Хроническая боль и хронический стресс: две стороны одной медали?

Боль и стресс имеют существенные концептуальные и физиологические совпадения. Оба явления нарушают гомеостаз организма и требуют принятия решений, помогающих животным адаптироваться к окружающей среде. Кроме того, хронический стресс и хроническая боль имеют общую поведенческую модель, заключающуюся в неспособности избавиться от негативных воспоминаний. Тем не менее, в них также есть расхождения, заключающиеся в том, что конечный эндофенотип посттравматического стрессового расстройства, депрессии и хронической боли в мозге, по-видимому, различается у этих трех состояний, а роль гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы в физиологии боли остается неясной. Постоянный стресс или боль не способствуют адаптации и могут привести к ухудшению самочувствия. В этом кратком обзоре мы выделяем общие черты и различия между хроническим стрессом и хронической болью, уделяя особое внимание центральной роли лимбического отдела мозга. Мы оцениваем текущие попытки в этой области концептуализировать и понять хроническую боль в контексте знаний, полученных из литературы о стрессе. Лимбический отдел мозга, включая гиппокамп, миндалевидное тело и вентромедиальную префронтальную кору, играет важнейшую роль в обучении. Эти области мозга интегрируют поступающие ноцицептивные сигналы или сигналы стресса с внутренним состоянием и генерируют обучающие сигналы, необходимые для принятия решений. Таким образом, физиологическая и структурная перестройка этой обучающей схемы наблюдается при таких состояниях, как хроническая боль, депрессия и посттравматическое стрессовое расстройство, а также связана с риском возникновения этих состояний.

Почему возникают стресс и боль?

Психические расстройства, связанные со стрессом, включая депрессию и посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР), являются широко распространенными инвалидизирующими заболеваниями с ограниченными возможностями лечения и плохо изученной патофизиологией. Хроническая боль - широко распространенная патология, от которой страдают 20-30% взрослых. Более того, несмотря на доступные варианты лечения, хроническая боль продолжает серьезно влиять на качество жизни пациентов, и почти половина людей, страдающих от боли, не могут добиться адекватного обезболивания. Лучшее понимание взаимосвязи и отличительных особенностей хронического стресса и боли может дать более глубокое представление о нейробиологии этих процессов, а также способствовать разработке рациональных лекарственных средств для лечения этих часто сопутствующих состояний. В текущем кратком обзоре мы описываем общие черты и различия стресса и боли, при этом основное внимание уделяется неадаптивным процессам, связанным с хронической болью и хроническим стрессом.

Боль и стресс - это два различных, но пересекающихся процесса, представляющих собой множество концептуальных и физиологических совпадений. Стресс можно определить в широком смысле как процесс, при котором сложное эмоциональное или физиологическое событие или серия событий приводят к адаптивным или дезадаптивным изменениям, необходимым для восстановления гомеостаза и/или стабильности. Боль - это совокупность эмоциональных и сенсорных восприятий, а также двигательных реакций, возникающих в результате активации ноцицептивных путей в ответ на вредные раздражители. Способность организма адаптироваться к стрессу или боли путем регулирования внутренней среды и поддержания стабильности называется аллостазом. И боль, и стресс являются адаптивными для защиты организма, например, от физических травм или истощения. Однако, если любой из этих двух процессов становится хроническим, это может привести к долгосрочным “неадаптивным” изменениям в физиологии и, следовательно, поведении, что приводит к страданиям и ухудшению самочувствия. Взятые вместе, эти концепции явно пересекаются и открывают возможность для теоретического и экспериментального обмена между двумя областями исследований.

Исследователи использовали две взаимоисключающие модели, связывающие боль и стресс. Первая модель рассматривает боль как один из видов стресса, который увеличивает нагрузку на организм. Например, хроническая боль в спине (ХБП) рассматривается как стрессовая перегрузка6, приводящая к повышенному риску депрессии, злоупотребления алкоголем или увеличения веса. В этой модели хроническая боль приводит к “износу” - также называемому аллостатической перегрузкой - организма и мозга “из—за хронического нарушения регуляции (т.е. чрезмерная активность или бездействие) физиологических систем, которые обычно участвуют в адаптации к вызовам окружающей среды”. Эти изменения, связанные с износом, приводят к ухудшению самочувствия и/или социальной и профессиональной дисфункции. Постоянное ощущение боли (т.е. чрезмерная активность) может отягощать мозг и приводить к нарушению процесса принятия решений. И наоборот, боязнь двигаться, которая может усилить боль, может привести к более сидячему образу жизни (т.е. к бездействию) и увеличению веса. Вторая модель описывает случаи, когда износ приводит к возникновению хронической боли. В этой модели пациенты сталкиваются с непредсказуемым стрессом, который вызывает боль — например, приступ мигрени — и приводит к порочному кругу “обратных” неадаптивных физиологических реакций, таких как воспаление и повреждение головного мозга, и, следовательно, к повышенной уязвимости к постоянной боли. Эти две модели не обязательно противоречат друг другу, а скорее заимствованы из литературы по стрессу, чтобы дать причинно-следственную концепцию возникновения и сохранения хронической боли или ее долгосрочных последствий. Они также подчеркивают, что стресс и боль могут быть двумя узлами в порочном круге неадекватных реакций на экологические вызовы, ведущих к ухудшению благополучия.

В этом обзоре мы рассмотрим важное совпадение между хронической болью и стрессом, подчеркивая при этом различия между этими двумя явлениями, которые могут иметь разные и даже противоположные нейробиологические эффекты. Мы описываем общие черты и различия между хроническим стрессом и хронической болью, уделяя особое внимание нейробиологическим основам, в которых лимбическая система мозга14 выступает в качестве центрального посредника между этими двумя явлениями. В частности, мы обсуждаем, можно ли рассматривать хроническую боль в контексте более широкого процесса стресса или эти два явления имеют разные биологические причины.

Социально-экономические факторы, влияющие на стресс и хроническую боль

Имеются свидетельства того, что различия во многих аспектах социально-экономического статуса (СЭС), таких как доход, образование и профессия, являются причиной значительных различий в показателях заболеваемости и смертности. Исследования выявили так называемый “градиент” между профессиональной иерархией и различиями в состоянии здоровья у взрослых. У людей, находящихся в нижней части градиента, заболеваемость и смертность еще выше. Эти различия в СЭС, в свою очередь, могут проявляться на индивидуальном уровне в виде экологических стрессоров, приводящих, в частности, к подверженности депрессии, расстройствам, связанным с употреблением психоактивных веществ, и ожирению. Кроме того, дети, растущие в бедных общинах, подвергаются повышенному риску стать жертвами преступности, экономических трудностей и загрязнения окружающей среды; это, в свою очередь, может привести к неблагоприятному поведению (например, нарушению эмоциональной регуляции) и последствиям для развития нервной системы (например, психопатологии и изменениям в мозге). Хотя считается, что мозг находится в центре этого процесса, прямой путь, связывающий факторы СЭС с нейробиологическими адаптивными и дезадаптивными реакциями мозга, остается в значительной степени неизвестным, с болью и стрессом в качестве предполагаемых способствующих факторов.

Связь между факторами СЭС и воздействием стресса очевидна, учитывая широкое определение стресса. Однако взаимосвязь между СЭС и хронической болью менее заметна. В британском когортном исследовании Birth Cohort Study, 45-летнем лонгитюдном исследовании, был выявлен повышенный риск жалоб на боль во взрослом возрасте у лиц с более низким уровнем SES и у тех, кто в детстве пережил неблагоприятные жизненные события. Однако повышенный риск был частично объяснен другими факторами текущей жизни. У пациентов, которые проходили лечение в отделении неотложной помощи после серьезной физической травмы, единственным социальным фактором, связанным с постоянными болями в спине, был более высокий уровень образования. Уровень дохода и занятости до травмы не были связаны с постоянными болями в спине после травмы. Уровень образования также был фактором защиты от частых болей в колене у группы шведских пациентов, обследованных на предмет остеоартрита коленного сустава. Эти данные подтверждают наличие связи между социальными стрессорами, более низким уровнем образования и возникновением болевых диатезов. Тем не менее, недавний обзор литературы не выявил никакой связи между характеристиками СЭС и частотой обращения за медицинской помощью по поводу болей в спине. Кроме того, два лонгитюдных исследования не выявили существенных корреляций между хронической болью, социально-демографическими факторами, неблагоприятными жизненными событиями и “дисфункцией стрессовой системы”. Эти исследования подчеркивают сложность взаимосвязи между социальными факторами и хронической болью, в то же время бросая вызов общепринятому мнению о прямой связи между социальными факторами и хронической болью. факторы стресса, такие как низкий уровень SES и возникновение хронической боли.

Нейробиология стресса и боли

Мозг играет центральную роль в процессах, связанных со стрессом и болью. Когда люди взаимодействуют с окружающей средой, физические и психологические стрессоры могут приводить к адаптивным или дезадаптивным нервным и гормональным реакциям. Острый стресс вызывает активацию гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы (ГПА), что приводит к высвобождению глюкокортикоидов из надпочечников.29 Рецепторы этих гормонов сосредоточены в лимбическом отделе мозга, включая гипоталамус, миндалевидное тело, гиппокамп и префронтальную кору (ПФК). В лимбической системе глюкокортикоиды действуют как факторы транскрипции и, следовательно, оказывают длительное воздействие на функции клеток. Острый стресс также активирует вегетативную нервную систему, регулируемую стволом головного мозга, что приводит к повышению кровяного давления и оттоку крови от желудочно-кишечного тракта к мозгу и мышцам.29 Кроме того, воспринимаемый стресс интегрируется в лимбическом мозге с прошлым опытом (т.е. памятью), текущим физиологическим состоянием (например, чувством голода/насыщения) и процессом принятия решений. Впоследствии эмоциональные состояния соответствующим образом изменяются (например, повышается или снижается тревожность), что в конечном итоге влияет на поведение (например, борьба или бегство). Лимбический мозг и ось HPA образуют взаимосвязанную петлю, поскольку проекции гиппокампа, миндалевидного тела и ПФК передаются обратно в гипоталамус и регулируют реакцию на стресс и высвобождение глюкокортикоидов (рис. 1). Было показано, что другие области мозга, такие как островок и полосатое тело, также активны во время острого стресса.

Боль требует сознательного восприятия ноцицептивного процесса. Ноцицептивная информация передается по периферическим А-δ и С-волокнам в ствол головного мозга и таламус, где затем передается в многочисленные кортикальные и подкорковые области, включая первичные и вторичные соматосенсорные области, переднюю поясную кору, островок, миндалевидное тело, полосатое тело и медиальный ПФК. Острая боль вызывает как сенсорную, так и подсознательную реакцию. эмоциональный опыт и является адаптивной реакцией, защищающей организм от повреждения тканей, например, от горящего пожара или нападения хищника. Хотя острую боль можно легко представить как форму острого стресса, детали нервной и эндокринной реакции на острую боль и острый стресс могут отличаться. Например, хотя известно, что как острая боль, так и стресс активируют вегетативную нервную систему, доказательства того, что острая боль активирует ось HPA и приводит к периферической секреции кортизола надпочечниками, что является одной из характерных эндокринных реакций на стресс, неясны. С другой стороны, на уровне мозга функциональная магнитная резонансно-томографические исследования реакции на стресс или боль демонстрируют заметное пространственное перекрытие в миндалевидном теле, гиппокампе, полосатом теле, островке и передней поясной коре.

Обучение и перестройка нервной системы при хроническом стрессе и хронической боли

Стресс и боль задействуют обучающие механизмы гиппокампа, миндалевидного тела и ПФК (рис. 1), поскольку животные адаптируются к условиям окружающей среды для поддержания гомеостаза. Животным приходится изучать окружающую среду, чтобы искать места, где можно найти пищу, избегая при этом угрозы нападения хищника или при попадании в организм ядовитых веществ. Обусловленность страхом (по Павлову) и угасание - это парадигмы обучения, в которых могут быть концептуализированы как хроническая боль, так и хронический стресс. В павловской модели ранее нейтральный стимул приобретает способность вызывать у животных страх (например, условный стимул) после сочетания с безусловным болевым стимулом, например, ногой.- шок. Исчезновение ассоциации со страхом или отучение от страха, возникает, когда условный стимул предъявляется несколько раз без безусловного стимула. ПТСР и хроническую боль можно рассматривать как состояния, при которых мозг не в состоянии избавиться от негативной памяти (т.е. памяти о травме или боли). Как правило, пациенты с ПТСР и хронической болью демонстрируют недостаточную способность к обучению избавлению от боли. Кроме того, аналогично выводам из доклинической литературы о травматическом стрессе, животное, страдающее от модель хронической невропатической боли показывает нарушение подавления страха, связанное с контекстом. Гиппокамп, миндалевидное тело, считается, что нейрохимические свойства обучающей схемы и ее адаптивная реакция на хронический стресс или боль играют решающую роль в определении ремиссии или сохранения реакции на боль и стресс сверх того, что требуется для эволюционно выгодной адаптивной реакции. Ниже приведены нейрохимические свойства обучающей схемы и ее адаптивная реакция на хронический стресс или боль от боли. Далее мы подробно останавливаемся на роли, которую играет каждый из этих регионов в возникновении хронического стресса и хронической боли, демонстрируя убедительное концептуальное совпадение между этими областями, но подчеркивая важные эмпирические различия.

Источник