NEUROBIOLOGIE VAN PIJN NEUROSCIENCE: VAN BASIS TOT KLINIEK Dr. J.A.M. van Gisbergen

OVERZICHT somatosensorisch systeem: submodaliteiten wat is pijn? berust op apart sensorisch systeem eigen banen naar hogere centra snelle en langzame pijn nociceptoren hyperalgesie en sensitisatie centrale mechanismen foutieve localisatie van pijn reorganisatie hersenen na amputatie en fantoompijn poorttheorie van pijn afdalend systeem placebo effect

SOMATOSENSORISCH SYSTEEM FIJNE TAST detectie van vorm en grootte van voorwerpen PROPRIOCEPTIE perceptie van positie en beweging van ledematen NOCICEPTIE detectie van weefselbeschadiging (ervaren als pijn) TEMPERATUURZIN detectie van warmte en koude

DERMATOMEN sensorische informatie naar ruggenmerg komt binnen via de dorsale wortel huidgebiedje dat door één dorsale wortel wordt geïnnerveerd heet dermatoom

TAST RECEPTOREN IN DE HUID 4 typen tastreceptoren (2 oppervlakkig en 2 diep gelegen, gemyeliniseerd) ongemyeliniseerde vezels met kale eindigingen voor temperatuur en nociceptie

HET BEGRIP RECEPTIEF VELD hoe gedefinieerd? het receptor gebiedje, op de huid waarmee een sensorisch neuron functioneel is verbonden hoe opmeten? meet actiepotentialen met microelectrode en bepaal waar stimulatie van receptoren de neuron activiteit beïnvloedt

PROPRIOCEPTIE perceptie van positie en stand van de ledematen en van het lichaam zonder gebruik te maken van het visuele systeem mechanoreceptoren in spieren en gewrichten: spierspoelen meten spierlengte Golgi peeslichaampjes meten spierkracht gewrichtsreceptoren meten gewrichtshoek belangrijk voor spinale reflexen

SPIERRECEPTOREN spierspoelen meten spierlengte Golgi peeslichaampjes meten spierkracht

TEMPERATUUR SENSATIE twee groepen sensoren: warmte en koude detectoren tegengestelde responsies op koude stimulus sterke adaptatie

NOCICEPTOREN pijn wordt gemedieerd door speciale receptoren: nociceptoren nociceptoren reageren niet op taststimuli detecteren weefselbeschadiging

AFFERENTE ZENUWVEZELS Geleidingssnelheid wordt bepaald door: vezeldiameter dikte myelineschede (afwezig bij C-vezels)

TWEE BAANSYSTEMEN spinothalamische baan voor pijn en temperatuur dorsale kolommen systeem voor tast en proprioceptie

BROWN-SEQUARD SYNDROOM halfzijdige lesie ruggenmerg: uitval pijn en temperatuurzin contralateraal uitval van tast en proprioceptie ipsilateraal

WAT IS PIJN? onplezierige sensatie, samenhangend met (potentiële) weefselbeschadiging moeilijk kwantificeerbaar, subjectief essentiële functie om te overleven waarschuwing bescherming ( bijv. terugtrekreflex) niet te negeren autonome respons (zweten, hartfrequentie) gaat gepaard met emotie

PIJN: PERCEPTIE EN ACTIE Terugtrekreflex Perceptie van pijn

TERUGTREK REFLEX exteroreceptieve reflex flexie van gestimuleerd been om beschadiging te beperken strekreflex van het andere been om niet om te vallen

TWEE THEORIEËN CODERING PIJN Er zijn specifieke neuronen die pas vuren als er beschadiging optreedt Er is geen apart pijn systeem. Pijn ontstaat bij hoge vuurfrequenties in systeem dat ook zwakke stimuli kan coderen

PIJN BERUST OP APART SYSTEEM pijn is niet het gevolg van overstimulatie van tast of temperatuur sensoren, maar berust op een gespecialiseerd sensorisch systeem: er kan ongevoeligheid zijn voor pijn terwijl andere systemen normaal werken intense electrische stimulatie van tast of temperatuur axonen geeft geen pijn gevoel nociceptor heeft hoge drempel; vuurt pas bij weefselbeschadiging

HOGE DREMPEL nociceptor vuurt pas bij weefselbeschadiging, niet op alleen aanraken

PIJN HEEFT APARTE BAAN

SNELLE EN LANGZAME PIJN snelle gemyeliniseeerde A-delta vezels coderen scherpe pijn stuurt terugtrekreflex (schade beperken) langzame ongemyeliniseerde C-vezels coderen pijn vanuit diepe weefsels geeft zeurende pijn die later opkomt en tijd aanhoudt belemmert gebruik van beschadigd weefsel (herstel bevorderen)

EIGENSCHAPPEN NOCICEPTOREN niet spontaan actief, hoge drempel (beschadiging) weefsel beschadiging verhoogt gevoeligheid (sensitisatie) dit kan leiden tot spontane activiteit verschillende types voor chemische, mechanische en temperatuur aanwezig in meeste weefsels, maar niet in de hersenen

SENSITISATIE EN AXONREFLEX endogene stoffen worden vrijgezet door weefselbeschadiging deze stoffen leiden tot activatie en sensitisatie van de nociceptoren activatie van nociceptoren leidt via axonreflex tot vrijzetting substantie P vaatverwijding en activatie mestcellen ontstekingsreactie leidt tot herstel roodheid, warmte, zwelling en pijn

SENSITISATIE IN C-VEZEL na hittebeschadiging vóór hittebeschadiging

PERIFERE HYPERALGESIE vrijzetten van stoffen door beschadiging maakt gebied gevoeliger door diffusie van deze stoffen wordt naburig, niet beschadigd gebied óók gevoeliger voor pijnstimuli gebruik wordt daardoor ontmoedigd en herstel krijgt een kans

HYPERALGESIE EN SENSITISATIE weefselbeschadiging zet stoffen vrij die C-vezels activeren nociceptoren kunnen daardoor spontaan actief worden weefsel wordt zeer gevoelig (hyperalgesie) zelfs al pijn zonder aanraking (allodynia) The normal pain response is depicted by the curve at the right, where even strong stimuli are not experienced as pain. A traumatic injury can shift the curve to the left. Then, noxious stimuli become more painful (hyperalgesia) and typically painless stimuli are experienced as pain (allodynia).

CENTRALE SENSITISATIE als centraal neuron langdurig sterke signalen ontvangt kan synaps sterker worden nog steeds grote gevoeligheid, ook al is het weefsel weer hersteld

CENTRALE FACTOREN Niet alleen de fysische stimulus is bepalend

CORTICALE GEBIEDEN somatosensorische cortex insula cingulate cortex

CORTICALE GEBIEDEN gerelateerd aan de fysische stimulus gerelateerd aan emotionele en affectieve aspecten

EMPATHIE EN PIJN proefpersoon ondergaat pijn zelf: alle pijn gebieden actief proefpersoon ziet pijn bij vriend: alleen emotie gebieden actief (somatosensorische cortex niet)

FOUTE LOKALISATIE VAN PIJN GEPROJECTEERDE PIJN electrisch knopje op elleboog beknelde dorsale wortel (hernia) Carpaal-tunnel syndroom: beknelling nervus medianus in pols GEREFEREERDE PIJN pijn in linker arm bij hartkwaal FANTOOM PIJN pijn in geamputeerd lichaamsdeel

GEPROJECTEERDE PIJN bij carpaal tunnel syndroom wordt de zenuw geexciteerd in de pols hersenen hebben geleerd dat signalen van de hand komen pijn wordt in de hand gelokaliseerd

GEREFEREERDE PIJN beschadiging van diepe weefsels wordt ergens anders gevoeld oorzaak: nociceptor banen komen samen, het brein kan niet onderscheiden en lokaliseert pijn op de huid misschien aangeleerde respons

REORGANISATIE HERSENEN NA AMPUTATIE neuronen hadden vroeger receptief veld op de hand enkele maanden na amputatie receptief veld op stomp of op gezicht

REORGANISATIE HERSENEN NA AMPUTATIE patiënt heeft fantoomsensaties in geamputeerde onderarm na aanraking van gezicht werkeloze neuronen maken nieuwe verbindingen

REORGANISATIE HERSENEN NA AMPUTATIE fantoomsensaties zijn erger naarmate corticale reorganisatie in hersenen sterker is pogingen om reorganisatie ongedaan te maken met spiegeltruc

FANTOOM SENSATIE BIJ PATIËNT receptief veld vroeger op de hand, nu op de stomp betekenis van de activiteit is hetzelfde gebleven

VERKLARING VERSCHIJNSELEN receptief veld meten electrisch stimuleren

POORT THEORIE VAN PIJN pijnsignalen in C-vezels kunnen bij binnenkomst in het ruggenmerg worden tegengehouden door: masseren of wrijven op de huid afdalende signalen vanuit de hersenen

AFDALEND SYSTEEM CONTROLEERT PIJN baansysteem van peri-acqueductale grijs (PAG) via raphe kern naar ruggenmerg electrische stimulatie onderdrukt pijn kan pijn onderdrukken bij extreme stress (vlucht, oorlog) gebruikt morfine achtige stoffen als neurotransmitter onderdrukt door naloxon (morfine antagonist) past in poort theorie

PLACEBO EFFECT placebo effect wordt onderdrukt door naloxon naloxon onderdrukt ook pijnstillende werking van opium achtige stoffen

EINDE

APART SYSTEEM VOOR JEUK (ITCH) jeuk neuron jeuk percept