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MÓDULO 16 – 16 – ANATOMIA ANATOMIA Y FISIOLOGIA DEL DOLOR Contenido Tema 1 - Introducción 2 1.1 Inicio .................................................................................................... 2 1.1.1
Entender el Dolor ........................................ ............... 2
1.1.2
El dolor es una experiencia humana ........................... 2
1.1.3
Dolor es diferente a acción nociceptiva ...................... 3
1.1.4
Componentes del Dolor ............. ................................ 3
1.1.5
Actividad Práctica ....................................................... 4
Tema 2 – Neurobiología Neurobiología de la Nocicepción Nocicepción 5 1.2 Nocicepción................................... ....................................................................... ....................................................... ................... 5 1.3
Anatomía y Fisiología de la Nocicepción ........................................ ....... 6
1.4
Pregunta........................................................................................ Pregunta.................................................... ........................................... ....... 6
Tema 3 – Transducción 7 1.5 Mecanoreceptores Mecanoreceptores y nociceptores nociceptores .................................... ....................................................... ................... 7 1.6
Transducción ..................................................................... ................................. ....................................................... ................... 8
1.7
Nociceptores Nociceptores .......................................................... ..................... ................................................................... .............................. 8
1.8
Dos tipos de fibras aferentes primarias ................................... ................................................ ............. 9
1.9
Nocicepción visceral ........................................ ................................... 10
1.10
Dolor visceraldolor visceral .................................... ................................................................. ............................. 11
1.11
Actividad Práctica ........................................................ ....................... 11 11
Tema 4 – Transmisión 12 1.12 Transmisión ................................... ....................................................................... ..................................................... ................. 12 1.13
Sinapsis en la médula espinal . ..................................... ............................................................ ....................... 13
1.14
Sinapsis en la médula espinal 2 .................................... ........................................................... ....................... 13
1.15
Neuronas de la médula espinal .................................... ........................................................... ....................... 14
1.16
Transmisión desde la médula espinal hasta el tálamo........ ................. 15
1.17
Tracto espinorectal ...................................................... ....................... 16
1.18
Tracto espinorectal 2 ....................................... ................................... 16
1.19
La percepción del dolor implica la actividad de la corteza cerebral .....18
1.20
Activación del cerebro para percibir la experiencia dolorosa .............. 18
1.21
Actividad práctica ........................................................ ....................... 19 19
Tema 5 – Modulación Nociceptiva Nociceptiva 20 1.22 Transmisión ................................... ....................................................................... ..................................................... ................. 20 1.23
Actividad Práctica ........................................................ ....................... 24 24
Tema 6 – Resumen 25 1.24 Mecanismos de génesis ................................... ................................... 25 1.25
Clasificación Clasificación del dolor .................................................................... ................................ ......................................... .....26
1.26
Proceso de nocicepción ......................................... nocicepción ...................................................................... ............................. 26
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MÓDULO 16 – 16 – ANATOMIA ANATOMIA Y FISIOLOGIA DEL DOLOR
Tema 1 - Introducción 1.1 Inicio 1.1.1
Entender el Dolor
Podemos ver que el dolor es, sobre todo, una experiencia subjetiva; sin embargo, esta experiencia subjetiva tiene también una base biológica, y se lleva a cabo en una base orgánica, neurobiológica, muy precisa, que es importante conocer para entender el do lor, evaluarlo y tratarlo de forma adecuada.
1.1.2
El dolor es una experiencia humana
Una de las definiciones de dolor más aceptadas en todo el mundo es la de la Asociación Internacional para el Estudio del Dolor, y define “Dolor” como una experiencia sensorial y emocional, al mismo tiempo que es desagradable, desagradable, y que se asocia generalmente a daño tisular real o potencial; pero no necesariamente necesariamente existe este daño, con que sea descrito en términos de ese daño es s uficiente para considerar que algo es dolor. El dolor es entonces, más que algo neurológico; es una experiencia subjetiva que integra al mismo t iempo muchos elementos diferentes.
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MÓDULO 16 – ANATOMIA Y FISIOLOGIA DEL DOLOR Es cierto que es u na activación neurológica del sistema de nocicepción, pero al mismo tiempo se acompaña de emociones, pensamientos, memoria, contexto cultural, y es muy importante entender que los aspectos anatómicos, fisiológicos y farmacológicos, no son el todo de la experiencia dolorosa; uno de los ejemplos que mejor aclara este punto, es que puede habe r dolor incluso sin que exista daño tisular.
1.1.3
Dolor es diferente a acción nociceptiva
El punto central entonces es que dolor no es igual a Activación Nociceptiva; generalmente, cuando hay una activación nociceptiva se acompaña de dolor, y normalmente, cuando hay dolor implica una activación nociceptiva. Sin embargo, esta no es una relación de uno a uno; puede haber activación nociceptiva sin dolor, y en muchas ocasiones, hay dolor sin la necesidad de que al mismo tiempo haya una activación de las vías del dolor. La mayor parte de las veces hay cierto nivel de activación nociceptiva, acompañada de muchas otras cosas de las esferas psicológica, biológica y social que completan la experiencia del dolor. Entonces, no es lo mismo, y es muy importante no c onfundirlo.
1.1.4
Componentes del Dolor
El dolor, aunque tiene una esfera física y aspectos físicos que implica la posibilidad de u na lesión tisular y nocicepción, s iempre es al mismo tiempo también algo que tiene aspectos psicológicos y aspectos sociales. Entre los d iferentes aspectos psicológicos importantes son las emociones y los pensamientos, aunque la memoria también tiene un papel muy importante. Los aspectos sociales implican sobre todo el funcionamiento social, la interacción con la familia, pero también la cultura y ex pectativas.
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MÓDULO 16 – ANATOMIA Y FISIOLOGIA DEL DOLOR Es muy importante no cometer el error de pensar que el dolor es solo los aspectos físicos, y que los aspectos psicológicos y sociales son consecuencias o predisponentes. El dolor siempre, al mismo tiempo, tiene los tres aspectos; y los tres aspectos tienen que ser considerados en cada momento.
1.1.5
Actividad Práctica
Actividad Práctica. Arrastre los cuadros para completar el párrafo.
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Tema 2 – Neurobiología de la Nocicepción 1.2 Nocicepción
La nocicepción implica la activación de un sistema que forma parte del s istema nervioso, que es específico y que sirve para transmitir información desde el tejido que está siendo dañado, o que está en riesgo de ser dañado, en la periferia, hacia el sistema nervioso central, específicamente hacia el cerebro. Queda muy claro que a final de cuentas, la experiencia del dolor se crea en el cerebro; el dolor no está en la periferia, está en el cerebro. Cuando este sistema se describe de una forma clara, o con mucha certidumbre, da la impresión de ser un sistema fijo, que no puede ser modificado; pero esto no es cierto. El sistema de nocicepción es un sistema que cambia, un sistema que tiene la capacidad de tener neuroplasticidad, un sistema que a lo largo de la vida y en diferentes circunstancias se va modificando, y por lo tanto, modifica su forma de funcionar. Algunas circunstancias, como el dolor crónico, como el daño tisular, la inflamación, diferentes enfermedades, pero también diferentes aspectos psicológicos y sociales, hacen que el sistema de nocicepción se modifique y por lo tanto, funcione de forma diferente. El sistema de nocicepción de una persona completamente sana, sin dolor, que tiene una lesión periférica aguda, no funciona igual que el de una persona que lleva muchos años con dolor, o que sufre de cualquier padecimiento de dolor crónico. Cada sistema d e nocicepción va a ser muy diferente, y el de cada persona va a ir cambiando a lo largo del tiempo. A grandes rasgos, este sistema neurobiológico que se encarga de percibir el daño tisular y llevarlo hacia el cerebro, consta de cuatro grandes pasos: Transducción, Transmisión, Modulación y Percepción. El primero, el de Transducción, se lleva a cabo en la periferia; el de percepción, siempre se lleva a cabo en el sistema nervioso central, específicamente en el cerebro.
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1.3 Anatomía y Fisiología de la Nocicepción
Anatomía y fisiología de la nocicepción Transducción: Es la conversión de un estímulo potencialmente nocivo externo a actividad electrofisiológica (potenciales de •
acción). •
•
•
Transmisión: Envío de la información codificada como actividad electrofisiológica desde la periferia hasta el cerebro, pasando por los nervios periféricos, la médula espinal, el tallo cerebral, el tálamo y finalmente por centros especializados en la corteza cerebral. Modulación: Son procesos de modificación (aumento y disminución) del funcionamiento de las vías de la nocicepción. Se lleva a cabo a través de procesos de sensibilización central y periférica, además del funcionamiento de sistemas de inhibición y activación que descienden desde el SNC hacia la médula espinal. Percepción: Es la integración final de los procesos de nocicepción y la respuesta afectiva en la forma de una experiencia subjetiva en la forma de dolor.
1.4 Pregunta
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Tema 3 – Transducción 1.5 Mecanoreceptores y nociceptores
El mecanismo de transducción implica la activación o la actividad de los nociceptores. Los nociceptores son neuronas periféri cas sensoriales que están especializadas fisiológicamente para responder la amenaza de estímulos nocivos; esos estímulos pueden ser mecánicos, como movimiento, presión, o lesión tisular directa; pueden ser estímulos térmicos, como incremento en la temperatura o disminución en la temperatura, tanto el calor como el frio extremo pueden doler; y también estímulos químicos externos e internos como los que se liberan en diferentes circunstancias inflamatorias. La característica de estos nociceptores es que pueden identificar cualquiera de estos estímulos nocivos y convertirlos en potenciales de acción, que entonces ya pueden ser transmitidos al s istema nervioso central. Es así como el sistema de Transducción es un sistema de conversión analógico que convierte una forma de energía en otra. Hay dos grandes tipos de n ociceptores en general, los mecanorreceptores de umbral alto y los nociceptores polimodales. Los mecanorreceptores de umbral alto responden a la deformación mecánica intensa. Los mecanorreceptores normalmente son receptores que sirven para el tacto; tanto el tacto grueso como el tacto fino. Sin embargo, cuando estas deformaciones mecánicas son intensas, estos mecanorreceptores también tienen la capacidad de convertirlas en dolor; no es lo mismo el tocar, que el tocar con fuerza. Tocar con fuerza más fácilmente puede ocasionar dolor y por eso, cuando se desencadenan en umbrales altos, estos mecanorreceptores también pueden convertirse en nociceptores. Por otro lado, la mayor parte de los estímulos nocivos son más bien censados por nociceptores polimodales; estos son n ociceptores que tienen la capacidad de responder a muchas modalidades, diferentes estímulos nocivos, mecánicos, térmicos y sobre todo a muchos estímulos químicos, en la forma de sustancias que, en general, se asocian a la posibilidad de lesión tisular. Uno de l os ejemplos más claros son los hidrogeniones o el potasio, que son sustancias predominantemente intracelulares; cuando se lesiona una célula, se rompe su membrana plasmática y, por lo tanto, las sustancias intracelulares se liberan al es pacio intersticial. Este es uno de los mejores marcadores de lesión, y por lo tanto hidrogeniones y potasio frecuentemente ocasionan la actividad de estos nociceptores polimodales.
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1.6 Transducción
Algunos ejemplos de sustancias involucradas en este proceso de Transducción, es decir, sustancias capaces de activar estos receptores polimodales y ser interpretadas como sustancias nocivas, son el potasio y los hidrogeniones que se liberan en célu las dañadas; pero también otras sustancias que se activan por las células que están involucradas en los procesos de lesión tisular, sobretodo sustancias que se liberan en las circunstancias de inflamación mediadas por mastocitos, por plaquetas, por leucocitos activos; pero también sustancias que normalmente están presentes en la sangre, en el plasma y en circunstancias de inflamación donde este plasma se extravasa hacia el espacio intersticial, pues también aumenta su concentración y pueden activar a los nociceptores. Otro tipo de sustancias importantes son sustancias liberadas directamente por las neuronas, por estos aparentes nerviosos primarios que pueden además, promover la inflamación. Recientemente se ha escrito, que s e conoce como inflamación neurogénica, y no es otra cosa sino un fenómeno de retroalimentación; una lesión tisular activa al si stema inflamatorio, este sistema inflamatorio activa nociceptores, pero el nociceptor al activarse ocasiona liberación de s ustancias de forma anterógrada y retrógrada, ocasionando un aumento concomitante de la misma inflamación, generando al menos por un tiempo, formas de retroalimentación positivas.
1.7 Nociceptores
Los nociceptores tienen la capacidad de llevar a cabo el proceso de transducción, son neuronas que tienen su s cuerpos celulares cerca de la médula espinal, en unos ganglios nerviosos se encuentran a los lados de la raíz de los nervios espinales.
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MÓDULO 16 – ANATOMIA Y FISIOLOGIA DEL DOLOR Las neuronas que funcionan como nociceptores, son neuronas pseudounipolares que tienen su cuerpo neuronal en el ganglio de la raíz dorsal de la médula espinal. La porción que va hacia la periferia son f ibras nerviosas que se ramifican y cuando están c erca de la periferia pierden su recubrimiento de mielina. Recordemos que estos nociceptores no son receptores especializados; son simplemente terminaciones nerviosas libres sin mielina que pueden llevar a cabo este proceso de transducción. Ya convertida esta energía en potenciales de acción, en estímulos electrofisiológicos, viajan por este mismo axón en dirección del asta dorsal de la médula espinal, donde van a llevar acabo su primera sinapsis. Aunque los nociceptores llevarán a cabo el proceso de transducción cuando viajan en formación nociceptiva, en dirección de la médula espinal, es cuando estamos hablando de la transmisión, el segundo paso de la información nociceptiva a través de nervios periféricos; porque los nervios periféricos que sensan dolor no son otra cosa que un conjunto de axones de esta mismas neuronas, que funcionan al mismo tiempo como nociceptor; entonces, otros nociceptores transducen en la periferia, pero transmiten a través de nervios periféricos, hasta el sistema ne rvioso central en la médula espinal.
1.8 Dos tipos de fibras aferentes primarias
Cada uno de los nociceptores que funciona como parte del nervio periférico tiene axones, y estos axones son fibras nerviosas que conforman estos nervios periféricos. No todas las fibras nerviosas, o lo axones de estos nociceptores, son iguales; hay algunos axones que sirven para transmitir por ejemplo el tacto fino, la vibración, y estos en general s on fibras gruesas muy mielinizadas, conocidas como fibras A Delta. En cambio, las fibras de los nociceptores son fibras más delgadas; pero aún así, hay diferentes tipos. Hay dos grandes tipos de f ibras que participan en la nocicepción: Unas son las fibras A Delta y las otras las fibras C. La diferencia es que unas son más rápidas y otras s on más lentas. Si ustedes recuerdan, para determinar la velocidad de transmisión a través de un nervio, lo que importa es qué tantos nódulos de Ranvier tienen, y por lo tanto, qué tan mielinizadas están. En general, y a grandes rasgos, las fibras que son más mielínicas, son más rápidas, pero por lo tanto, también son más gruesas. Las fibras A Delta son fibras con más mielina, por lo tanto más gruesas y más rápidas; en cambio las fibras C, por otro lado, tiene poca mielina, son más lentas y más delgadas. Estas diferencias son muy importantes porque se considera que cada una de estas fibras transmiten diferentes formas de dolor. Por ejemplo, cuando hay una lesión por algún golpe, se sienten dos tipos de dolor; en un principio se siente un dolor muy ráp ido, punzante, muy bien localizado. Este tipo de dolor es al que le llamamos epicrítico; es el dolor que se considera es transmitido por estas fibras más rápidas, las fibras A Delta. En cambio, ya que este dolor pasa, s iempre queda como un dolor más lento, más d ifuso, mucho más sordo y persistente; a este le decimos dolor protopático, y se piensa que este dolor es trasmitido por las fibras C.
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1.9 Nocicepción visceral
Esta diferencia entre fibras A Delta y fibras C, es particularmente importante en la nocicepcion dentro de las vísceras, sobre todo las vísceras abdominales, pero aplica también para vísceras pélvicas o torácicas. El dolor q ue viene de estos órganos viscerales es bien diferente; el dolor somático tiene una razón evolutiva y adaptativa importante. Se tiene un dolor somático periférico que viene del exterior, es muy importante que se identifique pronto para saber dónde está localizado, para que se puedan llevar a cabo actividades como retirar la extremidad que es tá siendo lastimada; sin embargo, el dolor visceral no viene de una amenaza externa, es una amenaza interna de la que difícilmente se va poder escapar. Todo esto es secundario a que en las vísceras intraabdominales, intratorácicas, la densidad de nociceptores es mucho menor que en la periferia, en la piel, los músculos, en las articulaciones. Se considera que hay cuando mucho un 5% de lo que hay en terri torio somático. Además, los nociceptores en las vísceras generan estímulos muy diferente a los s omáticos; para que se activen requieren estímulos como la distención, desde adentro de la víscera, por ejemplo la distención del intestino delgado con material intestinal ante una infección o una oclusión intestinal; la contracción excesiva también puede ocasionar dolor como se puede ver por ejemplo en el síndrome de intestino irritable, estreñimiento. La isquemia también puede ocasionar dolor, y a veces algunos de l os factores químicos, sobre todo los factores inflamatorios que se consideran que sensibilizan o activan muchos de estos nociceptores; en ocasiones, incluso antes de la inflamación, era completamente desapercibidos. Por esta razón, el dolor visceral es mucho más difícil de localizar; a diferencia del dolor nociceptivo o somático, este dolor siempre es difuso, sordo, muy difícil de localizar En los nociceptores viscerales predominan la fibras de tipo C por sobre las fibras del tipo A De lta que son bastante más comunes o más abundantes en el tejido somático periférico.
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1.10 Dolor visceraldolor visceral
Otra característica de los mecanismos de dolor visceral, además de la pobre densidad de receptores y predominancia de fibras C, es que estas fibras de nocicepción visceral se transmiten a través del sistema nervioso simpático, no a través del sistema nervioso somático; y como tienen pobre densidad, sumado a que estas fibras al llegar a la medula espinal se unen o se conjuntan con otras fibras que vienen de territorios somáticos, el dolor visceral se vuelve difícil de localizar. El dolor visceral generalmente no se siente en la víscera que lo ocasiona; sino que se siente en un territorio somático.
1.11 Actividad Práctica
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Tema 4 – Transmisión 1.12 Transmisión
Después de la transducción viene la transmisión a través de las fibras aferentes. Estas fibras de los nervios periféricos después se convierten en nervios espinales, y se dividen en una raíz anterior y u na posterior. La información nociceptiva se transmite por la raíz posterior del asta posterior de la médula esp inal. Es muy importante recordar que estas fibras A Delta y C, aunque lleguen a un nivel muy específico de la columna vertebral, generalmente no ingresan a la médula espinal a través de este nivel, sino que suben de uno a cuatro segmentos; la estructura por la que suben estos axones se les conoce como Tracto de Lissauer. Todas las fibras aferentes primarias, las fibras A Delta y C, suben estos segmentos; casi nunca entran al mismo nivel y transmite la información específica durante la transducción hacia el asta dorsal de la médula espinal. La médula espinal, como el resto de la sustancia gris del sistema nervioso central, se divide dependiendo del tipo de neuronas y funcionalidad que presenta; esta división en la funcionalidad la planteó el neurólogo Redzer que la dividió en diferentes láminas desde la periferia hacia el centro. Entonces las láminas más cercanas al sitio de entrada del nervio espinal, en el asta dorsal, son las primeras láminas y las láminas con números más grandes están más cerca del centro. Las fibras nociceptivas A Delta generalmente llegan y hacen sinapsis con neuronas en las láminas 1 y 5, en cambio las fibras C hacen sinapsis en la lámina 2. Otra diferencia importante es que generalmente, las neuronas nociceptoras con fibras A Delta hacen sinapsis directamente con neuronas de proyección, envían sus axones desde el sistema nervioso central supraespinal hacia el t álamo y después hacia la corteza; en cambio las fibras C hacen primero sinapsis con neuronas que se quedan allí, a nivel de la médula espinal; neuronas que a veces son excitadoras y a veces son inhibitorias; y estas interneuronas hacen ya después sinapsis con neuronas de proyección localizadas más al fondo de la médula espinal, con láminas más profundas como la 4, 5 y 6, aunque la mayor parte de las neuronas de proyección están localizadas en la lámina 5. Estas proyecciones generalmente son contralaterales, a través de unos tractos conocidos como espinotalámico y espinorreticular.
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1.13 Sinapsis en la médula espinal
Esta sinapsis de los nociceptores de las neuronas aferentes primarias con las interneuronas y con las neuronas de proyección en la médula espinal, se lleva a cabo con diferentes neurotransmisores. Sin duda alguna, e l principal neurotransmisor a este nivel, en el proceso de nocicepción, es el glutamato, el principal neurotransmisor excitatorio. A este nivel, el glutamato puede excitar o activar diferentes tipos de receptores: los principales son los NMDA (n-metil de aspartato), pero también puede activar los AMPA, los receptores de kainato (KA) y los receptores metrabotrópicos. Aunque este es el neurotrasmisor principal, hay otros neurotransmisores que también son importantes; los más conocidos son la sustancia P y la neurokinina A, que actúan sobre receptores de neurokinina como los receptores NK1. Hay otro péptido que tiene que ver con el g en de la calcitonina pero que e n este caso, no tiene ninguna actividad endocrina, y se conoce como CGRP (péptido relacionado con el gen de la calcitonina). Estos neurotransmisores péptidos no son tan importantes como el glutamato; de hecho, cuando no están presentes, el d olor es prácticamente igual. Esto se ha observado en diferentes modelos de animales donde a p ropósito se hace un nockout de los genes que tienen que ver con las respuestas de estos péptidos; se cree más bien que influyen en el proceso de s ensibilización ante estímulos nociceptivos anormales, dolores prolongados o intensos. Muy probablemente, en el ser humano, la sustancia P y la neurokinina A estén más relacionadas con procesos de dolor crónico, con dolor patológico anormal, y no tanto con dolor agudo. Obviamente estamos atentos al desarrollo de la industria farmacéutica sobre diferentes fármacos que influyan sobre estos péptidos.
1.14 Sinapsis en la médula espinal 2
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En la parte final del axón del nociceptor, que puede ser una fibra A delta o una fibra C, y que proviene de neuronas que tienen su cuerpo en el asta dorsal de la médula espinal, en esta parte final, viene el potencial de acción que está codificando la información nociceptiva. Al llegar a la sinapsis en la médula espinal, puede liberar diferentes neurotransmisores como el glutamato y la sustancia P, los cuales se liberan en la hendidura sináptica. El glutamato va a activar los receptores NMDA, AMPA, de Kainato o los metabotrópicos; y la sustancia P se une a l os receptores de neurokinina. Los receptores NMDA son los más comunes; normalmente están bloqueados por la presencia de iones de magnesio. Para que el receptor NMDA se pueda activar, el glutamato primero elimina el magnesio de este lugar; por esta razón el magnesio tiene u n papel importante por sus propiedades analgésicas, sobre todo en diferentes formas de dolor crónico o en dolor postoperatorio. Cuando se activa el receptor NMDA, se activa un potencial de acción en esta segunda neurona por despolarización de la célula, el cual viajará como proyección hacia una neurona terciaria que está ubicada en el tálamo. Entonces, todas estas neuronas de proyección que han unido sus axones, formarán un tracto nervioso que va subiendo por la médula es pinal llegando hasta el tálamo, por lo tanto se conoce como tracto espinotalámico.
1.15 Neuronas de la médula espinal
Existen tres tipos de neuronas que pueden recibir la información nociceptiva desde las fibras aferentes primarias: Neuronas analgésicas o prociceptivas
Interneuronas, reciben información nociceptiva y reaccionan a ella produciendo fenómenos de modulación, excitando o inhibiendo la actividad electrofisiológica de las otras neuronas, disminuyendo o aumentando la respuesta ante estímulos nocivos. Son neuronas analgésicas o prociceptivas.
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MÓDULO 16 – ANATOMIA Y FISIOLOGIA DEL DOLOR Neuronas de proyección
Neuronas de amplio rango dinámico (WDR) : Reciben y transmiten tanto estímulos nocivos como inocuos o no nociceptivos. Son neuronas que perciben el tacto, la temperatura no dolorosa y además responden información dolorosa. Son muy importantes para explicar los momentos en los que los estímulos inocuos causan dolor, es decir, alodinia; la alodinia es sentir dolor de un estímulo no doloroso. Por ejemplo, una lesión por una cirugía, al tocar esa zona con un estímulo que obviamente no duele, ahora empieza a doler. La razón de esto es que información no nociceptiva está llegando a neuronas que se pueden sensibilizar por los estímulos nocivos, porq ue reciben los dos tipos de información al mismo tiempo. Estos fenómenos conocidos como fenómeno de Wine o por regulación a la alta, son particularmente relevantes en estas neuronas de amplio rango dinámico.
Neuronas específicas para la nocicepción (NS) : Reciben y transmiten exclusivamente estímulos nociceptivos, expresan muchos neuropéptidos (sustancia P, CGRP). Pareciera que estas neuronas son particularmente importantes para los estímulos más crónicos, intensos o persistentes. Estos dos tipos de neuronas son segundo orden o de proyección, reciben la información nociceptiva y la proyectan hacia arriba de forma ascendente; en cambio las interneuronas son neuronas más bien segmentarias que tendrán que hacer finalmente sinapsis con algunas de estas dos, para llevar a cabo la proyección hacia el cerebro, y hasta que llega la información al cerebro es que puede haber percepción.
1.16 Transmisión desde la médula espinal hasta el tálamo
TRANSMISIÓN DESDE LA MÉDULA ESPINAL HASTA EL TÁLAMO La información nociceptiva es transmitida principalmente vía tracto espinotalámico , junto con la información térmica y el tacto profundo. Envía las proyecciones de las neuronas NS y WDR de forma contralateral, aunque algunas pocas fibras permanecen ipsilaterales, entonces la información de un segmento especifico va a ir por los dos lados o por el tracto espinotalámico del lado derecho o por el lado izquierdo. Consta de dos tractos: El tracto medial o paleoespinotalámico evolutivamente es más antiguo y por lo tanto transmite información más relacionada con los aspectos afectivos y las respuestas autonómicas del dolor, es decir que está relacionada con la información que proviene de las fibras C o las fibras viscerales. El tracto lateral o neoespinotalámico, es más nuevo, envía información que será utilizada para los aspectos sensoriales y discriminatorios del dolor, va dirigida hacia la corteza somatosensorial y está relacionada con información que proviene de las fibras delta. •
•
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1.17 Tracto espinorectal
El tracto espinotalámico no es el único que trasmite hacia arriba la información nociceptiva, hay un tracto que evolutivamente es más viejo que el tracto paleoespinotalámico y es e l tracto espinoreticular, esta es una adquisición bastante más antigua filogenéticamente. Proyecta información desde neuronas profundas de la médula espinal (láminas 5, 6, 7 y 8) y hacia el tálamo e hipotálamo a través de la formación reticular en el tallo encefálico, para llevar respuestas más autonómicas y hormonales. El tracto espinotalámico lleva información o discrimina la información sensorial y afectiva, en cambio la información que sube por los tractos espinorreticulares tiene más que ver con respuestas más animales, más autonómicas y antiguas evolutivamente hablando; y lleva una percepción del dolor mucho más difusa e inespecífica, comprende respuestas más reactivas, intensas, de pelea, de hu ida, respuestas más automáticas, muy viscerales.
1.18 Tracto espinorectal 2
Una vez que llega la información al sistema nervioso central, la mayoría llega al tálamo, que es el principal centro de relevo donde llega la información del dolor, ya sea de forma directa o a través de la información reticular. A partir de ahí es enviado a diferentes lugares de la corteza cerebral desde el centro del tálamo, que recibe la información por un lado de los núcleos ventrobasales y por otro lado, del núcleo centromedial.
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MÓDULO 16 – ANATOMIA Y FISIOLOGIA DEL DOLOR La información que llega a los núcleos ventrobasales sobre todo el ventroposterolateral y el ventroposteromedial recibe aferencias que subieron por el tracto neoespinotalámico y que por lo tanto, venían sobre to do de las fibras A delta; envían la información a la corteza somatosensorial primaria y secundaria; la información es trasmitida rápidamente y sube por el tractoespinotalamico más nuevo y llega a los puntos más evolucionados de la corteza cerebral somatosensorial, y ayuda exactamente a saber donde duele, cuanto duele y hacerlo más consiente. En cambio el otro centro talámico del núcleo centromediano que recibe información que viene del tracto paleoespinotalámico más viejo, que recibía más información de las fibras C y las fibras viscerales, envía información a la corteza cerebral somatosensorial, a partes de la corteza cerebral más antiguas desde el punto de vista evolutivo, a la parte que se conoce como sistema límbico y que involucra muchas zonas de la corteza cerebral, como la corteza del cíngulo anterior y la corteza de la ínsula.
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1.19 La percepción del dolor implica la actividad de la corteza cerebral
Cuando llega la información al tálamo y de ahí es enviada a las d iferentes zonas de la corteza cerebral, el cerebro empieza a construir la experiencia subjetiva, hay que tener en cuenta que el dolor no es nocicepcion, el dolor es más bien el producto de una información del cerebro, al mismo tiempo no es suficiente nocicepcion para que haya dolor, es necesaria la actividad del sistema nervioso central para que exista dolor. Los aspectos sensoriales y discriminativos de la experiencia dolorosa implican la actividad de las cortezas somatosensoriales primaria (S1) y secundaria (S2), es decir el saber donde me duele y q ue tanto me duele. Los aspectos afectivos de la experiencia dolorosa resultan de la actividad de la corteza del cíngulo anterior y de la corteza de la ínsula. El dolor implica al mismo tiempo la corteza sensorial y la corteza del sis tema límbico, cuando se han hecho diferentes estudios con imágenes funcionales del cerebro, se ha observado que cuando una persona tiene una experiencia dolorosa al mismo tiempo se activan todas estas cortezas, pero también hay actividad de la corteza prefrontal, la amígdala, los ganglios basales y el cerebelo (entre otras zonas).
1.20 Activación del cerebro para percibir la experiencia dolorosa
La activación del cerebro para percibir la experiencia dolorosa implica la actividad simultanea de diferentes sitios dentro del encéfalo, se activa obviamente el tálamo como centro de relevo, también se activa la corteza somatosensorial en este diagrama pintadas como S1 o S2; siempre en todos los casos para que sea dolor en todo tiempo se activa la corteza del cíngulo anterior, aquí en este diagrama pintada como ACC, la corteza de la ínsula, la corteza prefrontal en los lóbulos frontales, la tenemos a quí marcada como PFC, y otros sitios que parecieran ser un poco menos importantes en la experiencia del dolor, pero que también son
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MÓDULO 16 – ANATOMIA Y FISIOLOGIA DEL DOLOR relevantes como la amígdala, que dirige respuestas de miedo, con respuestas de recompensa, los ganglios basales y también el cerebelo del tallo cerebral, que tiene que ver con varias cosas, por un lado con el relevo ascendente, y por otro lado, en el tallo cerebral vamos a ver más adelante que se empiezan a activar los sistemas de modulación descendente como la sustancia gris periacuaductal, aquí marcada como PAG; y todo esto se activa al mismo tiempo.
1.21 Actividad práctica
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Tema 5 – Modulación Nociceptiva 1.22 Transmisión
Una de las primeras formas de modulación se descubrió en la neurofisiología, es la hiperalgesia primaria, la sensibilización periférica de los nociceptores. Los nociceptores se encargan de la transducción, convertir los estímulos potencialmente nocivos en potenciales de acción. Sin embargo, estos nociceptores no siempre funcionan igual, en ocasiones no se activan bajo ninguna circunstancia. Algunos nociceptores no son silentes, pero se activan solamente ante estímulos intensos. Cuando tenemos una lesión, se activan los leucocitos y se da la liberación de muchas sustancias como serotonina, histamina, bradicinina y las prostaglandinas, una de las más comunes, éstas activan nociceptores más sensibles ante estímulos muy pequeños y también ocasionan inflamación. Esta activación de nociceptores ante estímulos muy pequeños es lo que se conoce como Hiperalgesia Primaria, es una de las formas de modulación más elementales.
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Hay otra forma de hiperalgesia de las neuronas a nivel de la medula espinal, estas son neuronas de segundo orden o las que van a ser las proyecciones hacia arriba, aquí en este diagrama en la figura A, vemos el funcionamiento normal de una sinapsis de proyección. La neurona aferente primaria arriba y la neurona de proyección abajo de amplio rango dinámico, se libera poco glutamato y poca sustancia P, y se generan potenciales de acción normales. En el diagrama de la figura B , se ve la misma sinapsis pero después de una activación sostenida o muy intensa, si se libera demasiado glutamato y demasiada sustancia P, o por demasiado tiempo, esto genera una serie de modificaciones en la membrana de la neurona postsináptica: los receptores se hacen más sensibles, el magnesio se q uita de los receptores NMDA y se incrementa la cantidad de receptores en la membrana; también hay modificaciones intracelulares: se liberan segundos transmisores que hacen que esta neurona sea más fácil de despolarizar, incluso si esto se mantiene por tiempo suficiente puede llevar a la exp resión diferencial de diferentes proteínas y genes C-Fos y a un proceso de h iperalgesia, que en este caso sería secundaria, por ser una hiperalgesia a nivel central.
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La otra forma de modulación a nivel de la medula espinal es la inhibición segmentaria, todos hemos vivido que de repente nos golpeamos en una parte del cuerpo y lo primero que hacemos es frotarnos en esa zona. Para explicar esto, desde me diados del siglo pasado un psicólogo y un A lgólogo, Melzack y Wall desarrollaron la teoría de la compuerta, mencionan que las neuronas de proyección a nivel de la médula espinal reciben no solamente información nociva, sino también información no nociceptiva, y que estos dos tipos de información compiten entre sí, a través de interneuronas inhibitorias o a través d e las mismas neuronas de proyección; entonces la presencia de un estímulo bloquea el paso del segundo estímulo. Si al mismo tiempo se tiene la información nociceptiva y no nociceptiva, potencialmente la información no nociceptiva puede bloquear la transmisión de los estímulos dolorosos, y por lo tanto causar analgesia; por lo que si nos golpeamos se activan nociceptores, si nos frotamos activamos neuronas no nociceptoras.
Hay otras formas de modulación que empiezan desde el cerebro, más conocidas como los sistemas modulatorios descendentes, si nos preguntamos porque la morfina, el tramadol, el tapentadol, porque los opioides causan analgesia, es precisamente porque actúan activando estos sistemas modulatorios descendentes. Hay muchos centros en el cerebro centrocorticales que envían tractos descendentes hacia la medula espinal, estos tractos descendentes que empiezan a nivel cerebral y bajan hacia la medula espinal pueden s er inhibitorios o excitatorios, es decir, el cerebro puede hacer que el sistema de nocicepción funcione más, o menos; por lo tanto nuestros sistemas pueden ser analgésicos o pueden ser hiperalgésicos en diferentes zonas de la corteza. Esto se da desde la corteza cerebral y el hipotálamo hacia dos centros muy importantes, que son la sustancia gris periacueductal o la medula rostroventromedial, PAG y RVM en la imagen, éstos están en el tallo cerebral, el encéfalo y en parte en el bulboraquídeo, estos dos centros PAG y RVM coordinan en general los s istemas de modulación descendentes excitatorios como inhibitorios, estos
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MÓDULO 16 – ANATOMIA Y FISIOLOGIA DEL DOLOR sistemas de modulación descendentes dependen de muchos neurotrasmisores diferentes, pero en general se cree que son muy importantes para explicar porque algunas personas s ienten mucho dolor y otras sienten poco dolor.
Entonces tenemos estos centros a nivel cerebral que envían de forma descendente axones hacia la medula espinal y hacen sinaps is tanto con interneuronas como directamente con las neuronas de proyección o con las neuronas aferentes primarias, estos centros altos envían proyecciones hacia abajo y pueden excitar o inhibir las neuronas de control o interneuronas, y hacer que la información nociceptiva pase más fácilmente, o pase menos; y por lo tanto, cause más dolor o menos dolor. Los dos principales neurotransmisores involucrados con estas vías descendentes sobre todo con las analgésicas son la serotonina y la noradrenalina, por esta razón los antidepresivos se consideran sustancias analgésicas y fármacos como el tramadol o el tapentadol pueden explicar sus fenómenos analgésicos dependientes de su actividad opioide. Obviamente en su sistema inhibitorio o analgésico descendente más importante se encuentra el sistema opioide, a través de estos mecanismos los opioides endógenos y exógenos ocasionan analgesia, en este diagrama se pueden ver las a ferencias provenientes de los centros altos y a través de noradrenalina y serotonina se produce analgesia, pero también está la actividad de las encefalinas como causantes de analgesia actuando directamente en la medula espinal.
El cerebro puede modular el dolor a través de los sistemas inhibitorios y excitatorios descendentes, los centros cerebrales integran y llevan a cabo un cambio en la forma de percibir el dolor; sabemos desde hace muchos años que los pensamientos, los afectos, la memoria o fenómenos terapéuticos como la hipnosis, la distracción y las técnicas de relajación, entre otras, pueden causar analgesia; y la razón de esto es que el dolor es al mismo tiempo una experiencia psicológica y social, por lo tanto, las emociones y las cogniciones además de interactuar entre sí, como lo demuestran los diferentes modelos teóricos, y la terapia cognitivo contraactual, también modifican la percepción del dolor; entonces dependiendo de las emociones que sintamos y de la forma como pensemos, el
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MÓDULO 16 – ANATOMIA Y FISIOLOGIA DEL DOLOR dolor se va a sentir de forma completamente diferente, y esta es una de las razones por las que técnicas como la analgesia hi pnótica y la analgesia a través de técnicas de relajación sin lugar a dudas funcionan.
1.23 Actividad Práctica
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Tema 6 – Resumen 1.24 Mecanismos de génesis
MECANISMOS DE GÉNESIS DE LA EXPERIENCIA DOLOROSA •
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El dolor, como experiencia subjetiva, puede ser generado de d istintas formas: no todos los dolores implican la presencia de lesión tisular periférica. Cada mecanismo de producción del dolor debe ser tratado de forma diferente.
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1.25 Clasificación del dolor
En esta tabla podemos ver ejemplos de diferentes formas de dolor nociceptivo y neuropático. En el dolor nociceptivo somático puede haber una lesión del tejido muscular o de una articulación; en el dolor visceral puede presentarse un caso de síndrome de intestino irritable, una cistitis intersticial, apendicitis o gastritis; y en el dolor nociceptivo inflamatorio puede haber casos de enfermedades autoinmunes o lesiones del aparato músculo esquelético. En cuanto a las formas de dolor neuropático secundario a una lesión del s istema nervioso central, pueden ser todas las neuralgias por herpes zoster o diabetes, las radiculopatías y el síndrome del túnel del carpio. Por último, tenemos los dolores neuropáticos funcionales donde la disfunción del s istema nervioso central se da en el desequilibrio entre la inhibición y la ex citación, es decir en la modulación, formas características de este tipo de dolor son los casos de fibromialgia, el síndrome de intestino irritable y las migrañas, entre otros. Esta diferenciación de los tipos de dolor es sumamente relevante para el clínico ya que en cada caso las características del dolor son diferentes, y por lo tanto es muy importante una historia clínica con anamnesis y exploración física adecuada, para poder diferenciarlos y para poder tratarlos, pues todos tienen un manejo diferente.
1.26 Proceso de nocicepción
En resumen el proceso de nocicepción es un proceso que tiene cuatro pasos pero no siempre se presentan los cuatro pasos en todas las circunstancias: El primero es la transducción que se lleva a cabo a través de los nociceptores somáticos y viscerales. Consiste en la conversión de un estímulo mecánico o térmico potencialmente nocivo en actividad electrofisiológica o potenciales de acción, esta transducción puede ser modificada o incrementada por procesos de hipersensibilidad periférica, es decir hiperalgesia primaria.
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MÓDULO 16 – ANATOMIA Y FISIOLOGIA DEL DOLOR Una vez que se lleva a cabo la transducción estos mismos nociceptores empiezan el proceso de Transmisión, se da a través de fibras aferentes primarias que pueden ser A Delta y C, que tienen diferentes características anatómicas y de funcionamiento; estas f ibras dirigen las aferencias hasta el asta dorsal de la medula espinal donde hacen una primera sinapsis con neuronas de segundo orden, que pueden ser interneuronas o neuronas de proyección. Si las aferencias llegan a interneuronas después tendrán que llegar a neuronas de proyección, que pueden ser de amplio rango dinámico o especificas para la nocicepción. Esta primera sinapsis se lleva a cabo por diferentes neurotransmisores, sobre todo el glutamato, pero también otros neuropéptidos como la neurokinina A, sustancia P y el péptido relacionado con el gen de la calcitonina. Estas neuronas de proyección mandan sus axones hacia arriba a través de dos grandes tractos, el espinotalámico el más importante, y el más antiguo, el espinoreticular; las aferencias llegan en parte al sistema reticular pero después se dirigen al tálamo, las aferencias del tracto espinotalámico llegan directo al tálamo; las aferencias del espinoreticular primero llegan al tallo cerebral y después al tálamo, y del tálamo, ya que funciona como una estación de relevo, dirige la señal hacia diferentes centros corticales. Estos diferentes sitios corticales se dividen en dos g rupos, primero los que van a dar la experiencia sensorial del dolor y por otro lado, los que van a dar la experiencia afectiva al dolor, las partes de la corteza que tienen que ver con lo sensorial discriminativo son las cortezas somatosensorial y la prefrontal, y los que tienen que ver con la experiencia afectiva son el sistema límbico, la corteza del cíngulo anterior y la corteza insular. Los procesos de transducción, transmisión y percepción no son fijos, sino dinámicos. La modulación es permanente, a nivel periférico con la hiperalgesia primaria; a nivel de medula espinal con la hiperalgesia secundaria y la teoría de la compuerta; y a nivel supraespinal con los sistemas excitatorios e inhibitorios descendentes y la modulación afectiva y cognitiva del dolor.
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