Физиология головной боли
При получении травмы определить источник боли довольно просто. Но для того, чтобы мозг ее зарегистрировал, организму необходимо выполнить ряд последовательных действий, т. е. сигналы от повреждённых или раздражённых тканей должны пройти определённый путь и быть обработаны нервной системой.
Болевые сигналы перемещаются по чувствительным нервным волокнам к спинному мозгу. Существует несколько типов таких волокон. Спинной мозг действует не просто подобно проводу: он способен модифицировать входящие сигналы. Головной и спинной мозг постоянно получают и обрабатывают информацию. При этом современная физиология различает ноцицепцию — обработку сигналов об угрозе повреждения тканей — и собственно боль. По определению IASP, боль является неприятным сенсорным и эмоциональным переживанием.
Ствол головного мозга и вегетативная нервная система участвуют в регулировании основных физиологических функций организма, которыми мы практически не способны управлять произвольно: кровяного давления, частоты сердцебиений, потоотделения и пищеварения. Вегетативная нервная система включает симпатическую и парасимпатическую части; с пищеварительной системой тесно связана энтеральная нервная система. Когда симпатическая нервная система активизируется, учащаются сердцебиение и дыхание, может повышаться кровяное давление. Знаменитый физиолог У. Б. Кэннон назвал такую реакцию «бороться или бежать». Когда же мы находимся в состоянии покоя, возрастает влияние парасимпатической системы.
Раньше устройство мозга нередко объясняли как три почти самостоятельные части: ствол, «лимбический мозг» и окружающий его «рациональный неокортекс». Эта схема удобна как метафора, но слишком упрощает реальное устройство нервной системы. Эмоции, память, оценка опасности, внимание и планирование возникают благодаря работе взаимосвязанных сетей, в которых участвуют таламус, миндалевидное тело, кора больших полушарий, стволовые структуры и другие области.
Большинство сенсорных сигналов действительно проходят через таламус, а миндалевидное тело участвует в оценке эмоциональной значимости событий и реакциях страха. Воспоминания, окрашенные в сильные эмоциональные оттенки, зачастую очень устойчивы, хотя и не всегда конкретны. Поэтому человек, которого однажды укусила собака, позднее может нервничать, увидев похожую собаку, услышав лай или оказавшись вблизи места, где это произошло. Однако говорить, что отдельный «эмоциональный мозг» всегда регистрирует боль раньше «рационального мозга», было бы слишком грубым упрощением.
Такая реакция, как боль, сказывается на деятельности целого ряда систем организма. Первоначально может передаваться простая рефлекторная реакция на уровне спинного мозга, что позволяет быстро отдалиться от источника опасности. Одновременно головной мозг оценивает значение происходящего. Страх, тревога и ожидание боли способны усиливать болевой опыт, а внимание и ощущение безопасности — иногда ослаблять его. Боль имеет и сенсорный, и эмоциональный компоненты.
Поступающие болевые сигналы могут модифицироваться спинным или головным мозгом. Эти импульсы могут усиливаться или ослабляться.
В 1960-е годы в понимании физиологии боли произошел существенный прорыв. В 1965 году Рональд Мелзак и Патрик Уолл предложили теорию воротного контроля боли (gate control theory). Она помогла понять, почему интенсивность боли не всегда прямо соответствует степени повреждения и почему травмы, полученные во время спортивных занятий или в экстремальной ситуации, иногда первоначально почти не ощущаются.
Получив небольшой ушиб, мы нередко растираем соответствующую область тела, и это иногда помогает ослабить боль. Стимуляция неболевых чувствительных А-бета-волокон действительно может влиять на передачу ноцицептивных сигналов от А-дельта- и С-волокон в спинном мозге. На передачу болевых сигналов воздействует и головной мозг: если человек сосредоточен на чём-нибудь важном, боль иногда ощущается слабее. Однако «контрольный клапан» — это образное объяснение сложной системы, а не буквальный клапан в нервной системе.
Отраженной называют боль, которая ощущается в другой части тела, а не в месте её истинного источника. Например, при ишемии сердечной мышцы боль может чувствоваться в груди, плече, руке, шее или челюсти. Один из механизмов отражённой боли связывают с тем, что сигналы от внутренних органов и кожи сходятся на общих нейронах центральной нервной системы, и мозгу бывает трудно точно определить источник.
Сенсорные пути от верхней части шеи функционально связаны с путями тройничного нерва. Поэтому некоторые заболевания шеи действительно способны вызывать головную боль — её называют цервикогенной. Но само наличие боли или напряжения в шее ещё не доказывает такую причину: международные критерии требуют признаков конкретного заболевания шейных структур и связи головной боли с этим состоянием. Сосредоточивая внимание на одной части тела, мы действительно можем сильнее замечать поступающие от неё ощущения. Согласно современным представлениям, восприятие боли обусловлено сложными взаимодействиями между периферическими нервами, спинным и головным мозгом, вниманием, памятью и эмоциями.
Травмированная область тела часто отекает, краснеет и становится болезненной. Воспалительные вещества повышают чувствительность местных нервных окончаний, поэтому даже сравнительно слабое прикосновение может ощущаться неприятно. Эта реакция важна для восстановления после травмы: боль снижает вероятность дополнительного повреждения, поскольку человек старается беречь пораженную область.
Однако бывают ситуации, когда нервная система остаётся в состоянии повышенной чувствительности и после обычного срока восстановления. Так, после опоясывающего лишая у части взрослых развивается постгерпетическая невралгия: после исчезновения сыпи может сохраняться резкая или жгучая боль даже от слабого прикосновения. Гиперчувствительность также часто наблюдается во время приступов мигрени: пациенты могут становиться чрезмерно чувствительными к свету, звукам, запахам и прикосновению.
Если боль становится хронической, изменения обработки сигналов в периферической и центральной нервной системе могут поддерживать повышенную чувствительность. Поэтому при хронической или часто повторяющейся головной боли важно определить её конкретный тип: мигрень, головная боль напряжения, цервикогенная и другие головные боли имеют разные механизмы и диагностические критерии.