Зачем нам чувство боли

Про боль в теле с точки зрения науки

Как появляется боль? Всегда ли она означает повреждение или травму? Долгое время о боли было известно очень мало, как и о ее причинах. И только последние пятьдесят лет наука продвинулась в ее изучении. Многое из того, что узнали ученые, удивительно и с первого взгляда нелогично.

Автор: Todd R. Hargrove, A Guide to Better Movement: The Science and Practice of Moving With More Skill And Less Pain

Перевод: fitlabs.ru

Женщина обращается к врачу с болью в спине, которая появилась без очевидной причины. Врач назначает МРТ и находит грыжу позвоночного диска. Женщина идет к физиотерапевту, который говорит, что мышцы кора у нее слабые, и ей нужно делать упражнения для укрепления спины. Упражнения не помогают, и она идет к мануальному терапевту, который предлагает «вправить спину». Какое-то время это может работать, но потом становится хуже. Знакомые советуют рефлексолога — он нажимает на определенные точки на ноге, и боль в спине исчезает, но через две недели переходит на другую часть спины.

Проходят месяцы, женщина перебирает все — иглоукалывание, йогу, массаж и растяжку. Каждый специалист по-своему объясняет причину боли и предлагает свое лечение. Боль исчезает и появляется снова, перемещается с места на место, и проблема остается. К сожалению, такой сценарий встречается в жизни.

Долгое время о боли и причинах ее возникновения было известно очень мало. И только последние пятьдесят лет наука продвинулась в ее изучении. Многое из того, что узнали ученые, удивительно и нелогично. Оказалось, что источник физической дисфункции иногда находится в нервной системе больше, чем в организме.

Новое в понимании боли: нейроматрицы

Модель нейроматриц была разработана учеными Ronald Melzack и Patrick Wall, а популяризирована David Butler и Lorimer Moseley (1). Она помогает объяснить взаимосвязь между болью, повреждением тканей, сенсорной сигнализацией, движениями, мыслями и эмоциями.

Нейроматрицы — это паттерны (или так называемые нейро-теги) в мозге, которые производят боль (2). Точно так же, как есть свой нейро-тег, который отвечает за сознательный опыт дегустации шоколада, восприятие синего цвета или прикосновение к руке, есть определенные нейротеги для всех видов боли, которые мы испытываем.

Когда вы ударяете по пальцу молотком, активируется нейротег боли, который производит это особое ощущение. Если вы ударите по пальцу молотком, но нейротег в мозге по какой-то причине не активируется, вы не почувствуете боли. И если по какой-то причине нейротег активируется без удара молотком, вы почувствуете боль.

Таким образом, боль — сознательный опыт, производимый мозгом, а не просто повреждение в теле, которое «болит». Можно чувствовать боль без повреждения тканей, можно иметь повреждение, но не чувствовать боли. Фантомные боли в ампутированных конечностях — хороший пример: реальной конечности нет, но виртуальная есть и испытывает боль. Выходит, нам не нужно тело, чтобы чувствовать его, и не нужно повреждать ткани, чтобы чувствовать боль.

Боль как предохранитель

Боль легче понять, если помнить, что ее цель — стимулировать защитное поведение. Как и у других ощущений, у боли есть функция — защитить организм от воспринимаемой угрозы. Как аварийная система в доме, система боли нужна, чтобы обнаружить опасность и сказать о том, что нужно что-то предпринять. При этом, громкость сигнала тревоги может быть разной, в зависимости от обстоятельств.

Боль — это сигнал «на выход», а не «на вход»

Одна из центральных идей модели нейроматрикса: боль — это сигнал от мозга к телу, а не наоборот (2). ЦНС собирает информацию со всего тела, интерпретирует ее и дает ответ, и боль здесь — именно ответ, который поощряет поведение, защищающее организм от воспринимаемых угроз. Например, если у вас болит колено, боль насильно обездвиживает его, и вы не сделаете повреждение еще большим.

Какие «входные данные» стимулируют нервную систему включить боль? Самый важный тип информации — ноцицепция — сигнализация о непосредственной опасности для тканей организма. Но когда мозг получит сигнал об опасности от тела, ему нужно уточнить, насколько это опасно на самом деле? И чтобы ответить на это, он опирается на все доступные сведения, связанные с угрозой, в том числе другие сенсорные сигналы, воспоминания и эмоции.

Например, движения и положение тела влияют на восприятие боли, потому что мозг распознает некоторые положения тела как опасные, а другие — как безопасные. Если ваше плечо вывихнуто, или ваша спина находится в таком же положении, как и во время предыдущей травмы, проприорецепция передаст в мозг об этом, и боль усилится, чтобы вас защитить.

То, что вы видите и слышите, — тоже информация для ЦНС, которая может описать угрозу и повлиять на боль. Например, известен случай, когда одного мужчину госпитализировали в травмпункт с гвоздем в сапоге и мучительной болью. Его боль прекратилась, когда врачи сняли ботинок и стало видно, что гвоздь прошел между пальцами (3).

Мысли и ожидания тоже влияют на боль. Если вы думаете, что конкретный стимул вызовет боль, то скорее всего, так и будет (4). Если вы восстанавливаетесь после операции по удалению рака, то, вероятно, любая боль будет сильнее, если верить, что это признаки возвращения болезни, а не естественный этап реабилитации (5). Музыканты будут испытывать более сильную боль от укола пальца, чем те, кто не заботится о функции своих рук (6).

Эмоции — еще один тип входящей информации для ЦНС, который может влиять на боль: известно, что депрессия, тревога, страхи связаны с хронической болью (7).

Социальный контекст тоже играет свою роль. Боль может измениться в зависимости от нашего восприятия того, есть ли у вас финансовая и социальная поддержка для борьбы с травмой или нет (1).

Вот как много вещей может влиять на боль. Но здесь есть очень важное уточнение: все написанное не означает, что боль не реальна и «это все в твоей голове». Боль реальна. Это настоящее ощущение, просто оно не обязательно отражает реальное повреждение в организме. И хотя боль рождается в мозге, это не означает, что вы можете избавиться от нее силой мысли. К сожалению, процессы, которые создают боль, — бессознательные и находятся вне нашего контроля. Хотя наши сознательные мысли могут влиять на восприятие боли, это влияние во многих случаях небольшое. С этой оговоркой, давайте более подробно рассмотрим некоторые из вышеперечисленных идей.

Боль не всегда связана с повреждением тканей

С одной стороны, чем больше повреждение, тем больше боли мы будем чувствовать. Но здесь нет соотношения «один-к-одному», и иногда можно видеть серьезные расхождения. Есть много случаев, когда люди получают серьезные травмы без боли, и когда испытывают сильную боль при небольшой травме или вообще без нее (как часто встречается при хронической боли).

Повреждение тканей без боли

Самые драматичные примеры — ранения солдат на войне или нападение акулы на серфера. В этих ситуациях жертва может не чувствовать никакой боли, пока опасная ситуация не прекратится. И не редкость увидеть спортсмена, который получил тяжелую травму, но не проявлял никаких ее признаков.

Примеры повреждения тканей без боли найдены во многих исследованиях МРТ безболезненных суставов. Оказалось, что невероятно большой процент людей, не испытывающих болей в спине, коленях, плечах, имеют значительные повреждения в них. Больше половины испытуемых имели, как минимум, одну грыжу позвоночных дисков или другие проблемы, но не чувствовали боли (8, 9). Среди «безболезненных» хоккеистов 70% имели по МРТ проблемы тазобедренных суставов, а 54% — повреждения связок плеча (10). 60% людей па МРТ имели проблемы, по крайней мере, в трех из четырех регионов колена без какой бы то ни было боли (11).

В одном исследовании 23% людей с безболезненными плечами имели повреждение вращательной манжеты плеча. Авторы назвали этот процент “удивительно высоким” и пришли к выводу, что “в определенной степени, это должно рассматриваться как нормальное дегенеративное явление, не обязательно вызывающее боль и функциональные нарушения» (12, 13).

Это всего лишь небольшая выборка исследований, но картина понятна. С большой вероятностью МРТ может показать проблемы в тех суставах, которые вас никогда не беспокоили. Дегенеративные изменения в спине, коленях, плечах и любом другом крупном суставе являются нормальными и предсказуемыми «атрибутами» жизни и не обязательно приводят к болям и потери функциональности.

Боль без повреждения тканей

На другом конце — люди, который страдают от боли, не имея повреждений. Например, боли в пояснице часто классифицируются как неспецифические — то есть, их нельзя отнести к любой известной патологии в спине. И самый яркий пример — фантомные боли.

Почему хроническая боль плохо коррелирует с объективным состоянием разных частей тела? Почему она не является точным показателем повреждений тканей? Есть две причины.

Во-первых, цель боли — не измерять степень повреждения тканей, а поощрять нас к защитному поведению, которое зависит не только от физического состояния тканей.

Во-вторых, боль защищает от воспринимаемой угрозы, а не от реальной, и мозг не всегда это делает корректно. Рассмотрим оба фактора подробнее.

Боль — это сигнал к защитному действию, а не измеритель повреждений в тканях

Боль существует не только для того, чтобы мы знали, что у нас что-то повреждено. Боль — сигнал к действию (14). Она нужна, чтобы мотивировать на защитное поведение — избегать всего, что может усилить повреждение.

Когда защитное действие предпринято, боль выполнила свою роль и станет менее интенсивной (хотя повреждение никуда не делось).

Вот несколько примеров.

1. Несчастные случаи

Как отмечалось выше, солдаты во время боя могут не чувствовать боли при тяжелых травмах. Можно предположить, что защитное поведение, на которое могла бы стимулировать сильная боль (например, лечь без движения и звать на помощь), ухудшило бы шансы солдата на выживание.

2. Когда началось исцеление

Задача боли — обеспечить условия для исцеления. В этом случае, даже если повреждение остается, ЦНС может заключить, что травма не собирается становиться хуже, и дальнейшие защитные действия в виде боли уже приносят больше вреда, чем пользы.

3. Плацебо

Эффект плацебо описывает уменьшение боли уже от одного ожидания, что конкретное вмешательство поможет (15). Это легко понять, если думать о боли как сигнале к правильному действию.

Простая аналогия — обезвоживание и чувство жажды. Когда нервная система считывает угрозу обезвоживания, она включает чувство жажды, цель которой- мотивировать нас пить воду и защитить от воспринимаемой угрозы. Жажда прекратится, как только мы выпьем столько воды, сколько мозг посчитает достаточным. Интересно, что жажда прекращается раньше, чем организм восстанавливает водный баланс. Поэтому даже когда рецепторы по всему телу продолжают сигнализировать мозгу об обезвоженном состоянии организма, это не приводит к жажде. Мозг считает, что любая угроза, связанная с обезвоживанием, уже устранена. Он мог бы сказать: “Ок, я знаю, что в организме обезвоживание, но мы уже получили немного воды, помощь на подходе, поэтому смысла в чувстве жажды больше нет”.

Многие учёные считают, что это может объяснить, почему плацебо работает. Человек выпил таблетку, получил укол, поехал к врачу — и его мозг приходит к выводу, что помощь уже на пути. Защитные меры приняты, поэтому боль больше не нужна, даже если организм продолжает сигнализировать о проблемах (16).

Боль защищает от воспринимаемой угрозы, а не от фактической

Восприятие угрозы может быть неточным. В очередной раз примером служат фантомные боли в ампутированных конечностях, когда мозг ошибается насчет воспринимаемой угрозы. Есть много других более распространенных случаев, когда мозг не знает, что происходит в организме, и «включает» боль в области, которая явно не находится под угрозой.

Когда у кого-то случается сердечный приступ, он часто будет чувствовать сильную боль в левой руке, а не в сердце. Это может быть от того, что нервы, которые иннервируют сердце, входят в позвоночник рядом с нервами, идущими в левую руку. Поскольку позвоночник редко получает какие-либо сигналы опасности от сердца, он неправильно интерпретирует информацию и даёт неправильный ответ.

А еще существует аллодиния — расстройство, при котором человек испытывает боль от безобидных стимулов, которые в обычной ситуации ее не вызывают — например, от легких прикосновений. Информация от рецепторов на коже по ошибке считывается мозгом как опасная, и он включает боль, считая, что есть угроза.

Таким образом, обработка информации об угрозе — несовершенный процесс, поскольку мозг не всегда точно знает, что происходит.

Пример обработки информации ЦНС и ее ответа

Для иллюстрации возьмем человека, который нагнулся, чтобы поднять что-то с пола, и почувствовал боль в спине. Какова входящая информация в нейроматрикс? Вот один из возможных сценариев.

Наклон вперёд вызывает незначительные механические повреждения в мягких тканях позвоночника, это стимулирует ноцицепторы в пояснице, которые сообщают в мозг об опасности. Мозг интересуется: насколько это опасно? Для этого он рассмотрит все доступные источники информации: положение отдельных частей тела друг относительно друга, положение тела в пространстве, зрительные сигналы.

Все они передают информацию о том, что баланс тела нарушен, и есть риск падения. У этого человека в картах мозга, отвечающих за «восприятие» спины, нет четкой картины, где спина и что она делает. Эта неразбериха способствует чувству угрозы.

Часть мозга, которая хранит воспоминания, сообщает, что точно такое же положение тела было в прошлом году, и боль в спине тогда не проходила несколько недель. Другая часть мозга помнит диагноз врача о межпозвоночной грыже. Еще одна часть мозга признает, что человек не сможет продолжать работать и сядет на больничный. Это сразу вызывает беспокойство о будущем и мысли о проблемах.

Все эти «входные данные» мгновенно фильтруются, обрабатываются и анализируются в мозге, который затем задаст по существу два вопроса: насколько это опасно и необходима ли боль для защиты? В зависимости от ответа, человек почувствует боль или нет.

Трудно представить, что мозг может думать так быстро, что мы этого даже не осознаем. Но сигнализация через боль занимает столько же подсчетов и бессознательных обработок информации, как и зрительная система.

Теперь рассмотрим другого человека, который точно так же наклоняется вперед, получает точно такие же механические микроповреждения, но имеет совершенно другой набор проприоцептивной и когнитивной информации, входящей в ЦНС. Например, этот человек сохраняет хороший баланс, не имеет воспоминаний о боли в спине из прошлого, не боится травмы, имеет отличную финансовую и социальную поддержку и с оптимизмом смотрит в будущее. Будет ли этот человек испытывать такую же боль? Вероятно, нет.

И чтобы еще больше проиллюстрировать сложность и индивидуальность боли, вспомним, что боль — не единственный ответ мозга телу для его защиты. Он может выбирать между несколькими другими видами защитных сигналов: движения (вздрагивание, хромание, мышечная «жесткость», спазм), стресс-реакция («дерись или беги») или иммунный ответ (например, воспаление). Или какая-то комбинация того и другого.

Еще более усложняет ситуацию то, что любой сигнал от мозга телу сразу станет одновременно и новой вводной информацией обратно в мозг. Например, боль, которую включает мозг, чтобы нас защитить, создает новые мысли, ощущения и знание об опасности. Мозг воспринимает уже эту информацию, обрабатывает и выдает новые сигналы, которые сразу же снова становятся входными данными. Это невероятно сложная и динамичная система.

Если вы попросите пять экономистов назвать причину финансового кризиса и дать решение, вы можете получить пять совершенно разных ответов. Экономическая система — сложное взаимодействие миллионов разных динамичных переменных, и данные о состоянии каждой — несовершенны.

Точно так же, если вы спросите пять специалистов, почему у конкретного пациента есть хронические боли в спине, вы можете получить пять совершенно разных диагнозов и рецептов. Опять же, это потому, что мы имеем дело со сложной системой и несовершенной информацией обо всех ее динамичных переменных. Так что если кто-то думает, что он точно знает, почему что-то болит и как это лечить, информация в этом разделе может заставить посмотреть на это с другой стороны.

Источник