het metabole centrum van de zenuwcel (. figuur 1.4); daar worden ook de meeste celonderdelen geproduceerd. Dendrieten voeren prikkels af in de richting van het cellichaam en axonen voeren prikkels van het cellichaam af. Sommige axonen worden door een myelineschede omgeven, andere niet. De axonen en dendrieten zijn langgerekt en vormen de zenuwvezels. Aan het einde van de dendrieten zitten receptoren die in staat zijn signalen op te vangen. Aan het eind van de axonen zitten synapsen waar de prikkel op een volgende zenuwcel of op een cel van het eindorgaan wordt overgedragen. Zenuwen zijn bundels van zenuwvezels bijeengehouden door bindweefsel (. figuur 1.5). Daarbij wordt ook elk afzonderlijk axon omgeven door bindweefsel (endoneurium). Bundels van zenuwvezels vormen een fasciculus, die weer bijeen wordt gehouden door bindweefsel (perineurium). Een aantal fasciculi wordt opnieuw door bindweefsel (epineurium) bijeengehouden, waardoor een zenuw wordt gevormd. 7 1.2 • Transmissie van de zenuwprikkel . Figuur 1.5 ruggenmergzenuw ruggenmerg epineurium bloedvaten perineurium endoneurium zenuwvezels 1.2.2 Prikkelvorming Ontstaan en transport van prikkels in zenuwvezels is een ingewikkeld proces. Om elektrische prikkels te kunnen opwekken, moet er een verandering van elektrische lading plaatsvinden. Cellen worden omgeven door een semipermeabele celmembraan, die alleen doorgankelijk is voor water. Een selectieve ionenpomp verplaatst actief kaliumionen naar binnen en natriumionen naar buiten. Het gevolg is een concentratiegradiënt van natriumen kaliumionen over de membraan. In het cytoplasma bevindt zich een hoge concentratie negatief geladen eiwitten, waardoor de cel ten opzichte van zijn omgeving negatief geladen is. Ook zijn extracellulair negatief geladen ionen aanwezig, voornamelijk De perifere zenuw. 1 1 Hoofdstuk 1 • Pijn en prikkelgeleiding . Figuur 1.6 Semipermeabele membraan met ionenkanalen. gegradueerde potentiaal synapsactiviteit 8 actiepotentiaal rustpotentiaal informatieproces extracellulair vocht -30 0 -70 +30 mV + + - - + - - 2+ - - - - - K+lekkanaal - + + - - - - - + - - + + + Na+-K+wisselpomp 3+ 3+ ATP ADP - + cytoplasma - - - celmembraan + + 2+ - 3+ + + - + + 2 + + - + - - - + - - + Na+lekkanaal Cl- + K+ + Na+ chloride-ionen. Aan beide zijden van de membraan wordt de elektrische lading in evenwicht gehouden door positief geladen ionen (natrium, kalium, calcium). Omdat er binnen iets meer anionen aanwezig zijn dan buiten, zal daardoor ook het aantal kationen binnen iets hoger zijn dan buiten. Hierdoor ontstaat een potentiaalverschil van –60 mV, dat de rustpotentiaal wordt genoemd. In de membraan zijn ionenkanalen aanwezig die open of gesloten kunnen zijn (. figuur 1.6). Deze kanalen kunnen worden geactiveerd door een elektrische prikkel (‘voltage-gated’), door een chemische prikkel (‘ligand-gated’) of door een mechanische prikkel. Als ionenkanalen openstaan, kunnen ionen langs de concentratiegradiënt worden verplaatst. In rust staan voornamelijk kaliumkanalen open, zodat kaliumionen de cel proberen te verlaten. Het relatieve overwicht aan anionen in de cel (eiwitten) werkt 1.2 • Transmissie van de zenuwprikkel deze uitstroom van kationen echter tegen. Indien de natriumkanalen van de membraan opengaan, zullen natriumionen zich naar binnen verplaatsen: er is dan als het ware een lek in de membraan. Intermezzo 1.2 Ionenkanalen zijn van groot belang bij het ontstaan, de voortgeleiding en de overdracht van zenuwimpulsen. Activatie van deze receptoren kan geschieden door een elektrische prikkel (voltage-gated kanalen) of door een neurotransmitter (ligandgated kanalen). Bij activatie gaat het kanaal open en worden ionen doorgelaten die een depolarisatie van de celmembraan veroorzaken. Voltage-gated kanalen kunnen ook door mechanische druk worden geopend en spelen een belangrijke rol in de nociceptie. Voltage-gated ionenkanalen zijn onder andere de snelle natriumkanalen en de calciumkanalen, die betrokken zijn bij de vorming van prikkels in het hart en bij de voortgeleiding van prikkels in de zenuwvezels (. figuur 1.7). Voorbeelden van ligand-gated ionenkanalen zijn onder andere acetylcholinereceptoren, glutamaatreceptoren en GABA-receptoren (. figuur 1.8) De instroom van natriumionen verstoort het elektrisch evenwicht, waardoor lokaal depolarisatie optreedt en er ook kaliumionen naar buiten kunnen gaan. Hierdoor wordt het evenwicht tussen anionen en kationen hersteld (repolarisatie). Tijdens de depolarisatie en het begin van de repolarisatie kan geen nieuwe depolarisatie optreden (refractaire periode). Als de lokale depolarisatie gering is, keert de evenwichtssituatie snel terug (. figuur 1.9). Pas als de lokale depolarisatie een bepaalde drempelwaarde bereikt (circa –50 mV), treedt een actiepotentiaal op. Er is dus sprake van een ‘alles of niets-effect’. De hoogte van de drempelwaarde voor het optreden van een actiepotentiaal wordt bepaald door factoren zoals de duur en sterkte van de depolariserende stimulus en de status van de receptor. Hierdoor worden de voltage-gated natriumkanalen geopend, zodat instroom van natrium plaatsvindt en de polariteit van de membraan omkeert. De natriumkanalen blijven slechts ongeveer één milliseconde open, waarna ze weer sluiten. De kaliumkanalen zijn dan nog steeds open, en uitstroom van kalium via voltage-gated kaliumkanalen herstelt het elektrisch evenwicht. Er treedt zelfs hyperpolarisatie op. De voltage-gated kaliumkanalen worden dan gesloten en 9 1 10 1 Hoofdstuk 1 • Pijn en prikkelgeleiding . Figuur 1.7 Verplaatsing van natrium en kalium door ionenkanalen tijdens depolarisatie en repolarisatie. Na+ K+ 35 0 drempelwaarde -70 depolarisatie begint A Na+-kanaal open; Na+ gaat de cel in; K+-kanaal begint te openen Na+ + K+ 35 0 -70 depolarisatie eindigt repolarisatie begint B Na+-kanaal gesloten; K+-kanaal volledig open; K+ verlaat de cel Na+ K+ 35 0 -70 repolarisatie voltooid C Na+-kanaal gesloten; K+-kanaal begint te sluiten door de natrium-kaliumpomp wordt de uitgangssituatie hersteld. Het aantal natrium- en kaliumionen dat moet worden verplaatst om een actiepotentiaal op te wekken is zeer gering. 11 1.2 • Transmissie van de zenuwprikkel 1 . Figuur 1.8 Voorbeelden van ligand-gated ionenkanalen. extracellulair ionen neurotransmitter intracellulair +50 ENa depolarisatie 0 Na+ in K+ uit repolarisatie mV drempel -70 hyperpolarisatie Em rust -90 prikkel EK tijd (msec) 1.2.3 Prikkelgeleiding en -overdracht Nadat een stimulus is omgezet in een actiepotentiaal (transductie), moet de actiepotentiaal langs de zenuw worden voortgeleid. Dit gebeurt door opeenvolgende depolarisaties langs de membraan, die worden geïnitieerd door activatie van snelle natriumkanalen. Bij gemyeliniseerde zenuwen zijn er alleen natriumkanalen op plaatsen waar geen myelineschede aanwezig is: de knopen van Ranvier. Hierdoor vindt een springende (saltatoire) geleiding . Figuur 1.9 De actiepotentiaal. 12 1 t=1 Hoofdstuk 1 • Pijn en prikkelgeleiding Na+ axon Na+ t=1,5 Na+ K+ K+ Na+ K+ t=2 K+ Na+ K+ K+ . Figuur 1.10 Na+ Saltatoire geleiding. plaats (. figuur 1.10). In ongemyeliniseerde vezels is de geleiding continu over de gehele lengte van het neuron (. figuur 1.11). Intermezzo 1.3 In tegenstelling tot de rest van het menselijk lichaam bestaat er voor het aangezicht een scheiding tussen de motorische en sensorische innervatie. De motorische innervatie van het aangezicht vindt plaats via de n. facialis (zevende hersenzenuw) en de sensorische via de n. trigeminus (vijfde hersenzenuw). Uitzondering hierop zijn de motorische vezels in de n. 1 t=1 1 13 1.2 • Transmissie van de zenuwprikkel 2 Na+ stimulatie Na+kanaal B K+ kanaal axon Na+ 3 t=2 K+ K+ axon K+ K+ 4 . Figuur 1.11 Continue geleiding. mandibularis die de kauwspieren innerveren en de sensorische vezels van de n. facialis die voor de waarneming van de smaak zorgen, voor zover dit het voorste twee derde deel van de tong betreft. Het motorische deel van de n. mandibularis splitst zo hoog af dat deze takken bij blokkade van de n. alveolaris inferior en n. lingualis niet worden uitgeschakeld. Motorische takken naar de m. mylohyoideus en voorste buik van de m. digastricus worden wel beïnvloed door een mandibulair blok, maar in de praktijk merk je daar weinig van. Bij blokkade van de geleiding in een zenuw zal alleen de functie van de zenuw distaal van de plaats van blokkade worden uitgeschakeld. Hierdoor zal er bij tandheelkundige behandeling dus geen pijn worden gevoeld, maar kan de patiënt nog wel de aangezichtsspieren bewegen en zijn kauwspieren gebruiken (zie 7 figuur 2.8). 14 1 Hoofdstuk 1 • Pijn en prikkelgeleiding Intermezzo 1.4 In de praktijk blijkt vaak dat de onderlip na verdoving van de n. alveolaris inferior een beetje gaat ‘hangen’, hoewel de motorische innervatie daarvan niet door deze zenuw wordt verzorgd. Waarschijnlijk wordt dit veroorzaakt doordat de spierspoeltjes in de m. orbicularis oris wel zijn verdoofd en de basistonus van de onderlipspier aan de verdoofde zijde daardoor afneemt. Omdat het sensorische zenuwstelsel uit drie opeenvolgende neuronen bestaat, moet de prikkel van de ene zenuwcel naar de andere worden overgedragen. Deze overdracht vindt plaats in synapsen door middel van een neurotransmitter. De neurotransmitter wordt presynaptisch afgegeven en activeert postsynaptische receptoren. De postsynaptische receptoren bestaan uit ionenkanalen die zich bij activatie openen, waardoor depolarisatie van de celmembraan plaatsvindt en zich opnieuw een elektrische prikkel vormt die langs de vezel wordt voortgeleid. 1.2.4 Modulatie van de prikkel Op de plaatsen waar schakelingen van zenuwimpulsen plaatsvinden, kan de prikkel versterkt of gedempt worden. Dit wordt neuromodulatie genoemd. Deze neuromodulatie kan perifeer en in schakelstations in het centrale zenuwstelsel plaatsvinden. Een van de meest voorkomende vormen van neuromodulatie is beïnvloeding van de voltage-gated natriumkanalen, die bij de vorming en de voortgeleiding van de actiepotentialen zijn betrokken. Excitatoire neurotransmitters leiden tot een verlaging van de rustpotentiaal (hypopolarisatie). Het gevolg is een gemakkelijker bereiken van de drempelwaarde, waardoor sneller een actiepotentiaal kan optreden. Inhibitoire transmitters veroorzaken alleen het openen van kaliumkanalen, waardoor hyperpolarisatie van de membraan optreedt en een actiepotentiaal moeilijker kan ontstaan. Door deze mechanismen wordt de transmissie van stimuli beïnvloed. Het vrijmaken van neurotransmitters kan ook via presynaptische receptoren worden beïnvloed. Bij deze systemen zijn vele receptoren betrokken. Meestal gaat het daarbij om selectieve ionenkanalen (zie intermezzo 1.6). Modulatie van prikkelgeleiding vindt ook plaats door cellulaire second messengers. Een voorbeeld hiervan is prostaglandine E2, 15 1.3 • Perceptie van pijn . Figuur 1.12 Aangrijpingspunt analgetica (blauwe ellips). mestcel + substance-P huidlaesie interneuron ontstekingsmediatoren bloedvat + substance-P vermijding dorsale wortelganglion motorneuron dat vrijkomt bij weefselbeschadiging. Via een G-proteïne (proteïnekinase-A) gekoppelde receptor verhoogt prostaglandine E2 de sensorische transductie. Hierdoor vergemakkelijkt de instroom van natrium en de uitstroom van kalium, zodat de elektrische lading over de membraan verandert en de zenuwcel prikkelbaarder wordt. Dit heeft tot gevolg dat een nociceptieve prikkel gemakkelijker wordt voortgeleid. Er is dus sprake van een lokaal versterkingssysteem. Anderzijds zijn er afferente vezels die juist een dempende werking op de transductie hebben. Zo verhoogt activatie van µ-receptoren (opioïden) de prikkeldrempel, waardoor de transmissie negatief wordt gemoduleerd. Farmacologische pijnbehandeling grijpt vaak op deze modulatiesystemen aan (. figuur 1.12). 1.3 1 Perceptie van pijn Bewustzijn is noodzakelijk voor de gewaarwording van pijn. De nociceptieve prikkels bereiken uiteindelijk de primaire sensorische cortex, waardoor pijn wordt ervaren en een fysiologische respons wordt opgewekt. Pijn leidt tot het vrijkomen van hormonen, zoals cortisol en catecholaminen, waardoor het katabolisme wordt gestimuleerd. Ook nemen ademhalingsfrequentie en de snelheid van de bloedsomloop toe. Door overdracht van de prikkel op het limbische systeem ontstaan angst en emotie. Er bestaan grote verschillen in pijnperceptie tussen mannen en vrouwen. Vrouwen hebben een lagere pijndrempel en een lagere tolerantie voor nociceptieve stimuli dan mannen. Daarnaast zijn 16 1 Hoofdstuk 1 • Pijn en prikkelgeleiding er grote sociaal-culturele verschillen in de pijnervaring: de ene patiënt ervaart geen pijn, terwijl een ander het bij dezelfde prikkel uitschreeuwt van de pijn. De emotionele toestand van de patiënt en omgevingsfactoren spelen een belangrijke rol bij de beleving van de pijn. Zo hebben angst en opwinding een grote invloed op de beleving van pijn. Angst mobiliseert het lichaam om in actie te komen en daarmee een dreigende schade te laten afnemen of te verhinderen. Als gevolg hiervan treedt door angst een hypalgesie op. Opwinding heeft het tegengestelde effect. Geurstoffen hebben grote invloed op de gemoedstoestand; deze invloed is veel groter dan de invloed van muziek die in de tandartsenpraktijk vaak wordt toegepast. Ook treedt de invloed van geurstoffen sneller op dan die van geluid of van visuele prikkels. Recent is aangetoond dat geurstoffen via gemoedsverandering inderdaad een snelle en positieve invloed hebben op de beleving van pijn. Hier lijkt voor de tandarts nog een taak weggelegd. 1.4 Nociceptie in het orofaciale gebied Het proces van transductie, transmissie, modulatie en perceptie speelt zich ook af in het hoofd-halsgebied. Pijn in gebitselementen wordt veroorzaakt door prikkeling van polymodale nociceptoren in de pulpa en het dentine die reageren op mechanische en thermische activatie. Zij kunnen ook op druk reageren. De intensiteit van de pijn wordt bepaald door de frequentie van prikkeling van de sensoren en door het aantal zenuwvezels dat wordt geëxciteerd. Temperatuurstimulaties geven via Aδ-vezels onmiddellijk pijnreacties. Bij mechanische prikkeling van een gebitselement beweegt vloeistof in de pulpa en in kanaaltjes in het dentine, waardoor de vorm van de zenuwmembraan verandert en langzaam een prikkel wordt opgewekt (via C-vezels). Bij toediening van koude dooft de prikkel na enige tijd uit, omdat door vasoconstrictie zuurstofgebrek van de zenuw optreedt. Elektrische stimulatie veroorzaakt ionentransport, met stimulatie van de zenuwuiteinden als gevolg. Hetzelfde proces treedt op bij osmotische stimulatie, bijvoorbeeld door suiker en zout. Chemische ontstekingsfactoren veroorzaken prikkeling van de nociceptoren op de C-vezels in de pulpa. In het parodontium en in de pulpa van gebitselementen zijn substanceP, calcitonine gene-related peptide en neurokinine A aangetoond. In pijnlijke gebitselementen is de concentratie van deze ontstekingsmediatoren verhoogd. Ze komen bij prikkeling vrij uit de zenuwvezeluiteinden en activeren de nociceptoren. De prikkels 1.4 • Nociceptie in het orofaciale gebied worden dus voortgeleid door primaire Aδ- en C-vezels in voornamelijk de n. trigeminus. Zij synapteren in het ganglion Gasseri op secundaire vezels die naar de trigeminuskernen in de hersenstam gaan. Van daaruit wordt op de thalamus en de hersenschors geprojecteerd. De secundaire C-vezels eindigen in het meest caudale deel van de ventrobasale thalamus om van daaruit naar de nucleus intralaminaris van de thalamus te gaan (ze vormen het activerend deel van de formatio reticularis) en te projecteren op de cerebrale cortex en de hypothalamus. De secundaire Aδ-vezels termineren in de nucleus caudalis en activeren van daaruit eveneens de pijnbanen naar het meest caudale deel van de ventrobasale thalamus. Van daaruit gaan de tertiaire banen naar andere delen van de thalamus en de somatosensorische cortex. Intermezzo 1.5 Lokaal anestheticum ingespoten in weefsels wordt in de bloedbaan geabsorbeerd. De snelheid van absorptie wordt bepaald door de doorbloeding van het betreffende weefsel, de concentratie van het anestheticum en de hoeveelheid die wordt ingespoten. Als een overdosis lokaal anestheticum wordt toegediend of als direct in het bloedvat wordt gespoten, zal dus een een (te) hoge concentratie in het bloed worden bereikt. Daardoor zal een effect optreden in hersenweefsel (amandelkern) en/of hartspier. Dit kan aanleiding zijn tot het optreden van een ‘epileptisch insult’, meestal gevolgd door bewusteloosheid, doordat eerst inhiberende en daarna pas faciliterende hersensystemen worden uitgeschakeld. In het hart kan vertraging van de hartslag of zelfs hartstilstand optreden door verstoring van de prikkelgeleiding in het hart. Intermezzo 1.6 Modulatie van nociceptieve prikkels Bij de verwerking van nociceptieve stimuli zijn verschillende ionenkanalen betrokken. Ze zijn onder andere aanwezig in de perifere uiteinden, betrokken bij de perceptie van de stimulus en moduleren daar de prikkelbaarheid: warmtegevoelige ionenkanalen (vanilloïdreceptoren, VR1), zuurgevoelige kanalen (proton-geactiveerde receptoren) en purinegevoelige ionenkanalen (P2X-receptoren). Daarnaast zijn er voltage-gated receptoren die vooral natrium- of kaliumionen doorlaten en ligand-gated kanalen, die voornamelijk op de release van neurotransmitters inwerken. 17 1 18 1 Hoofdstuk 1 • Pijn en prikkelgeleiding De neurotransmitters worden in grote hoeveelheden afgegeven door het presynaptische zenuwuiteinde en zijn in staat om de polariteit van zenuwmembranen te veranderen door ionenkanalen te openen. Hierdoor ontstaat een postsynaptische potentiaal, die afhankelijk van de aard een depolarisatie (excitatoire postsynaptische potentiaal) of een hyperpolarisatie (inhibitoire postsynaptische potentiaal) van de membraan veroorzaakt. Als neurotransmitters kationenkanalen openen, gaat het om excitatie van de zenuw (depolarisatie), als ze anionenkanalen openen om inhibitie (hyperpolarisatie). De belangrijkste excitatoire neurotransmitter in de nociceptoren is glutamaat. In peptiderge vezels speelt substance-P een belangrijke rol. Neuropeptiden zijn niet alleen neurotransmitter in de koppeling naar spinale nociceptieve neuronen en autonome ganglia, maar zorgen ook voor vasodilatatie, contractie van gladde spieren, vrijmaking van histamine uit mestcellen, chemotaxie van neutrofiele granulocyten en proliferatie van T-lymfocyten en fibroblasten. Literatuur Brierly SM. Molecular basis of mechanosensitivty. Auton Neurosci 2010;153:58-68. Chidchuangchai W, Vongsavan N, Matthes B. Sensory transduction mechanisms responsible for pain caused by cold stimulation of dentine in man. Arch Oral Biol 2007;52:154-60. Dubin AE, Patapoutian A. Nociceptors: the sensors of the pain pathway. J Clin Invest 2010;120:3760-72. Topp KS, Boyd BS. Peripheral nerve: from the microscopic functional unit of the axon to the biomechanically loaded macroscopic structure. J Hand Ther 2012;25:142-51.
