Jak ludzie odczuwają ból i dlaczego organizm go potrzebuje? Codziennie odczuwamy ból. Kontroluje nasze zachowanie, kształtuje nasze nawyki i pomaga nam przetrwać. Dzięki bólowi zakładamy na czas gips, bierzemy zwolnienie lekarskie, odrywamy rękę od rozgrzanego żelaza, boimy się dentystów, uciekamy przed osą, sympatyzujemy z bohaterami filmu Piła i unikamy bandy chuliganów.
Ryby to pierwsze organizmy na Ziemi, które odczuwają ból. Żywe istoty ewoluowały, stawały się bardziej złożone, podobnie jak ich sposób życia. Aby ostrzec ich o niebezpieczeństwie, pojawił się prosty mechanizm przetrwania - ból.
Dlaczego czujemy ból?
Nasze ciało składa się z ogromnej liczby komórek. Aby mogły oddziaływać, w błonie komórkowej znajdują się specjalne białka - kanały jonowe. Za ich pomocą komórka wymienia jony z inną komórką i kontaktuje się ze środowiskiem zewnętrznym. Roztwory wewnątrz komórek są bogate w potas, ale ubogie w sód. Pewne stężenia tych jonów są utrzymywane przez pompę sodowo-potasową, która wypompowuje nadmiar jonów sodu z komórki i zastępuje je potasem.
Praca pomp potasowo-sodowych jest tak ważna, że połowa spożytego pożywienia i około jedna trzecia wdychanego tlenu trafia na dostarczenie im energii.
Kanały jonowe to prawdziwe wrota zmysłów, dzięki którym możemy poczuć ciepło i zimno, zapach róż i smak naszego ulubionego dania, a także poczuć ból.
Film promocyjny:
Kiedy coś wpływa na błonę komórkową, struktura kanału sodowego ulega deformacji i otwiera się. W wyniku zmiany składu jonowego powstają impulsy elektryczne, które rozprzestrzeniają się przez komórki nerwowe. Neurony składają się z ciała komórki, dendrytów i aksonu - najdłuższego procesu, w którym porusza się impuls. Na końcu aksonu znajdują się bąbelki z neuroprzekaźnikiem, substancją chemiczną biorącą udział w przekazywaniu tego impulsu z komórki nerwowej do komórki mięśniowej lub do innej komórki nerwowej. Na przykład acetylocholina przekazuje sygnał z nerwu do mięśnia i istnieje wiele innych mediatorów między neuronami w mózgu, takie jak glutaminian i „hormon radości” serotonina.
Podcinanie palca podczas gotowania sałatki - tak się stało prawie ze wszystkimi. Ale nie przecinasz dalej palca, odsuwasz rękę. Dzieje się tak, ponieważ impuls nerwowy biegnie wzdłuż neuronów z wrażliwych komórek, detektorów bólu, do rdzenia kręgowego, gdzie nerw ruchowy już przekazuje polecenie do mięśni: zabierz rękę! Nakładasz plaster na palec, ale nadal czujesz ból: kanały jonowe i neuroprzekaźniki wysyłają sygnały do mózgu. Sygnał bólu przechodzi przez wzgórze, podwzgórze, formację siatkowatą, obszary śródmózgowia i rdzeń przedłużony.
W końcu ból dociera do miejsca przeznaczenia - do wrażliwych obszarów kory mózgowej, w których jesteśmy w pełni świadomi.
Życie bez bólu
Życie bez bólu to marzenie wielu ludzi: bez cierpienia, bez strachu. To jest całkiem realne i są wśród nas ludzie, którzy nie odczuwają bólu. Na przykład w 1981 roku Stephen Peet urodził się w Stanach Zjednoczonych, a kiedy mu wyszły zęby, zaczął gryźć język. Na szczęście jego rodzice zauważyli to w porę i zabrali chłopca do szpitala. Tam powiedziano im, że Stephen ma wrodzoną niewrażliwość na ból. Wkrótce urodził się brat Steve'a, Christopher i okazało się, że ma to samo.
Mama zawsze powtarzała chłopcom: infekcja to cichy zabójca. Nie znając bólu, nie mogli dostrzec w sobie objawów chorób. Konieczne były częste badania lekarskie. Nie mając pojęcia, czym jest ból, faceci mogli walczyć z miazgą lub po otwartym złamaniu utykać z wystającą kością, nawet tego nie zauważając.
Kiedyś, pracując z piłą elektryczną, Steve rozerwał ramię od nadgarstka do łokcia, ale zszył je samodzielnie, będąc zbyt leniwy, by iść do lekarza.
„Często opuszczaliśmy szkołę, ponieważ wylądowaliśmy w szpitalnym łóżku z kolejnym urazem. Spędziliśmy tam więcej niż jeden świąteczny poranek i urodziny”- mówi Stephen. Życie bez bólu nie jest życiem bez cierpienia. Steve ma ciężkie zapalenie stawów i ból kolana - grozi mu to amputacją. Jego młodszy brat Chris popełnił samobójstwo, gdy dowiedział się, że może skończyć na wózku inwalidzkim.
Okazuje się, że bracia mają defekt w genie SCN9A, który koduje białko Nav1.7, kanał sodowy zaangażowany w odczuwanie bólu. Tacy ludzie odróżniają zimno od gorącego i czują dotyk, ale sygnał bólu nie mija. Ta sensacyjna wiadomość została opublikowana w czasopiśmie Nature w 2006 roku. Naukowcy odkryli to, badając sześcioro pakistańskich dzieci. Wśród nich był magik, który zabawiał tłum, chodząc po rozżarzonych węglach.
W 2013 roku w Nature opublikowano kolejne badanie, które dotyczyło małej dziewczynki, która nie była zaznajomiona z odczuwaniem bólu. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu w Jenie odkryli mutację w genie SCN11A, który koduje białko Nav1.9, inny kanał sodowy odpowiedzialny za ból. Nadekspresja tego genu zapobiega gromadzeniu się ładunków jonowych, a impuls elektryczny nie przechodzi przez neurony - nie odczuwamy bólu.
Okazuje się, że nasi bohaterowie otrzymali swoją „supermoc” z powodu awarii kanałów sodowych, które biorą udział w transmisji sygnału bólu.
Co sprawia, że odczuwamy mniejszy ból?
Kiedy odczuwamy ból, organizm wytwarza specjalne „leki wewnętrzne” - endorfiny, które wiążą się z receptorami opioidowymi w mózgu, uśmierzając ból. Morfina, wyizolowana w 1806 roku i znana jako skuteczny lek przeciwbólowy, działa jak endorfiny - wiąże się z receptorami opioidowymi i hamuje uwalnianie neuroprzekaźników oraz aktywność neuronów. Po podaniu podskórnym morfina zaczyna działać w ciągu 15–20 minut i może utrzymywać się do sześciu godzin. Tylko nie można dać się ponieść takiej „kuracji”, może się to źle skończyć, jak w opowiadaniu Bułhakowa „Morfina”. Po kilku tygodniach stosowania morfiny organizm przestaje wytwarzać endorfiny w wystarczających ilościach i pojawia się uzależnienie. A kiedy działanie leku się kończy, wiele sygnałów dotykowych, które trafiają do mózgu, nie są już chronione przez system przeciwbólowy,powodować cierpienie - następuje wycofanie.
Napoje alkoholowe wpływają również na układ endorfinowy i podwyższają próg bólu. Alkohol w małych dawkach, podobnie jak endorfiny, działa euforycznie i sprawia, że jesteśmy mniej podatni na uderzenie w twarz po uczcie weselnej. Faktem jest, że alkohol stymuluje syntezę endorfin i hamuje system wychwytu zwrotnego tych neuroprzekaźników.
Jednak po usunięciu alkoholu z organizmu progi wrażliwości na ból obniżają się ze względu na zahamowanie syntezy endorfin i zwiększenie aktywności ich napadu, co nie łagodzi typowego kaca następnego dnia rano.
Kto boli bardziej: mężczyźni czy kobiety?
Według badań przeprowadzonych przez naukowców z McGill University, kobiety i mężczyźni inaczej odczuwają ból, stwierdzili, że odczuwanie bólu u samic i samców myszy zaczyna się w różnych komórkach. Do tej pory przeprowadzono wiele badań na temat natury bólu kobiet i mężczyzn, a większość z nich wskazuje, że kobiety cierpią na niego bardziej niż mężczyźni.
W trakcie szeroko zakrojonych prac w 2012 roku, kiedy naukowcy przeanalizowali zapisy ponad 11 tysięcy pacjentów kalifornijskich szpitali, naukowcy stwierdzili, że kobiety gorzej tolerują ból i częściej niż mężczyźni stykają się z nim. Chirurdzy plastyczni ze Stanów Zjednoczonych odkryli, że kobiety mają dwa razy więcej receptorów nerwowych na centymetr kwadratowy na twarzy niż mężczyźni. Dziewczęta są już tak wrażliwe od urodzenia - według badań opublikowanych w czasopiśmie Pain u noworodków reakcje mimiczne na zastrzyki w stopę były wyraźniejsze niż u chłopców. Wiadomo również, że kobiety częściej skarżą się na ból po zabiegu i gorzej czują się na fotelu dentystycznym.
Z pomocą biednym kobietom przychodzą hormony
Na przykład jeden z żeńskich hormonów płciowych, estradiol, zmniejsza aktywność receptorów bólu i pomaga kobietom łatwiej radzić sobie z silnym bólem.
Na przykład poziom estradiolu gwałtownie wzrasta przed porodem i działa jako rodzaj leku przeciwbólowego. Niestety po menopauzie poziom tego hormonu w organizmie spada, a kobiety odczuwają większy ból. Nawiasem mówiąc, mężczyźni mają podobną sytuację z testosteronem. Poziom tego męskiego hormonu płciowego spada z wiekiem, a niektóre objawy bólowe stają się bardziej wyraźne.
Ale ból to nie tylko przekazywanie impulsów nerwowych do mózgu, to także psychologiczne postrzeganie bólu. Na przykład uczestnicy jednego interesującego badania potroili swój próg bólu po tym, jak pokazano im, jak inny uczestnik spokojnie tolerował taką samą ekspozycję na ból. Chłopców od urodzenia uczy się odwagi: „chłopcy nie płaczą”, „trzeba znosić”, „płakać to wstyd”. A to wnosi znaczący wkład: mężczyźni wytrwale znoszą ból, a mózg „myśli”, że nie jest dla nich tak bolesny.