TP3MO1 Laboration - smärta 2015VT

**LABORATION – SMÄRTA – VT15 – Rong Ma**

**Bakgrund**

* Smärta är en subjektiv upplevelse – unik för individen och påverkarbar av många faktorer.
* Utvärderande av smärta är viktigt vid kartläggande av smärtsymtom hos patienter.

**Värmesmärta ("Den dubbla smärtupplevelsen") – heat pain**

*Stick ned foten i varmt vatten (60 grader) och stå på den i några sekunder.*

* Smärta leds i två fibersystem – A-delta och C-fibrer. Utlöses specifikt bra av stark värme.
	+ Dessa har olika ledningshastighet. A-delta snabbare, C-fibrer långsammare.
	+ Se varför i handouts. Större diameter (A-delta) – mindre inre resistans.
	Myeliniserat axon (A-delta) – minskad membrankapacitans.

Det uppkommer två olika smärtsignaler, den ena kommer långsammare än den andra.

***Den snabba smärtan (frist pain)*** förmedlas av A-delta axoner, som är myeliniserade och är stora i diameter. Detta leder till att membrankapacitansen minskar (myelin) och en minskad inre resistens (diameter). På så sätt kommer signalen färdas i en hastighet av 5-30 m/s. Smärtan är mer skarp, kortvarig och har högre intensitet. Den kan tolkas som en varningssignal, en skyddsmekanism, och skapar inget minne.

***Den långsamma smärtan (second pain)*** förmedlas av C-fibrer, som är omyeliniserade och små i diameter. Det här leder till att hastigheten i dem kommer vara lägre, 0,5-2 m/s. Smärtan är mindre skarp men varar längre. Den kommer leda till att vi får ett smärtminne, som gör att vi kommer undvika att utsätta oss för samma smärta nästa gång. I det här fallet, inte sätta ner foten i varmt vatten igen.

Skulle man få det varma vattnet på axeln kommer inte separationen av smärtvågorna märkas lika tydligt. Det här beror på att avståndet är kortare in till ryggmärgen, axonerna behöver inte vara lika långa som i benet.

Ofta vill man gnugga sig eller blåsa på hudytan som utsätts för det varma vattnet. Det här beror på ”gate”-kontroll lokalt i dorsalhornet. Nociceptiva afferenter kommer då att excitera projektionsneuronet, som leder vidare smärta. Beröringsafferenter exciterar ett sk. ”gate”-neuron, som är inhibitoriskt. Detta ”gate”-neuron kommer i sin tur att inhibera projektionsneuronet och minska smärtintensiteten. Genom att gnugga eller blåsa på hudytan kommer man då excitera ”gate”-neuronet, genom beröringsafferenterna à projektionsneuronet hämmas à minskad nociceptiv smärta.

**Ischemisk muskelsmärta – ischemic pain**

*Håll uppe ena ramen rakt upp i 1 minut, sätt därefter på en blodtrycksmaschett. Pumpa upp trycket till 200 mm Hg. Vila armen i knät i 5 min.* S*änk därefter manschet­trycket varvid armen snabbt blodfylls och huden rodnar (reaktiv hyperemi).*

*Gör detsamma för andra armen, men gör även aktiva handrörelser så fort trycket har pumpats upp.*

* Vid ischemi à obalans mellan metaboliska kravet i vävnaden och tillförd syregasmängd à ansamling av sura metaboliter som följd (vätejoner, H+).
	+ Vanligt vid muskelsmärta, pga förträngningar i kärl som försörjer muskulatur.
	+ Sker vid angina pectoris (kärlkramp i hjärtmuskel). Ökat muskelarbete kommer då förvärra smärtan.

Under förloppet känns det som om någon slår med en hammare på armen. En öm, bultande känsla. Försökspersonen kände även en känsla av svaghet i armen.

Anaerob metabolism i musklerna kommer ge upphov till bildande av syra (vätejoner). Detta kommer aktivera två olika jonkanaler som är sammankopplade med nociceptiv smärta – TRPV1 (transient receptor potential vanilloid) och ASIC (acid sensing ion channel).

TRPV1 aktiveras av sjunkande pH (alltså vätejoner), värme samt capsaicin, som finns i mat med chili.

Aktiveringen av jonkanalerna kommer leda till ett inflöde av positiva joner, som då leder till en depolarisation och, om tröskelvärdet uppnås, en aktionspotential. Dessa aktionspotentialer kommer förmedla smärta.

Muskelfunktionen kommer att försämras, pga att Na+/K+-pumpen slutar fungera, då den kräver ATP. Detta ATP kan inte tillgodoses vid ischemi. Liknande mekanismer ligger bakom konsekvenserna av en hjärtattack (enligt läraren Rong Ma).

ATP och pumpar

Spänningsskillnaden över cellmembranet är en förutsättning för att en nervretning skall kunna fortplanta sig längs en nervfiber eller en muskelcell. Därför leder en brist på näringsämnen eller syrgas i hjärnan snabbt till medvetslöshet då ATP-bindningen upphör och jonpumpen stoppar. Pumpen är också betydelsefull för att upprätthålla volymen av en cell. Stoppar pumpen sväller cellen. Skillnaden i natriumkoncentration mellan in- och utsida är drivkraft i upptag av viktiga näringsämnen, som cellen behöver t ex glukos och aminosyror. Då blodet stoppats upp i armen kan varken behovet av syre eller glukos tillgodoses och mitokondrierna kan inte producera ATP normalt. Mitokondrierna kan gå den anaeroba vägen för att tillverka ATP (med mjölsyra som biprodukt), men bara en stund och utan glukos kommer det inte att kunna hålla på så länge. Syre behövs också för att bryta ner den mjölksyra som bildats.

***(Refererad smärta – referred pain)*** Vid kärlkramp i hjärtat (angina pectoris) kan patienter ofta drabbas av smärta som strålar ut mot käken, armen, magen eller mot ryggen. Det här beror på att skador i inre organ kan refereras till hudområden – sk refererad smärta. Det här sker för att nociceptiva afferenter i organ och hudområden kan konvergera till en och samma nervcellskropp i dorsalrotsgangliet. Konsekvensen blir att hjärnan inte kan skilja på smärtan från det inre organet och huden, då dessa fortleds i samma bana. Fenomenet kan förklaras genom att hjärnan inte kartlagt smärtreceptorer i inre organ på samma sätt som i yttre, och inte är van vid att känna smärta i de inre organen. Då vi skadar oss oftare i yttre organ, exempelvis huden, är hjärnan mer van vid att isolera smärtan därifrån och kunna lokalisera dess ursprung.

**Projicerad smärta – projected pain**

*Stimulera N. ulnaris vid armbågen, sedan N. medianus (mellan flexorsenorna på undersidan av handleden) och till sist N. radialis (insidan av handleden). Öka långsamt intensiteten.*

* Direkt aktivering av sensorisk nerv à känns som stimuleringen kommer från nervens perifera innervationsområde.
	+ Samma princip bakom projicerad smärta (smärtminnet).
	+ Vid diskbråck (mekanisk påverkan på spinala nervrötter) känner man då smärta i motsvarande innervationsområde.

Vid elektrisk stimulering av nerver kan projicerad smärta uppstå i motsvarade axons innervationsområde. Det här beror på att aktivitet i hudnervsaxon alltid tolkas av CNS som att receptorerna stimulerats. Faktum är att man egentligen går förbi receptorerna och stimulerar axonet direkt, men detta kan inte CNS känna av. Projicerad smärta är alltså *INTE* relaterad till aktivering av nociceptorer.

Om intensiteten ökas kommer man så småningom att aktivera motorneuron, vilket leder till muskelryckningar i axonens innervationsområden.

Tänkbara möjligheter till skillnader mellan där stimuleringen upplevs: kanske kan beskrivas av skillnader i vilka receptiva fält som axonet har? Om de receptiva fälten är större och mer utbredda kommer smärtan kännas på ett större område.

**TENS – transkutan elektrisk nervstimulering**

*Använd painmatcher för att dokumentera smärttröskel. Sätt sedan på elektroder på muskler (i det här fallet biceps samt en av underarmsmusklerna). Sänd sedan en lågfrekvent respektive högfrekvent signal och dokumentera smärtsensation efter 10 och 20 minuter, samt efter 10 minuters vila.*

TENS-stimulering utnyttjar nervsystemets egna smärtlindrande mekanismer.

* ***Högfrekvent TENS***: 80 Hz. Stimulerar grova beröringsnerver (A-beta fibrer).
	+ Muskler kommer inte kunna kontrahera i den höga frekvensen, vilket medför att signalen istället upplevs som en lätt beröring, och därmed aktiverar ”gate”-kontroll i dorsalhornet. Se mekanism vid ”Värmesmärta – gnugga och blåsa på huden”.
	+ Glutamat från A-beta fibrer kommer frisättas, vilket aktiverar GABA-neuron.
	+ GABA-neuron kommer sedan att frisätta GABA till projektionsneuronet, som då har GABA-receptorer på sig à Cl- och HCO3- kommer in i projektionsneuronet à depolarisation motverkas à fortledning av AP blockas à hämmad smärta.
	+ GABA-receptorns reverseringspotential är -60 mV, alltså kommer det att motverka att tröskelvärdet på -55 mV nås för nervcellen.
	+ Leder till hämmad impulsöverföring i smärtbanan på ryggmärgsnivå.
* ***Lågfrekvent TENS***: 2 Hz. Muskelkontraktioner i området för stimuleringen eftersträvas.
	+ Kraftiga muskelkontraktioner à aktiverar ergoreceptorer i skelettmuskulaturen (svarar både på sträckning och kontraktion).
	+ Impulsen förs sedan vidare till ryggmärgen
	+ Når thalamus, men även nucleus raphe magnus (NRM) – raphe nuclei – och PAG (periaqueductal gray) via ascenderande spinala banor.
	+ NRM och PAG frisätter då endorfin à smärthämning.
	+ I NRM aktiveras också descenderande inhibitoriska serotinerga neuron à leder till smärthämming enligt två mekanismer:
		1. ***Serotonin frisätts*** – hämmar direkt den primära smärtafferensen i dorsalhornet
		2. ***Stimulerar spinala enkefalinerga interneuron i dorsalhornet*** – dessa interneuron kommer aktiveras av enkephalin, som framkommer via serotonin.
	+ Både serotonin och enkefalinerga interneuron är inhibitoriska (motverkar depolarisation) jmf. med glutamat som är excitatoriskt.