• Ваш список
    “Список сравнения” пуст

Пн–Пт 09:00–18:00,
заказы через сайт: 24/7

Система тройничного нерва в иннервации пульпы.

Inge Fristad and Ellen Berggreen

Иннервация

Боль – это субъективный феномен, включающий в себя не только сенсорную физиологическую чувствительность, но также и эмоциональный, концептуальный, и мотивационный аспекты поведения. Периферические “ноцицептивные” (чувствующие боль) сенсорные нейроны  формируют основу боли и болевых ощущений различных качеств и интенсивности, вызваных активацией и возбуждением нервных окончаний в пульпе зуба. Раздражающие  стимулы в зубах передаются в основном афферентными нейронами, расположенными в нервном узле тройничного нерва, далее через  нейроны второго порядка в стволе мозга к мозгу (Рис. 12-15). Передача сенсорной информации состоит из каскада реакций, включающих возникновение, передачу и ощущение. Поэтому  контроль зубной боли должен быть основан на понимании происхождения болевых сигналов и сложной модуляции, которая может возникнуть на местном или более высоких нервных уровнях. Сенсорная система пульпы зуба устроена так, что она хорошо передаёт сигналы о потенциальных повреждениях тканей зуба. Зубы иннервируются большим количеством миелиновых и безмиелиновых нервных волокон. Количество аксонов, входящих в человеческий премоляр, может достигать 2000 или больше, а каждый аксон может разветвиться и формировать многократные пункты иннервации.


РИС. 12-15 Схематический рисунок, иллюстрирующий ход сенсорных сигналов от зубов до более высоких мозговых центров.

Независимо от природы сенсорного стимула (т.е., тепловой, механический, химический, электрический [например, электро-диагностика пульпы]), почти все центростремительные импульсы произведены от реакции ткани пульпы с инициатором боли. Однако, когда пульпа слабо стимулировалась электрическим пульповым тестером, при тщательном контроле в экспериментальных условиях, неболезненная чувствительность (т.е., предпороговые болевые ощущения) имела место быть. Таким образом, не все центростремительные нейроны, которые иннервируют пульпу, являются ноцицепторами. Иннервация пульпы включает и центростремительные нейроны, которые проводят сенсорные импульсы, и автономные или выносящие (эффекторные) нейроны, которые обеспечивают нейрогенные модуляция, микроциркуляцию и, возможно, регулируют дентиногенез.

Симпатическая иннервация зубов происходит от верхнего шейного ганглия. После ганглия симпатические нервные волокна идут вместе с внутренним сонным нервом, соединяются с тройничным нервом в нервном узле и далее иннервируют зубы и близлежащие структуры через верхнечелюстную и нижнечелюстную ветви тройничного нерва. Симпатические волокна идут вместе с кровеносными сосудами, которые представлены в пульпе. В пульпе сформированного зуба, симпатические волокна образуют сплетения обычно вокруг мелких артерий. (Рис. 12-16). Стимуляция этих волокон приводит к сжатию мелких артерий и снижению тока крови. Терминальные аксоны симпатических волокон содержат классические нейромедиаторы: норэпинефрин и нейропептид Y. Нейропептид Y синтезируется в симпатических нейронах и поступает в терминалы аксональным транспортом. В отличие от норэпинефрина, главным образом образующегося местно, в терминалах. По сравнению с сенсорными нервами, эти волокна чаще расположены в глубоких слоях пульпы, но также была определена тесная связь этих волокон с одонтобластами.

РИС. 12-16 Гистологический срез, иммуногистохимическое окрашивание нейропептида Y, показывает распределение симпатических нервов в корневой пульпе коренного зуба крысы. Волокна с нейропептидом Y связаны с кровеносными сосудами.

Присутствие парасимпатических холинергических нервов в тканях пульпы  все еще спорно, хотя существует заключение отсутствия парасимпатических вазодилятаторов в тканях пульпы у кошки. Имеются сообщения о том, что вазоактивный полипептид кишечника (ВПК)  локализован в парасимпатических нейронах. Пульпарное происхождение волокон, содержащих вазоактивный полипептид кишечника (ВПК), находится под сомнением, поскольку не существует хирургических методов денервации, приводящих к полной потере этих волокон в пульпе.

Сенсорные нервные волокна обычно классифицируются согласно диаметра, скорости проводимости и функций, как показано в Таблица 12-1. Пульпа содержит два типа сенсорных нервных волокон: миелиновые (А волокна) и безмиелиновые (C волокна). Был обнаружен тот факт, что существует некоторое функциональное наложение между пульпарными A и С волокнами, поскольку оба типа волокон могут быть ноцицепторами. Волокна включают и A-бета, и A-дельта волокна. A-бета волокна могут быть немного более чувствительны к стимуляции, чем волокна A-дельта, но функционально эти волокна группируются в пульпе, потому что оба иннервируют дентинные канальцы, и оба стимулируются движением дентинной жидкости (Рис. 12-17). Приблизительно 90% А-волокон в пульпе являются А-дельта волокнами. Таблица 12-2 суммирует основные особенности главных сенсорных волокон.

Тип волокна

Функция

Диаметр (µm)

Скорость проведения (м/сек)

А альфа

Моторная,

Проприорецепция

12-20

70-120

А бета

Тактильная,

Рецепторы давления

5-12

30-70

А гамма

Моторная, мышечная иннервация

3-6

15-30

А дельта

Болевые, тактильные,

температурные

1-5

6-30

В

Преганглионарные автономные

<3

3-15

С дорсальных корней

Болевые

0.4-1

0.5-2

Симпатические

Постганглионарные симпатические

0.3-1.3

0.7-2.3

Таблица 12-1. Классификация нервных волокон.

Волокно

Миелиновая оболочка

Расположение

 терминалов

Характер боли

Порог чувствительности

А-дельта

Есть

Преимущественно в области границы

 Пульпы и дентина

Острая,

 колющая боль

Относительно низкий

С

Нет

Вероятно, распределены

 по всей пульпе

Жгучая боль, менее выносимая

Относительно высокий, обычно связан с повреждением ткани

Таблица 12-2. Характеристики сенсорных волокон

РИС. 12-17 Схематический рисунок, иллюстрирующий расположение A и C волокон в пульпе. Миелиновые волокна расположены по периферии пульпы, проникают во внутреннюю часть дентина. Безмиелиновые C волокна расположены в более глубокой части пульпы.

Во время стадии колокольчика зубного эмбриогенеза, “первопроходцами” среди нервных волокон, входящих в зубной сосочек, являются волокна, следующие ходу кровеносных сосудов. Только без миелиновые волокна обнаружены в зубном сосочке, они представляют собой волокна А-типа, волокна, которые потеряли или не развили их миелиновые оболочки. Миелиновые волокна являются последними структурами, которые развиваются в человеческой зубной пульпе. Количество нервных волокон постепенно увеличивается, и волокна приближаются к дентину. Во время стадии колокольчика очень немного волокон входит в предентин.

Сенсорные нервы пульпы исходят из тройничного нерва и проходят внутрь зуба пучками, через апикальные отверстия корня в тесной связи с артериолами и венулами (Рис. 12-18). Каждый из нервов, входящих в пульпу, снабжён Шванновскими клетками, и А-волокна приобретают свою миелиновую оболочку от этих клеток. С завершением развития корня, миелиновые волокна группируются в центральной области пульпы (Рис. 12-19). Большинство безмиелиновых C-волокон, входящих в пульпу, расположены по периферии пульпы (см. Рис. 12-17). Нужно отметить, что один нейрон может иннервировать пульпу нескольких (группы) зубов в исследованиях на животных. Применяя подобную модель иннервации к людям, это открытие может частично объяснить, почему пациенты часто испытывают затруднения при локализации пульпарной боли к определенному зубу. Альтернативное объяснение этого клинического наблюдения состоит в том, что в пульпе относительно низкая плотность проприорецепторов, и поэтому пациенты часто испытывают затруднения при идентификации причинного зуба, пока воспалительный процесс не достигнет периапикальных тканей, которые обильно иннервированы проприорецепторами.

РИС. 12-18 Гистологический срез, иммуногистохимическое окрашивание кальцитонина связанного с геном пептида (CGRP), показано распределение сенсорных нервов в апикальной области моляра крысы. Заметна связь нервных волокон с кровеносными сосудами в пучке на входе в пульпу.

РИС. 12-19 Электронная микроскопия апикальной части пульпы  клыка, показаны в поперечном сечении аксоны миелинового нерва (M) с клетками Шванна. Меньшие безмиелиновые аксоны (U) прилагаются отдельно и в группах со Шванновскими клетками.

В человеческом премоляре, количество безмиелиновых аксонов, входящих в зуб через апекс, достигает максимума вскоре после прорезывания зуба. На данном этапе, среднее число безмиелиновых аксонов – 1800, а миелиновых более 400, хотя в некоторых зубах было обнаружено менее 100 миелиновых аксонов. Спустя пять лет после прорезывания количество А-волокон, постепенно увеличивается до 700 и более. Процесс появления А-волокон  в пульпе может помочь объяснить тот факт, что электроодонтодиагностика может быть ненадежной в молодых зубах, так как А-волокна легче электрически стимулируются, чем С-волокна.

Количественное исследование аксонов от 1 до 2 (мм) в коронковой и корневой пульпе полностью сформированного человеческого клыка и резца сообщает о среднем числе в 360 миелиновых аксонов в клыках и резцах, тогда как количество безмиелиновых аксонов 1600 - 2200. Однако это не отражает фактического количества нейронов, иннервирующих один зуб, так как аксоны многократно ветвятся в периферийных тканях. В целом, приблизительно 80% аксонов были безмиелиновыми волокнами.

Нервные пучки проходят вверх через корневую пульпу вместе с кровеносными сосудами (см. Рис. 12-18). Как только они достигают коронковой пульпы, они разветвляются в богатой клетками зоне на пучки поменьше и, наконец, разветвляется в сплетение из единичных аксонов, известных как сплетение Рашкова (Рис.12-20). Полное развитие этого сплетения не происходит до заключительного этапа формирования корня. Было определено, что каждый аксон, входящий в пульпу, дает, по меньшей мере восемь ответвлений в сплетение Рашкова. Это продуктивное разветвление волокон в сплетении производит огромное количество наложений рецепторных полей. А-волокна, появляющиеся в сплетении, окружены Шванновскими клетками. Они многократно ветвятся, формируя субодонтобластическое сплетение. Наконец, терминальные аксоны проходят между одонтобластами, как свободные нервные окончания (Рис. 12-21 и 12-22). Предел, до которого иннервируется дентин, был предметом многочисленных исследований. За исключением иннервации дентинных трубочек, большая часть дентина лишена сенсорных нервных волокон. Это объясняет тот факт, что вызывающие боль агенты (например, хлористый калий) не всегда вызывает боль при воздействии на дентин. Точно так же применение аппликаций растворов местного анестетика на дентин не уменьшает его чувствительность. Необходима высокая концентрация лидокаина, чтобы заблокировать реакцию нервов пульпы на механическую стимуляцию дентина.

РИС. 12-20 Гистологический срез, окрашен кальцитонина связанный с геном пептид (CGRP), показывает распределение сенсорных нервов в моляре  крысы. Нервы входят в коронковую  пульпу в связке и разветвляются в сеть у одонтобластов (сплетение Рашкова) между одонтобластами и внутренней частью дентина.

РИС. 12-21 Детальный гистологический образец, иммуногистохимическое окрашивание связанного с геном кальцитонина пептида (CGRP), показывает распределение сенсорных нервов в слое одонтобластов моляра крысы.

РИС. 12-22 Безмиелиновое нервное волокно (NF), не покрытое Шванновскими клетками, расположенное между смежными одонтобластами (O), лежит над  рогом пульпы моляра мыши. Предентин (PD) может быть замечен в верхнем правом углу. В нерве, там в длину ориентированы нейрофиламенты, вакуоли и митохондрии.

Одно исследование было посвящено распределению и организации нервных волокон на границе пульпы и дентина в человеческом зубе. На основании их расположения и структуры ветвления, было описано несколько типов нервных окончаний (Рис. 12-23). Было обнаружено то, что некоторые волокна проходят от субодонтобластического нервного сплетения до слоя одонтобластов. Однако эти волокна не достигали предентина; они заканчивались в межклеточном пространстве богатом клетками зоне, бедном клетками зоне, или слое одонтобластов. Другие волокна простираются вглубь предентина и дентинных трубочек, в тесной связи с одонтобластами. Большинство этих волокон простирается в дентинных трубочках только на несколько микрометров, но некоторые могут  проникать до 100 (мкм) (см. Рис. 12-20). Область, покрываемая одним таким терминальным комплексом, часто достигает тысяч квадратных микрометров.

РИС. 12-23 Схематический рисунок, показывающий распределение нервных волокон на границе пульпы и дентина. Рисунок A: волокна, идущие от субодонтобластического сплетения к одонтобластическому слою. D - дентин; Fb - фибробласт; OL - одонтобластический слой; OP – отросток одонтобласта; PD – предентин. Рисунок B: волокна, проходящие в дентинные трубочки предентина. Рисунок C: комплекс волокон, которые экстенсивно ветвятся в предентине. Рисунок D: внутритрубчатые волокна, проходящие в дентин.

Внутритубулярные нервные окончания являются самыми многочисленными в области рогов пульпы, где целых 40% дентинных канальцев может содержать нервные волокна. Количество внутритубулярных волокон меньше в других частях дентина, а в дентине корня только около 1% дентинных трубочек содержит волокна. Этот факт оспаривался в гистологическом исследовании пульпы, в которой окрашивался белок (генный продукт 9.5), являющийся маркером нервных окончаний. Это исследование показало, что дентин корня зуба, был также иннервирован, как и дентин коронки зуба. Анатомические соотношения между отростками одонтобластов и сенсорными нервными окончаниями привели к многочисленным предположениям относительно функциональных отношений между этими структурами.  Когда нервные волокна лежат в углублении или в канальце, вдоль поверхности отростка одонтобласта, и прилежат к концу этого отростка, то они закручиваются вокруг этого отростка как штопор. Клеточные мембраны отростков одонтобластов и нервных волокон находятся в тесном контакте и идут параллельно по длине, но не имеют синаптических связей.

Хотя может быть и заманчиво размышлять о том, что одонтобласты и связанные с ними аксоны нервов функционально взаимосвязаны, и что вместе они играют роль в чувствительности дентина, существует недостаточно доказательств, поддерживающих эту гипотезу. Если бы одонтобласты работали, как классическая рецепторная клетка*, они бы имели химическую, электрическую, или механическую связь со смежным нервным волокном. Однако исследователям не удалось обнаружить классические анатомические структуры (например, синаптические соединения), которые могли функционально соединять одонтобласты и нервные волокна. Относительно свойств мембран одонтобластов имеются сообщения о том, что их мембранный потенциал является низким (от −24 до −30 mV),  и поэтому эти клетки не отвечают на электрическую стимуляцию. Оказалось, что одонтобласты не обладают свойствами легковозбудимых клеток. Далее в исследовании чувствительность дентина не уменьшилась после разрушения слоя одонтобластов. До сих пор возможным остаётся тот факт, что одонтобласты могут модулировать нейронную функцию через изменение в деятельности натриевых каналов или под действием паракринных факторов, которые распространяются вплотную к нервным терминалам.

*Рецепторная клетка не является нервной клеткой, она способна возбуждать прилегающие к ней центростремительные нервные волокна. Синаптические соединения соединяют клетку рецептора с центростремительными нервами.

Другое исследование показало, что снижение кровотока в пульпе, вызванное стимуляцией симпатических волокон, иннервирующих пульпу, является результатом подавления возбудимости А-волокон пульпы. Возбудимость С-волокон была затронута меньше из-за сокращение кровотока.

Из клинического интереса данные о том, что нервные волокна пульпы зуба могут быть стойкими к некрозу, потому что тела их клеток находятся в ганглиях вне пульпы. Поскольку нервные пучки в целом являются более стойкими к автолизу, чем другие элементы ткани, даже в разрушающейся пульпе, C-волокна могут быть все еще в состоянии ответить на вредную стимуляцию. C-волокна могут оставаться легковозбудимыми даже после нарушений циркуляции крови в поражённой пульпе, также C-волокна часто в состоянии функционировать в условиях гипоксии. Это объясняет то, что инструментальная обработка корневых каналов, по-видимому, нежизнеспособных зубов иногда вызывает боль. С другой стороны, гистологические исследования нежизнеспособных зубов  не продемонстрировали высокий уровень иннервации. Это ведёт к предположению о том, что боль может быть результатом воздействия метаболитов на терминалы, расположенные в периапикальных тканях. 

Этапы и механизмы восприятия боли

Когда  повреждающий агент способен повредить ткань или высвободить медиаторы боли, нервные окончания в пульпе и периапикальных тканях начинают посылать множество сигналов к центральной нервной системе (ЦНС), которая в конечном счете будут восприняты  как боль. Анатомический путь этой передачи информации был довольно хорошо установлен, а восприятие боли орофациального происхождение оценивается как простой ответ на интенсивную стимуляцию. Однако исследователи установили, что система боли является сложной, многоуровневой системой, которая состоит из обнаружения повреждающих ткань стимулов в периферии, проведения этого сигнала через систему медуллярного спинного мозга и восприятия того, что чувствуется как боль в коре мозга (Рис. 12-24). После раздражающего стимула в периферии, существует вероятность большого количества эндогенных и возможно экзогенных модификаций сигнала, до его окончательного восприятия. Клиницист имеет дело со всеми тремя уровнями в системе боли при диагностике и лечении зубов, в своей практике пытается понять терапевтические возможности и эффективно контролировать боль.

РИС. 12-24 Схематическая диаграмма пути передачи ноцицептивной информации из области лица и полости рта. Система тройничного нерва это комплексная многоуровневая система, состоящая из обнаружения повреждения тканей на периферии, проведения этого сигнала через систему медуллярного спинного мозга и восприятия того, что чувствуется как боль в коре мозга. Растёт количество оценок концепции того, однажды воспринятая боль имеет потом огромное количество вариаций импульсов и вариаций их восприятия.

Обнаружение: первый шаг в восприятии боли

Различные типы периферийных нейронов найдены в системе тройничного нерва, включая волокна  большого диаметра, высокой степени миелинизации Aα, Aβ, и волокна Aγ , связанные с двигательными, болевыми, осязательными, рецепторами давления и растяжения мышечных веретён. А также менее миелинизированные Aδ волокна и безмиелиновые C-волокна,  которые проводят информацию, вероятно, которая воспринимается как боль. Оба эти класса ощущающих боль нервных волокон или ноцицепторов найдены в пульпе зуба, но имеет место трёх-восьми кратное количественное преимущество безмиелиновых C-волокон над  волокнами Aδ. Необходимо отметить, что эта система классификации базируется чисто на размере и степени миелинизации нейронов и не обязательно учитывает функционал. Например, другой класс пульпарных C-волокон является постганглионарными симпатическими эффекторами, связанными с кровеносными сосудами, и регулирующими кровоток пульпы и влияющими на деятельность периферийных ноцицепторов. Поскольку большинство пульпарных сенсорных волокон относится к ноцицепторам, их терминалы являются свободными нервными окончаниями и стимулируются любой модальностью (температура, гиперосмотические жидкости), в результате  пациенты при восприятии боли могут с трудностью локализовать боль. В экспериментальных условиях, электрическая стимуляция может вызывать предболевую чувствительность, которую также трудно локализовать. Как только раздражитель распространился на периодонтальную связку, которая хорошо иннервирована Aβ волокнами осязательных рецепторов, тогда для локализации боли используют методы люминесценции и перкуссии.

В нормальной не повреждённой пульпе и периапикальных тканях, раздражители вызывают деполяризацию болевых рецепторов, которая изменяет потенциал действия посредством открытия натриевых каналов. После генерации потенциала действия, не только  в ЦНС посылается информация, но также работает и антидромная импульсация (т.е. импульс обратного направления, по аксону в сторону тела нейрона). В ней принимают участие такие нейромедиаторы, как вещество P, кальцитонин ген-связанный пептид (CGRP), нейрокинины и классический нейромедиатор глутамат, выходящий из афферентных терминалов в пульпе и периапикальных тканях.

Нейропептиды

Огромной значение в биологии пульпы имеет присутствие нейропептидов. Нервные волокна пульпы содержат нейропептиды, такие как кальцитонин ген-связанный пептид (CGRP)  (см. Рис. 12-18, 12-20, и 12-21),  вещество P (SP),  нейропептид Y (см. Рис. 12-16), нейрокинин А (NKA). В молярах крысы, самая многочисленная группа сенсорных волокон содержит кальцитонин ген-связанный пептид. Некоторые из этих волокон также содержат другие пептиды, такие как вещество P и нейрокинин А. Появление этих пептидов может быть вызвано многочисленными стимулами, включая повреждение тканей, комплементарную активацию, реакциями с комплексом антиген-антитело, или антидромной стимуляцией нижнего альвеолярного нерва. Однажды выпущенные, вазоактивные пептиды вызывают изменения сосудистого тонуса, похожие на действие гистамина и брадикинина (т.е., вазодилятация). В дополнение к их нервно-сосудистому свойству, вещество P и кальцитонин ген-связанный пептид способствуют развитию воспалительной реакции, а также способствуют заживлению раны. Выделение кальцитонин ген-связанного пептида может контролировать симпатическая система (агонисты и антагонисты), предполагается использование таких агонистов для лечения зубной боли. Этот последний пункт важен, поскольку  клиницисты используют симпатические агонисты каждый день - вазоконстрикторы, входящие в состав местных анестетиков, могут оказывать прямое ингибирующее действие на нервную активность в зубе. Локальное снижение болевой чувствительности под местной анестезией может произойти из-за действия и анестетика, и вазоконстриктора. У кошек, капсаицин сильно активирует и на время блокирует TRPV1-рецепторы таких классов ноцицепторов, как C и A-дельта волокна в пульпе зуба. Кроме того, систематическое воздействие на кожу мази, содержащей капсаицин, облегчает боль у пациентов, поэтому клинические испытания, оценивающие применение капсаицина для контроля пульпарной или периапикальной боли могут быть важны.

Антидромная стимуляция нервов (т.е. направленная к периферическим терминалам), означает то, что центростремительный поток импульсов имеет также обратный ход, противоположный ортоградной стимуляции (которая идёт в ЦНС). Обычно стимулируются терминалы сенсорных нервов на периферии, и изменение потенциала действия идёт в направлении к мозгу. В антидромной стимуляции нерва, сенсорная часть обычно отсутствует. Периферийный конец нерва подвергается электрической стимуляции. Это заставляет потенциал действия возвращаться к периферии, что вызывает выделение нейропептидов в пульпе. Все отделы нерва также деполяризуются и выделяют нейропептиды (так называемый аксональный рефлекс).

Существуют доклады о том, что механическая стимуляция дентина способствует вазодилатации в пульпе, по-видимому, связанной с выделением нейропептидов из сенсорных волокон внутри зуба (нейрогенное воспаление). Электрическая стимуляция зуба обладает похожим эффектом. Концентрация кальцитонин ген-связанного пептида, вещества P и нейрокинина А была выше в болезненных человеческих зубах, чем в здоровых зубах, удалённых по ортодонтическим показаниям. Эти пептиды также были обнаружены в участках пульпы, прилегающих к кариозным повреждениям.

Исследование пульпы

Электрического воздействия тестера для пульпы зубов достаточно для преодоления сопротивления тканей эмали и дентина и стимулирования сенсорных А-волокон на границе пульпы и дентина. Меньшие С-волокна пульпы не возбуждаются обычным пульповым электрическим тестером, потому что необходима значительно большая сила тока для их стимуляции. Бендер и соавторы обнаружили, что в передних зубах, оптимальным местом размещения электрода является режущий край, поскольку порог ответа является самым низким в этом местоположении и увеличивается, когда электрод перемещается к цервикальной области зуба.

Холодовая проба с использованием сухого льда (CO2), обычного льда или жидких хладагентов, а также тесты реакции на горячее, в том числе использование разогретой гуттаперчи или горячей воды, активируют гидродинамические силы в дентинных трубочках, которые в свою очередь стимулируют нервные А-волокна внутри зуба. C-волокна обычно не активируются этими тестами, если они не повреждают саму пульпу. Было показано, что испытания при низкой температуре не повреждают пульпу. Тепловое воздействие имеет больший потенциал возможного повреждения пульпы, но если тест проводится правильно, повреждение маловероятно.

Чувствительность дентина

Механизмы, лежащие в основе чувствительности дентина, были предметом интереса много лет. Как передаются стимулы от периферии дентина к сенсорным терминалам, расположенным в области границы пульпы и дентина? Полученные данные указывают на то, что движение жидкости в дентинных трубочках является основополагающим в возникновении боли. Теперь оказывается, что вызывающие боль стимулы, такие как тепло, холод,  порывы воздуха, и зондирование способны перемещать жидкость в канальцах. Всё это относится к гидродинамическому механизму чувствительности дентина. Гидродинамическая теория предполагает, что дентинная боль связана со стимуляцией чувствительного зуба, что, в конечном счете, включает механотрансдукцию. Классические механотрансдукторы привязаны к афферентному пульпарному пути, что обеспечивает механистическое подтверждение этой теории. Таким образом, движение жидкости в дентинных канальцах переходит в электрические сигналы от рецепторов, расположенных в терминалах аксонов, иннервирующих дентинные канальцы. Используя методики записи импульсации в нервном волокне, была обнаружена положительная корреляция между степенью воздействия и количеством нервных импульсов, исходящих из пульпы зуба (Рис. 12-25 и 12-26).  Таким образом, движение жидкости, направленное наружу (отрицательное давление), создаёт намного более сильный нервный ответ, чем движение жидкости внутрь.

РИС. 12-25 Реакция нервного волокна в пульпе зуба на периодическое воздействие на него гидростатического давления. Нижняя жирная волнистая линия на каждом графике отображает стимуляцию пульпы давлением. Верхняя линия (kPa) - кривая кровяного давления бедренной артерии, отображающая относительные изменения в пульсовом давлении и сердечный цикл. (Модифицировано из Närhi M: Активация нервов зубов кошки и собаки гидростатическим давлением, Proc Finn Dent Soc 74 [suppl 5]: 1, 1978.)

РИС. 12-26 Среднее количество импульсов, зарегистрированных от дентина после применение стимулов давления на дентин. Зарегистрировано большее количество импульсов после применения давления ниже атмосферного (поток жидкости направленный наружу), чем после положительного давление (внутренний поток жидкости). 

В экспериментах на людях, кратковременные холодовые или тепловые аппликации на поверхности премоляра вызывали болезненный ответ ещё до того, как тепло или холод могли  вызвать изменения, способные к активации сенсорных рецепторов в прилежащей пульпе. Вызванная боль была кратковременной: 1 или 2 секунды. Коэффициент теплопроводности дентина является относительно низким, все же ответ зуба на тепловую стимуляцию быстр, часто меньше 1 секунды. Данные свидетельствуют о том, что тепловая стимуляция зуба приводит к быстрому движению жидкости в дентинных канальцах. Это приводит к активации сенсорных нервных окончаний в подлежащей пульпе. По-видимому, тепло расширяет жидкость в трубочках быстрее, чем расширяет сам дентин, вызывая ток жидкости к пульпе, тогда как холод заставляет жидкость сокращаться быстрее, чем дентин, производя  поток, направленный наружу. Предполагается, что быстрое движение жидкости через клеточную мембрану терминала аксона активирует механочувствительные рецепторы, подобно тому, как движение жидкости активирует волосковые клетки в улитке уха. Во всех терминалах аксонов есть мембранные каналы, через которые проходят заряженные ионы, и этого начального потока импульсов от рецептора может быть достаточно для инициации натриевых каналов и деполяризации клетки, что приводит к блокированию импульсов к мозгу. Некоторые ионные каналы активируются напряжением, некоторые химически, а некоторые механическим давлением. В случае нервных волокон пульпы, которые активируются гидродинамическими силами, давление преобразуется механочувствительными ионными каналами.

Дентинный каналец является капиллярной трубкой с чрезвычайно маленьким диаметром.* Физические свойства капиллярности являются значительными, потому что силы в жидкости возрастают по мере уменьшения диаметра. Если жидкость испаряется из внешнего конца дентинных трубочек от потока воздуха или от впитывающей бумаги, капиллярные силы производят быстрое движение, направленное в канальце наружу (Рис. 12-27). Согласно исследованиям Brännström, высушивание дентина может спровоцировать ток дентинной жидкости, направленный наружу со скоростью в 2-3 миллиметра в секунду. В дополнение к воздушному высушиванию, обезвоживающие жидкости, содержащие гиперосмотические концентрации сахарозы или хлористого кальция, могут спровоцировать боль, если попадут на дентин.

РИС. 12-27 Диаграмма, иллюстрирующая движение жидкости в дентинных трубочках при эффекте обезвоживания под действием струи воздуха.

*Чтобы оценить размеры дентинных канальцев представьте, что диаметр канальцев (приблизительно 1 мкм) намного меньше, чем диаметр эритроцитов (около 7 мкм). Толщина коронкового дентина составляет приблизительно 3 (мм) (3000 мкм), таким образом, длина каждой трубочки составляет 3000 (мкм), но только 1 (мкм) в диаметре. Таким образом, каждая трубочка в длину составляет 3000 своих диаметров.

Как показали исследования, А-волокна вместо С-волокон отвечают на гидродинамическую стимуляцию (посредством тепла, холода, высушивания), воздействующую на дентин. Однако, если нагрев будет достаточно долгим, чтобы увеличить температуру околопульпарного  дентина на несколько градусов Цельсия, тогда могут вступать в ответ С-волокна, особенно в случае повреждения пульпы, вызванного высокой температурой. Очевидно, что А-волокна, главным образом, активируются от быстрого перемещения жидкости в дентинных канальцах. Медленное нагревание зуба не вызывает ответа, пока температура не достигает 111 ° F (43.8 ° C), при такой температуре, по-видимому, происходит повреждение тканей пульпы. Эти С-волокна называются полимодальными ноцицепторами, потому что они содержат многочисленные рецепторы, способные обнаружить и ответить на множество различных типов стимуляции. Капсаицин – это вещество, обуславливающее жгучие свойства острого перца, как известно, он стимулирует С-волокна и подгруппу волокон  A-дельта. Капсаицин активирует рецептор, который называют “ рецептор переходного потенциала, подтип vanilloid 1” или TRPV1. Рецептор TRPV1 относится к подклассу ноцицепторов, которые, главным образом, реагируют на тепло (выше  110 ° F; выше 43 ° C), на определенные нейромедиаторы и кислоту (pH менее 6). Таким образом, TRPV1 считается молекулярным интегратором полимодальных вредных стимулов. Способность антагониста TRPV1 ингибировать активированные кислотой, высокой температурой и капсаицином нейроны тройничного нерва, привел к созданию новых препаратов (на основе антагонистов TRPV1) для лечения боли в пульпе зуба. Эвгенол, как известно, активирует и в конечном счете уменьшает чувствительность рецепторов TRPV1, что объясняет болеутоляющее действие цинкоксид

Было также показано, что производящие боль стимулы лучше передаются от участков дентина с открытыми дентинными канальцами, где жидкость может свободно перемещаться наружу. Например, кислотное воздействие на дентин для удаления смазанного слоя, открывает дентинные канальцы и делает их более восприимчивыми к стимуляции от струи воздуха или зондирования.

Возможно самое труднообъяснимое явление это болевая чувствительность дентина от даже лёгкого зондирования. Даже небольшое давление может вызвать сильную реакцию.* Эта реакция указывает на механическую компрессию дентина и на дентинные канальцы, просветы которых закрыты смазанным слоем, который вызывает смещение жидкости, достаточное для возбуждения сенсорных рецепторов в подлежащей пульпе (Рис. 12-28). Рассматривая плотность дентинных канальцев, в которых возбуждались гидродинамические силы под воздействием зондирования дентина. Другое, недавно предложенное, объяснение состоит в том, что нервы, иннервирующие зубы, являются особенными по своей природе и обладают низким порогом чувствительности механорецепторов, которые сигнализируют о ноцицептивной активности в зубах. Подобный низкий порог у механорецепторов передает тактильную чувствительность в коже. Авторы использовали термин низкий порог “Алгонейронов ” в этих нервах. Эта теория не находится в конфликте с гидродинамической теорией, но может помочь объяснить болевую чувствительность от слабых механических раздражителей, таких как воздушные потоки или брызги воды.

РИС. 12-28 Сканирующая электронная микроскопия мелких углублений (между белыми стрелками), которые созданы на отполированном дентине стоматологическим зондом под давлением 30 г (30 cN). Отметьте частичную закупорку трубочек смазанным слоем. (From Camps J, Salomon JP, Meerbeek BV, et al: Dentin deformation after scratching with clinically relevant forces, Arch Oral Biol 48:527, 2003.) (Из Camps J, Salomon JP, Meerbeek BV и др.: Деформация дентина после царапин с клинически значимыми силами, Arch Oral Biol 48: 527, 2003.)

*Сила 44 сМ (44 г), приложенная к инструменту, имеющему наконечник 40 (мкм) в диаметре, произведёт давление 2437 (МПа) на дентине. Эти показатели намного превышают показатели компрессионной прочности дентина, которые составляют около 245 (мПа), о чём свидетельствуют мелкие углубления, образовавшиеся в слое смазанного дентина под воздействием этой силы.

Другой пример эффекта сильных гидравлических сил в дентинных канальцах, это явление смещения одонтобластов. При этом ядра и клеточные тела одонтобластов перемещаются вверх, в дентинные канальцы, по-видимому, из-за быстрого движением жидкости в канальцах, когда обнажённый дентин высушивают струёй воздуха или обезвоживающим средством (Рис. 12-29). Такое клеточное смещение приводит к разрушению одонтобластов, потому что клетки, таким образом затронутые, в последствии подвергаются автолизу и пропадают из канальцев. Перемещенные одонтобласты могут быть в итоге заменены стволовыми клетками, которые мигрируют из зоны пульпы, богатой клетками.

РИС. 12-29 Одонтобласты (под стрелками), перемещенные вверх по дентинным канальцам.

Гидродинамическая теория может также быть применена к пониманию механизма в реакции гиперчувствительности дентина. Существуют противоречия относительно обнажённого дентина, который может быть просто чувствительным или может становиться действительно гиперчувствительным. Рост количества доказательств показывает, что новые натриевые каналы, ответственные за активацию нервов, подвергаются процессу воспаления. Увеличение плотности каналов натрия или их чувствительности может способствовать гиперчувствительности дентина. Гиперчувствительность также связана с обнажением дентина, в норме покрытого цементом или эмалью. Тонкий слой цемента корня зуба часто бывает слаб после рецессии десны и обнажения шейки зуба. Цемент впоследствии истирается под воздействием зубной щётки, флоссов или зубочисток. После обнажения в первый раз, дентин может реагировать на те же стимулы, на которые реагирует поверхность любого обнажённого дентина (например, механическое давление, обезвоживающие агенты). Хотя дентин может сначала быть очень чувствительным, в течение нескольких недель чувствительность обычно спадает. Эта десенсибилизация, как считается, происходит в результате постепенного закрытия дентинных канальцев минеральными отложениями, что снижает гидродинамические силы. Кроме того, образование репаративного дентина в пульпе на концах открытых канальцев, вероятно, также снижает чувствительность, потому что репаративный дентин иннервирован в меньшей степени сенсорными волокнами. Однако,  в некоторых случаях в гиперчувствительном дентине чувствительность не  снижается, таким образом, гиперчувствительность может быть вызвана либо воспалительными изменениями в пульпе, либо механическими изменениями проходимости дентинных канальцев.

В настоящее время лечение гиперчувствительных зубов направлено на сокращение функционального диаметра дентинных канальцев для ограничения движение жидкости. Существует четыре возможные методики лечения, которые достигают следующих целей:

1.  Формирование смазанного слоя на участке чувствительного дентина, путём полирования обнаженной поверхности корня зуба.

2.  Аппликации веществ, таких как оксалат, которые создают нерастворимые преципитаты в канальцах.

3.  Аппликации веществ, таких как гидроксиметил метакрилат с или без глутаральдегида, которые, как считают, закрывают канальцы преципитатами белков из плазмы.

4.  Покрытие дентина бондингом (склеивающее вещество) для закрытия канальцев.

Чувствительность дентина может быть изменена лазерным облучением, но клиницисты должны быть осторожны, из-за воздействия лазера на пульпу зуба.

Периферийное повышение чувствительности

Повторяющиеся  раздражающие стимулы передаются по A-волокнам и полимодальным C-волокнам ноцицепторов, которые подвергаются процессу повышения чувствительности  по трём очевидным путям развития. Во-первых, порог чувствительности может снизиться для того, чтобы ранее безвредная стимуляция могла вызвать болевую чувствительность (аллодиния). Во-вторых, может произойти так, что раздражающие стимулы могут производить еще большее увеличение восприятия интенсивности боли (гипералгезия). И в-третьих, боль может возникать спонтанно. Эти изменения часто имеют место у пациентов с эндодонтическими заболеваниями и частично обуславливаются наличием медиаторов воспаления в пульпе и периапикальных тканях. Такие медиаторы являются веществами, которые производят повреждённые ткани, веществами сосудистого происхождения и пептидами, выделенными самими нервными волокнами (Таблица 12-3). Другие механизмы периферийного повышения чувствительности перечислены далее.

         Медиатор

         Эффект на ноцицептор

Эффект на человека

Потассиум

Активирует

+                       ++

Протоны

Активирует

++                     ++

Серотонин

Активирует

++

Брадикинин

Активирует

+++

Гистамин

Активирует

+

α-фактор некроза опухоли

Активирует

?                         ?

Простагландины

Повышает чувствительность

+/-

Лейкотриены

Повышает чувствительность

+/-

Фактор роста нервов

Повышает чувствительность

++

Вещество P

Повышает чувствительность

+/-

Интерлейкин 1

Повышает чувствительность(?)

?

ТАБЛИЦА 12-3  Эффект медиаторов воспаления на ноцицептивные центростремительные волокна.
+ положительная, ++ очень положительная, +++ чрезвычайно положительная,
+/- Эквивалентная, ? неизвестная (Fields H: Pain, New York, 1987, McGrawHill)

Периферийные механизмы, способствующие Гипералгезии и Аллодинии

Механизм

♦ Состав и концентрация медиаторов воспаления

♦ Изменения в центростремительном волокне: активация и чувствительность

♦ Изменения в центростремительном волокне: sprouting51(прорастание)

♦ Изменения в центростремительном волокне: белки

♦ Давление в ткани

♦ Температура ткани

♦ Взаимодействие симпатических центростремительных волокон

 ♦ Пластичность Aβ волокон

Гипералгезия и аллодиния

Три особенности гипералгезии (1) спонтанная боль, (2) снижение болевого порога, и (3) усиленный ответ на болезненные стимулы. Периферийные механизмы этих признаков включают снижение порога чувствительности, увеличение ответа на вредные стимулы и развитии спонтанных реакций ноцицепторов. Все три особенности проявления боли могут быть обнаружены у пациентов, которые переносят боль воспалительного характера в пульпе (Таблица 12-4). Общепризнан тот факт, что гипералгезия может возникнуть при стойком воспалении, как в случае солнечных ожогов кожи. Клинические наблюдения показали, что чувствительность дентина часто увеличивается, когда подлежащая пульпа вовлечена в процесс воспаления, и зуб зачастую трудно обезболить. В частности повышенная регуляция  тетродотоксин-резистентных (TTX-резистентный) каналов натрия в воспаленной нервной ткани имеет место.  NGF, кажется, играет важную роль в гипералгезии. NGF регулирует гипералгезию в стадии хронического воспаления, управляя экспрессией гена в сенсорных нейронах, включая гены, вовлеченные в воспалительную гипералгезию в тканях пульпы. Хотя точного объяснение гипералгезии нет, по-видимому, локальные повышения тканевого давления и медиаторы воспаления, которые сопровождают острую фазу воспаления, играют важную роль.  По клиническим наблюдениям известно, что когда пульповая камера больного зуба в стадии гнойной экссудации открывается, отток вскоре снижает уровень боли. Поэтому можно предположить, что механические стимулы существенно способствуют болевой реакции во время воспалительного процесса.

Признаки гипералгезии

Связанные диагностические тесты

или симптомы

Самопроизвольная боль

Самопроизвольная боль

Снижение болевого порога

Перкуссия, пальпация,

пульсирующая боль

Увеличенный ответ на болезненный

стимул

Увеличенный ответ на индикатор для определения чувствительности пульпы зуба

(электрические или термические пробы)

ТАБЛИЦА 12-4  Признаки Гипералгезии, Аллодинии и Эндодонтические диагностические тесты.

С клинической точки зрения температурная аллодиния является термином, который лучше всего описывает пациентов, главная жалоба которого: “Я чувствую боль, когда пью холодные напитки”. Механическая аллодиния имеет место в случаях, когда главная жалоба: “Я чувствую боль при накусывании на этот зуб”. Ранее безвредные стимулы теперь вызывают  чувство боли. Гипералгезия проявляется у пациентов с эндодонтическими болями, когда вредные стимулы (например, при использовании хладагентов в холодовой пробе) провоцируют намного более сильную боль, нежели в зубах с тканями пульпы в норме. Самопроизвольная боль возникает в случаях с, казалось бы, отсутствием причины. Все эти изменения могут быть частично объяснены повышением чувствительности окончаний периферического нерва, оканчивающегося в пульпе или периапикальных тканях.

Много нервных волокон в покое присутствуют в пульпе в норме, их называют тихими, потому что они не реагируют на обычные внешние стимулы. Как только они становятся чувствительными от воспаления в пульпе, они начинают отвечать на гидродинамические стимулы. Это явление обеспечивает дополнительный механизм гиперчувствительности дентина. Молекулярные механизмы этой активации подробно не изучены, но включают повышенную регуляцию многочисленных генов и их продуктов.

Медиаторы воспаления

Простагландины (ПГ) лучше всего характеризуют медиаторы воспаления, их получают из арахидоновой кислоты под действием ферментной системы циклооксигеназы (ЦОГ). Фермент циклооксигеназа человека существует, по меньшей мере, в двух формах, ЦОГ 1 и ЦОГ 2. ЦОГ 1 выделяется и продуцирует простагландины, которые вовлечены в основном в процессы повседневной регуляции, такие как защита клеток желудка, регулирование кровотока в почках и образование тромбоксана A2. Формирование тромбоксана A2 может в конечном счете приведите к скоплению тромбоцитов; поэтому ингибирование тромбоксана A2  уменьшает количество тромбоцитов. ЦОГ 2 индуцируется и синтезируется в воспалённых тканях (включая пульпу зуба),  и играет важную роль в производстве воспалительных простагландинов, а также сосудорасширяющего простациклина. Хоть они не производят боль в одиночку, простагландины способны повышать чувствительность периферических ноцицепторов, что способствует альгогенным (продуцирующим боль) свойствам серотонина и брадикинина. Точный механизм увеличения простагландинами нейронной возбудимости не ясен, но растёт количество доказательств того, что они активируют простагландиновые Е-рецепторы, подтипы простагландин E2(EP2) и простагландин E3(EP3) в системе тройничного нерва, и проявляют эффекты в регуляции деятельности определенных ионных каналов, включая закрытые натриевые каналы. Например, аппликация простагландина E2 к изолированному узлу спинного соматического нерва более чем вдвое увеличивает ответ определенных натриевых каналов, найденных преимущественно на ноцицепторах — каналы, которые, как думают, были резистентны к лидокаину. В экспериментах на крысах перед медиатором воспаления проводилось воздействие ибупрофена – неселективного ингибитора циклооксигеназы, что заблокировало повышенную проходимость натриевых каналов Na1.7 и Na1.8. Поэтому, если концентрация простагландинов в воспаленной пульпе и перирадикулярных тканях может быть уменьшена с помощью нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВС) или кортикостероидов, то послеоперационную боль можно облегчить, а также может быть достигнута более глубокая местная анестезия у пациентов с гипералгезией пульпарного происхождения. Интересно отметить, что сами сенсорные нейроны являются источником простагландинов; во время воспаления уровень простагландина Е2 увеличивается в спинных ганглиях и спинном мозге, создаётся предположение о центральном действии НПВС.

Брадикинин (BK) способствует воспалительной реакции, является белком плазмы крови, а также вызывает прямую активацию ноцицептивных нейронов, что приводит к боли. Увеличенние уровня брадикинина наблюдалось в воспаленной пульпе, также присутствие факторов роста было связано с воспалением (например, фактор роста нерва), по сообщениям вырос уровень экспрессии гена mRNA, кодирующего брадикинин1 (B1) и рецепторы брадикинин2 (B2) в исследуемых ганглиях тройничного нерва крысы, а также возросла чувствительность рецепторов, таких как TRPV1 и TRPA1. Это рецепторы кратковременного потенциала подтипа V1 (TRPV1) “капсаициновые рецепторы”; они играют ключевую роль в посредничестве воспалительной боли. TRPA1 выражены в капсаицин-чувствительных нейронах и взаимодействуют с TRPV1. Брадикинин, вероятно, увеличивает возбудимость ноцицептивных нейронов посредством его действия на TRPV1 и TRPA1.

Цитокины являются разнообразной группой регуляторных белков, которые синтезируются и выделяются множеством различных клеток, таким как лейкоциты, нейроны и глиальные клетки. В частности, фактор некроза опухоли α (ФНО-α) и интерлейкины IL-1β, IL-6 и IL-8, как считают, играют роль в нейропластических изменениях, которые происходят в ноцицепторах, иннервирующих воспалённые ткани, что ведёт к гипералгезии. Аппликации фактора некроза опухоли ФНО-α быстро повышает чувствительность TRPV1 рецепторов, способствуя активации капсаицин-чувствительного класса ноцицептивных рецепторов. Все вышеупомянутое, как считается, происходит в воспаленной пульпе, и участвует, по крайней мере, частично в увеличении выделения простаноидов.

Пульпитные боли

Из вышеописанного следует, что боль связанная со стимуляцией А-волокон не обязательно является признаком воспаления или повреждения тканей пульпы. Клинически, боль произведённая А-волокнами в ответ на гидродинамический механизм была острой, в отличие от тупой или пульсирующей боли, связанной с С-волокнами. A-волокна обладают относительно низким порогом возбудимости от внешних стимулов, поэтому болезненные ощущения при пульпитах, более вероятно, будут связаны с ноцицептивной деятельностью С-волокон, обнаруживающих повреждения ткани пульпы. Клиницист должен тщательно исследовать симптомы перед диагностикой обратимого или необратимого пульпита, чтобы исключить возможность гиперчувствительного дентина, трещин или негерметичности пломб или фрактур – всё это провоцирует гидродинамические силы.

Боль, связанная с воспаленной или повреждённой пульпой, может быть самопроизвольной или провоцироваться чем-либо. Пульпа с эффектом гипералгезии демонстрирует снижение болевого порога, отвечая на стимулы, которые обычно не вызывают боль (аллодиния), или болевые ощущения могут преувеличиваться и сохраниться дольше, чем в норме (гипералгезия). С другой стороны, зуб может начаться болеть спонтанно в отсутствие любого внешнего стимула. Самопроизвольная, неспровоцированная боль обычно указывает на пульпу, которая серьезно повреждена и не подлежит неинвазивной терапии.

Пластичность внутрипульпарных нервных волокон

Стало очевидно, что иннервация зуба является динамическим процессом, в котором число, размер и клеточные химические процессы нервных волокон могут меняться в связи с возрастом, повреждением зубов и кариозным процессом. Например у крыс, в нервных волокнах, вовлечённых в воспаленный процесс, содержание CGRP и SP увеличивалось. Когда воспаление спадает, количество вовлечённых волокон падает. Рис. 12-30 сравнивает нормальное распределение сенсорных волокон CGRP-иммунореактивных в сформированном моляре крысы с молярами, которые препарировали. Иннервацией в нормальных и воспаленных зубах управлял нейронными факторами роста. Нейротрофический и таргентный фактор регулировали структуру нейронов, их жизнеспособность и функции, а также играли важную роль в нейронных фенотипических характеристиках.

РИС. 12-30 A  Нормальное распределение пептида связанного с геном кальцитонина (CGRP) - иммунореактивных сенсорных волокон во взрослом  моляре крысы. Нервные волокна, как правило, не ветвятся в корне (R), избегают интеррадикулярного дентина (ir) и формируют множество ветвей в коронковой пульпе (C) и дентине (D). Ход нерва зачастую асимметричен, окончания сконцентрированы около самых сгруппированных одонтобластов (в этом случае на левой стороне коронки). Когда образуется репаративный дентин (rd), условия меняются, иннервация дентина уменьшается (изображение, увеличенное в 75 раз).  Препарирование полости по I классу на цервикальном корне коренного зуба крысы было выполнено 4 днями ранее. Основной одонтобластический (O) слой выжил, и многие новые CGRP-иммунореактивные терминалы ветвей распространяются ниже и в повреждённой пульпе и дентине. Предельное ветвление может быть замечено (на снимке под стрелкой) у крупных аксонов в месте повреждения. Шкала: 0.1 мм (изображение, увеличенное в 75 раз).(От Taylor PE, Byers MR и Redd PE: прорастание нервных волокон CGRP в ответ на повреждение дентина в молярах крыс. Brain Res 461: 371-376, 1988).

Во время развития, все зубные волокна нуждаются в факторе роста нервов (ФРН) и экспрессии его рецепторов, TrkA-рецепторов на некоторых стадиях. Тогда как во взрослых зубах крупные нейроны тройничного нерва потенциально зависят только от полученного из пульпы, глиального нейротрофического фактора (ГНТФ); меньшие нейроны тройничного нерва остаются зависящими от фактора роста нервов. Можно предположить, что ГНТФ может функционировать, как нейротрофический фактор для подгруппы крупных нейронов, иннервирующих зуб, и как промежуточный механочувствительный стимул, тогда как фактор роста нервов влияет на нейроны, ответственные за ноцицепцию. Фактор роста нервов (ФРН) наиболее широко исследован среди трофических факторов. Захват ФРН зависит от специфических TrkA-рецепторов, расположенных на поверхности аксона, и последующей интернализацией, и транспортом к клеточному телу, где проявляется эффект вещества.

Регуляция изменений в нервах во время воспаления происходит за счёт фактора роста нервов (ФРН).  Рецепторы ФРН обнаружены на внутризубных сенсорных волокнах и в Шванновских клетках. Данные указывают на то, что ФРН синтезируется фибробластами в коронковой субодонтобластической зоне (т.е., богатой клетками зоне), особенно на вершинах рогов пульпы. Максимального развития CGRP- и SP-содержащие нервные волокна достигли в областях пульпы, где секреция ФРН. Рис. 12-31 показывает экспрессию ФРН-mRNA в роге пульпы, расположенной под участком препарирования зуба.

РИС. 12-31 NGF-mРНК регуляция в медиальном роге пульпы спустя 6 часов после препарирования полости. От Byers MR, Wheeler EF и Bothwell M: измененная экспрессия NGF и p75 NGF-рецепторная мРНК фибробластами поврежденных зубов предшествует прорастанию сенсорного нерва. Факторы роста 6: 41-45, 1992).

Предполагается, что нейроиммунные взаимодействия происходят в пульпе, потому что обнаружено скоординированное увеличение пульпарных нервов и иммунных клеток. Кроме того, вербовка иммунокомпетентных клеток была продемонстрированная в пульпе после электрической стимуляции зубов. Подобные процессы были обнаружены в периапикальной кости у крыс с радикулярным воспалением. При нейрогенном воспалении, заживление зачастую происходит лучше, потому что неиннервированные зубы показывают худшие результаты заживления после воздействий на пульпу, нежели иннервированные зубы.

Другое предположение о нервном ответе на воспаление, это возможность изменения в распределении и деятельности закрытых натриевых каналов. В частности у мышей при недостатке в гене Na 1.7, уменьшается болевая чувствительность после воздействия различных продуктов воспаления. Также вовлеченные в процесс альтерации ноцицепторы, иннервирующие воспаленные ткани, натриевые  каналы, которые устойчивы к воздействию тетродотоксина (TTX), биотоксина, выделенного из иглобрюхих рыб. Оба главных TTX-R натриевых канала Na 1.8 и Na 1.9 показали повышенную в два или четыре раза проницаемость в воспалённой пульпе у пациентов с диагнозом необратимый пульпит. После воздействию простагландинаЕ2( PGE2) на нейроны, изолированные от клеток ганглия спинного мозга, как было показано, увеличилась TTX-резистентность натриевых каналов в течение минут, произошло также увеличенная активация существующих каналов, вместо синтеза белка. Эти натриевые каналы являются относительно стойкими к лидокаину, этим объясняются трудности в достижении глубокой анестезии в воспаленных тканях.

Повреждение тканей и денервация

Когда периферический нерв обрезан или разрушен, происходит прерывание центростремительной импульсации к ЦНС, это называется денервацией. Было бы логично предположить, что результатом денервации была бы анестезия ранее иннервированной области, но иногда другая симптоматика может внезапно включать боль. Зарегистрированы следующие повреждения нерва, изменение в транскрипции нейропептидов, рецепторов и натриевых каналов. Двусторонний контакт между нервной клеткой и периферийной тканью-мишенью был разорван, и нейроны изменяются в сторону регенерации или нейронного некроза клетки. Воздействие на нейроны в узле тройничного нерва зависит от месте повреждения. Периферийная рана имеет меньше эффекта, чем расположенная в центре. Однако, даже маленькое воздействие на пульпу вызывает нейронные изменения и в узеле тройничного нерва, и на нейронном уровне второго порядка в мозге.  Поскольку каждый однокоренной зуб содержит приблизительно 2000 нервных волокон. Экстирпация пульпы показывает и нейрохимические, и дегенеративные изменения клеточных тел нейронов в Гассеровом (тройничный нерв) нервном узле. Центральные проекции этих нервов на спинальные ядра тройничного нерва также затронуты. Существуют доказательства транссинаптических изменений, которые отражены в сенсорной коре. Еще большая реакция ожидалась от удаления зубов, у которых разрушена периодонтальная связка и иннервация пульпы.

Когда аксон отсечён на периферии, не всегда происходит полная дегенерация клеточных тел. Попытка регенерации в виде аксонального прорастания может привести к изменению работы многих рецепторов, проявляясь в чувствительности к норэпинефрину (через увеличенную адренергическую деятельность рецептора) или ацетилхолину (через увеличенную холинергическую деятельность рецептора), что способствует автономной деятельности сенсорных нейронов. Кроме того, нейроны дорсального рога спинного мозга с нарушениями нормальной импульсации могут начать стимулировать соседние афферентные волокна.  Таким образом, нормальные ингибиторные процессы нарушаются, что расширяет сенсорную восприимчивость области иннервации, всё это может привести к повышению чувствительности всей ЦНС. Фантомная боль в зубах является другим термином, который используется как синоним болевого процесса после деафферентации. В различных докладах имеются данные (диапазон от 3% до 6%) о не проходящих болях после экстирпации пульпы.

За повреждением или воспалением ткани следуют обширные изменения в экспрессии генов в нервном узле сенсорных нейронов и, посредством транссинаптических механизмов, в их центральных проекциях. Примером являются рост регуляции факторов (таких как c-fos фактор) индукции в процессе транскрипции генов, а также изменение функции натриевых каналов. Это, как считают, заканчивается изменением пороговых свойств и размеров рецепторных областей. С-fos фактор обычно не выделяется в нейронах мозга, но хронические пульпиты пролонгируют увеличение экспрессии c-fos фактора в некоторых стволовых  нейронах мозга (Рис. 12-32).

РИС. 12-32  Интерстициальные клетки тракта тройничного нерва в заднем роге спинного мозга, показана экспрессия c-fos фактора при хроническом воспалении пульпы зуба у крысы. (Адаптировано из Byers MR, Chudler EH, Ladarola MJ: Хроническая воспаление пульпы зубов вызывает кратковременное и постоянное выражение Fos в богатых динорфином областях мозгового ствола крысы. Brain Res 861: 191-207, 2000.)

Если такие изменения также происходят у людей, это может объяснить тот факт, что некоторые пациенты могут жаловаться на неопределенные, плохо описанные боли в течение многих месяцев после эндодонтического лечения. Если пульпит у них вызвал разрастание периапикальных нервов, эти нервы, возможно, приняли участие в транспортировке периферийных сигнальных молеку к клеточному телу посредством ретроградного аксоплазматического потока. Это могло вызвать изменения в экспрессии многих генов, что привело к центральному повышению чувствительности, корректировка которой может занимать несколько месяцев. Сообщения о прорастании нервов в воспалённой пульпе человека была подтверждены многими исследованиями. Такие реакции могут способствовать увеличению чувствительности дентина, а также расширению восприимчивых областей. Прорастания симпатических волокон, также были обнаружены, но сроки отличались. Функциональные последствия и как это касается механизмов боли неизвестно, но предполагается, что эти реакции вовлечены в заживление и ноцицепцию, которые следуют за воспалением пульпы.

Передача: второй шаг в восприятии боли

Дорсальный рог спинного мозга

После активации периферийных ноцицепторов, нервный импульс в форме потенциала действия передает информацию об интенсивности (закодирована в частоте), качестве (закодирована в типе активированного нейрона), и временных особенностях (закодирована в исходнике, продолжительности и погашении деполяризации) периферических стимулов, направленных в ЦНС. В системе боли тройничного нерва потенциал действия идёт к комплексу ядер, который расположен в мозговом веществе спинного мозга. В этом комплексе различают три субнуклеарных уровня.  Они названны в соответствии с их анатомическим положением: оральный, интерполярный и каудальный (см. Рис. 12-24). Хотя ростральные (относящиеся кпереди) субъядерные пути (оральный и интерполярный) получают некоторую ноцицептивную импульсацию от тканей полости рта, большая часть импульсов получена на каудальном уровне, из-за подобия его организации заднему рогу спинного мозга (который получает ноцицептивную импульсацию от соматосенсорной системы). Каудальный постганглий находится в дорсальном спинномозговом роге.

Компоненты заднего рога спинного мозга

От дорсального (заднего) рога серого вещёства спинного мозга информация передаётся выше к мозговым центрам. Задние рога также служат в качестве места обработки информации от основных центростремительных сенсорных нервных волокон. Импульсы, исходящие из этого региона, могут быть усилены (гипералгезия), ослаблены (аналгезия), или неправильно истолкованы (отраженная боль). Знание функциональных компонентов, участвующих в такой обработке, не только помогает объяснить некоторые из этих клинических явлений, а также  позволяет оценить потенциал терапевтических методов. Функциональные компоненты: центральные терминалы основных ноцицепторов (афферентные Aδ и С-волокна), проекционные нейроны второго порядка, вставочные нейроны, терминалы спускающихся нейронов и глиальные клетки.

Основные центростремительные волокна (чьи клеточные тела расположены в нервном узле тройничного нерва) передают сигналы к следующим нейронам через секрецию нейротрансмиттеров, таких как возбудительные аминокислоты, глутамат и нейропептид, вещество P. Рецепторы для этих нейромедиаторов найдены на постсинаптических мембранах, например рецепторы N-метил-D-аспартата (NMDA) и α-амино-3-гидрокси-5-метил-4-изоксазолепропиник кислотные рецепторы (AMPA), классы глутаматных рецепротов и нейрокинин-1 (NK1), рецепторы вещества P. Антагонисты этих рецепторов, как было показано в экспериментах на животных, уменьшали гипералгезию. В клинических испытаниях на людях, с использованием хирургической стоматологической модели, антагонист AMPA/каинат, LY293558, показал антигипералгические свойства. Антагонист NK1 показал многообещающие результаты в экспериментальном исследовании, но в целом, он показал ограниченную болеутоляющую эффективность у людей.

Клеточные тела нейронов второго порядка в системе тройничного нерва были найдены в задних рогах спинного мозга, их отростки перекрещиваются посередине и проецируется рострально (кпереди) к таламусу с помощью бульботаламического тракта (Рис. 12-33). От таламуса информация передаётся через нейроны третьего порядка к коре головного мозга с помощью таламокортикального тракта. Впервые достигая коры, импульс может быть воспринят как боль. Существуют доказательства того, что отраженная боль вызвана схождением афферентных импульсов из разных областей, проецирующихся на одни нейроны.

РИС. 12-33 Схематическая диаграмма восприятия и модуляции орофациальной боли. Активация основных афферентных волокон (в этом примере от воспаленного верхнечелюстного моляра) приводит к входу ноцицептивного сигнала, который передаётся через синапс в постъядерный каудальный путь к спинному тройничному ядру. Нейроны второго порядка далее идут к таламусу, а после информация  передаётся к коре. Большая обработка ноцицептивных импульсов может происходите на уровне медулярного дорсального рога (MDH). Вставка изображает типичный широкий динамический диапазон (WDR) проекционного нейрона и его отношения с другими компонентами MDH (медуллярного дорсального рога). Основные центростремительные волокна выделяют возбудительную аминокислоту, глутамат — который связывает и активирует или AMPA или NMDA рецепторы — и вещество P , которое активирует рецепторы NK-1 на нейроне WDR или возбудительные интернейроны. Спуск по волокнам от «голубого ядра»(LN) и большого ядра шва (NRM) выделяют серотонин (5HT) и норэпинефрин (NE),  которые, соответственно, ингибируют передачу импульса. Выпуск γ-амино масляной кислоты (GABA), аминокислоты, глицина, и эндогенного опиатного пептида, такого как мет-энкефалина (M-ENK) также ингибируют передачу ноцицептивной информации. Проекционные нейроны могут иметь аутокринные или паракринные эффекты на синтез и выделение простагландинов (PGs) и азотных оксидов (NO), через действие циклооксигеназы (COX) и синтез окиси азота (NOS), соответственно. Глиальные клетки могут модулировать ноцицептивную обработку выпуском цитокинов, таких как альфа фактора некроза опухоли (TNF-α) и интерлейкина 1 бета (IL-1β). Знак «+» указывает на возбудительное действие, тогда как знак «-» обозначает ингибирующее действие.

Предположительно, около 50%  нейронов каудального пути подвергаются конвергенции сенсорных импульсов от кожных покровов и более глубоких структур. В одном исследовании на кошках, одно и то же ядро каудального нейрона получало импульсы от сенсорных нейронов, иннервирующих роговицу глаза, кожу верхней челюсти, верхнечелюстные премоляры, и нижнечелюстные клыки и премоляры на одной стороне. Оральный и интерполярный субъядерные пути также получают конвергирующие импульсы от орофациальных и мышечных афферентных волокон. Это объясняет клинические наблюдение за пациентами, которые чувствуют боль в конкретном зубе, а причиной на самом деле является другой зуб или структура. В таких случаях, обезболивая зуб, на который указывает пациент, боль облегчить не удаётся. Однако, если анестезирующее средство доставлено выборочно к подозреваемому источнику боли, боль должна значительно уменьшиться. Аналогично, если источник боли, которая воспринималась как зубная, был расположен в жевательной мышце, пальпация этой мышцы должна провоцировать боль.

В дорсальном роге спинного мозга у локальных вставочных нейронов существует механизм, влияющий на передачу ноцицептивного импульса от основных афферентных волокон  до нейронов коры. В зависимости от выделяемого нейротрансмиттера, у этих нейронов есть способность увеличивать или уменьшать сигнал. Как правило, возбудительные вставочные нейроны выделяют глутамат или вещество P, тогда как ингибиторные вставочные нейроны выделяют  аминокислоты, глицин или гамма амино масляную кислоту (ГАМК).

Терминалы нейронов, которые спускаются от таких мозговых структур, как «голубое тело» и большое ядро шва склоняются к подавлению ноцицептивной передаче на уровне заднего рога спинного мозга. Эти терминалы выделяют множество нейроэффективных веществ, включая эндогенные опиоидные пептиды (ЭОП). ЭОП, похожие по пространственной структуре на многие экзогенные опиаты, от которых происходит их имя, выделяются  в ответ на ноцицептивные импульсы для подавления боли. ЭОП,  вероятно, частично ответственны за эффект плацебо, отмеченный в экспериментах по контролю боли, управляет исследованиями, потому что этот эффект может быть полностью изменен антагонистом опиатов, налоксоном.

Заключительный компонент комплекса заднего рога спинного мозга, который будет рассмотрен – это популяция глиальных клеток. Исторически считалось, что глия выполняет только поддерживающую функцию, но теперь признано, что эти клетки играют важную роль в процессе передачи боли. После ноцицептивного входного импульса от основных афферентов, глия выделяет цитокины, такие как TNF-α и IL-1, что может способствовать деятельности нейронов коры. Глиальная модуляция показала эффективность в экспериментальных моделях невропатической боли,  и НПВП потенциально мог проявить часть болеутоляющего действия на этом уровне.

Центральное повышение чувствительности

Центральное повышение чувствительности может быть определено, как увеличенный живой отклик центральных ноцицептивных нейронов на периферийную стимуляцию. Это происходит в дополнение к периферийному повышению чувствительности центростремительных ноцицепторов. Центральное повышение чувствительности, как думают, является основной причиной гипералгезии и аллодинии. В клинических испытаниях имело место  центральное повышение чувствительности у больных, сообщавших о боли из-за необратимого пульпита. В одном обзоре почти 1000 пациентов (57%  пациентов с необратимым пульпитом) сообщали о механической аллодинии (боль от перкуссии). Это, кажется, должно в наименьшей степени способствовать центральному повышению чувствительности, как оба относящееся к одной стороне зубы (пульпитные) и контралатеральный (нормальный) зуб продемонстрировали механическую аллодинию к преобразователю  силы. Таким образом, центральное повышение чувствительности способствует распространению эндодонтической боли, и клиническое применение преобразователей силы укуса может предоставить новейшие методы для диагностики механизмов  боли.

Различные исследования проливают свет на молекулярные механизмы, участвующие в центральном повышении чувствительности, но процесс обычно начинается с отграждения ноцицептивных импульсов от периферических C-волокон. Уровень и продолжительность боли до эндодонтического вмешательства было процитировано в нескольких исследованиях в качестве показателей послеоперационной эндодонтической боли, и это может произойти из-за длительной и интенсивной импульсации от С-ноцицепторов. Любое сокращение таких преград должно ограничить возникновение центрального повышения чувствительности и развитие боли большей продолжительности после повреждения тканей (включая хирургические и нехирургические эндодонтические процедуры). Использование местных обезболивающих длительного действия в операциях тонзиллэктомий и удаления зуба мудрости, показало облегчение боли далеко вне продолжительности периферийной анестезии тканей.

Сокращение содержания медиаторов воспаления на уровне заднего рога снижает уровень чувствительности нейронов второго порядка. Уменьшение синтеза про-воспалительных простагландинов, цитокинов, окиси азота или использование лекарств, которые блокируют рецепторы этих веществ, вероятно, станет медикаментозным лечением в будущем. Например, воздействие продуктов воспаления на пульпу верхнечелюстного моляра крысы приводит к увеличению восприимчивой области иннервации Aβ рецепторов лица. Этот процесс блокируется предварительным лечением глутаматными антагонистами NMDA-рецепторов, такие препараты центрального действия могут быть высоко эффективными в контроле одонтогенной боли. Похожие исследования оценивали синтез окиси азота на постъядерном каудальном уровне и развитие тактильной гиперчувствительности, следующей за повреждением зуба. Сокращение синтеза оксида азота может также обеспечить защиту от центрального повышения чувствительности.

Восприятие: от таламуса к коре

Заключительный анатомический шаг в пути боли тройничного нерва приходится на нейроны, которые исходят из таламуса и идут к коре головного мозга (см. Рис. 12-24). Пациент на самом деле чувствует стимул как болезненный на уровне коры. Интересно отметить (но ,вероятно, никакого удивления для опытных клиницистов), что непропорционально большая часть чувствительной зоны коры головного мозга у людей отведена орофациальной области.

Становится все более и более очевидно, что процессы восприятия высшего порядка (т.е.,корковые) имеют сильное воздействие на окончательное чувство боли у пациентов. Воспоминания о предыдущих болевых ощущениях создают структуру, по которой оцениваются новые болевые ощущения, а также служат для формирования ответа пациента на данный стимул. В области стоматологии уровень беспокойства пациента во время лечения, как было показано, затрагивал не только ответ пациента на боль, испытанную во время лечения, но также и тенденцию пациента помнить опыт как болезненный или неприятный даже спустя 18 месяцев после лечения. Клиницист должен сделать все возможное, чтобы управлять уровнем беспокойства пациента до эндодонтического лечения. Одна простая методика до лечения должна предоставлять пациентам в письменном виде информацию относительно контроля боли во время их эндодонтического лечения. В контролируемом клиническом исследовании плацебо, 437 эндодонтическим пациентам дали один из пяти информативных параграфов, чтобы читать до лечения. Один из параграфов содержал положительную информация о боли во время лечение. Пациенты прошли анкетные опросы после лечения, это оценило их беспокойство и страх лечения зубов. Пациенты, получившие положительную информацию, как показывали, меньше боялись боли во время эндодонтической терапии. Наряду с положительной информацией и заботливым отношением, фармакологическое вмешательство может помочь уменьшить беспокойство. Закись азота, как было показано, была эффективной при лечении зубов, но это может влиять на рентгенологические процедуры во время эндодонтической терапии. В управляемом плацебо клиническом испытании, у больных подвергающихся операции удаления зуба мудрости, 0.25 (мг) триазолама (бензодиазепин) обеспечили уровень анестезии, сопоставимый к внутривенному введению диазепама, титровавшемуся к типичному клиническому результату. Конечно, пациенту, перенёсшему премедикацию, необходимо предоставить транспорт из стоматологического кабинета, и проанализировать потенциальное взаимодействие лекарств с другим центрально действующими веществами, такие как опиаты, барбитураты и алкоголь. Одно взаимодействие, которое необходимо рассмотреть, это способность грейпфрутового сока продливать период полураспада триазолама. Было показано, что фуранокумарины в грейпфрутовом соке ингибируют цитохром P450 3A4,  который является ферментом, ответственным за метаболизм триазолама в печени. Пациенты должны быть предупреждены об этом взаимодействии триазолама с грейпфрутовым соком.

Кияшкин Александр 
Тимченко Александр

Оригинал статьи: https://stomweb.ru/articles/endodontiya/sistema-troynichnogo-nerva-v

Фильтр
Найдено 5 
Подтвердите
Для того, что бы добавить товар в список желаний, Вам нужно