Kā cilvēki izjūt sāpes un kāpēc tas ir vajadzīgs ķermenim? Mēs katru dienu jūtam sāpes. Tas kontrolē mūsu uzvedību, veido ieradumus un palīdz mums izdzīvot. Pateicoties sāpēm, mēs savlaicīgi uzliekam ģipsi, paņemam slimības lapu, atraujam roku no karstā dzelzs, baidāmies no zobārstiem, aizbēgam no lapsenes, jūtam līdzi Zāģa filmas varoņiem un izvairāmies no huligānu bandas.
Zivis ir pirmie organismi uz Zemes, kas izjūt sāpes. Dzīvās radības attīstījās, kļuva sarežģītākas un arī viņu dzīvesveids. Un, lai brīdinātu viņus par briesmām, parādījās vienkāršs izdzīvošanas mehānisms - sāpes.
Kāpēc mēs jūtam sāpes?
Mūsu ķermenis sastāv no milzīga šūnu skaita. Lai viņi mijiedarbotos, šūnu membrānā ir īpaši proteīni - jonu kanāli. Ar to palīdzību šūna apmainās ar joniem ar citu šūnu un saskaras ar ārējo vidi. Šūnu iekšpusē esošajos šķīdumos ir daudz kālija, bet nātrija. Noteiktu šo jonu koncentrāciju uztur nātrija-kālija sūknis, kas izsūc liekos nātrija jonus no šūnas un aizstāj tos ar kāliju.
Kālija-nātrija sūkņu darbs ir tik svarīgs, ka puse no apēstās pārtikas un apmēram trešdaļa no ieelpotā skābekļa nonāk viņu enerģijas nodrošināšanā.
Joniskie kanāli ir īsti maņu vārti, pateicoties kuriem mēs varam sajust siltumu un aukstumu, rožu smaržu un iecienītā ēdiena garšu, kā arī sajust sāpes.
Reklāmas video:
Kad kaut kas ietekmē šūnu membrānu, nātrija kanāla struktūra tiek deformēta un tā atveras. Sakarā ar jonu sastāva izmaiņām rodas elektriskie impulsi, kas izplatās caur nervu šūnām. Neironi sastāv no šūnas ķermeņa, dendritiem un aksona - garākā procesa, pa kuru impulss pārvietojas. Aksona galā ir burbuļi ar neirotransmiteru - ķīmisku vielu, kas ir iesaistīta šī impulsa pārnešanā no nervu šūnas uz muskuļu vai citu nervu šūnu. Piemēram, acetilholīns pārraida signālu no nerva uz muskuli, un smadzenēs starp neironiem ir daudz citu starpnieku, piemēram, glutamāts un "prieka hormona" serotonīns.
Pagriežot pirkstu, gatavojot salātus - tas ir noticis gandrīz visiem. Bet jūs neturpināt griezt pirkstu, bet atraut roku. Tas notiek tāpēc, ka nervu impulss iet gar neironiem no jutīgām šūnām, sāpju detektoriem līdz muguras smadzenēm, kur kustīgais nervs jau pārsūta komandu muskuļiem: noņemiet roku! Jūs uzliekat uz pirksta lentes palīglīdzekli, taču joprojām jūtat sāpes: jonu kanāli un neirotransmiteri sūta signālus smadzenēm. Sāpju signāls iet caur talāmu, hipotalāmu, retikulāru veidošanos, vidus smadzeņu un iegarenas smadzeņu zonām.
Visbeidzot, sāpes sasniedz galamērķi - smadzeņu garozas jutīgās zonas, kur mēs tās pilnībā apzināmies.
Dzīve bez sāpēm
Dzīve bez sāpēm ir daudzu cilvēku sapnis: bez ciešanām, bez bailēm. Tas ir diezgan reāli, un mūsu vidū ir cilvēki, kuri nejūt sāpes. Piemēram, 1981. gadā Stīvens Pets dzimis Amerikas Savienotajās Valstīs, un, kad iznāca zobi, viņš sāka košļāt mēli. Par laimi, viņa vecāki to pamanīja laikus un nogādāja zēnu slimnīcā. Tur viņiem teica, ka Stefanam ir iedzimta nejutība pret sāpēm. Drīz piedzima Stīva brālis Kristofers, un viņam tika atklāts tas pats.
Mamma zēniem vienmēr teica: infekcija ir klusa slepkava. Nezinot sāpes, viņi paši nevarēja redzēt slimību simptomus. Bija nepieciešamas biežas medicīniskās pārbaudes. Nezinot, kas ir sāpes, puiši varēja cīnīties līdz celulozei vai, saņēmuši atvērtu lūzumu, ķibelēt ar izvirzītu kaulu, to pat nemanot.
Reiz, strādājot ar elektrisko zāģi, Stīvs plēsa roku no rokas līdz elkonim, taču viņš to uzšuva pats, būdams slinks, lai dotos pie ārsta.
Mēs bieži izlaidām skolu, jo ar citu traumu nonācām slimnīcas gultā. Mēs tur pavadījām ne vienu vien Ziemassvētku rītu un dzimšanas dienu,”stāsta Stefans. Dzīve bez sāpēm nav dzīve bez ciešanām. Stīvam ir smags artrīts un sāp ceļgals, kas viņam draud ar amputāciju. Viņa jaunākais brālis Kriss izdarīja pašnāvību, uzzinājis, ka viņš var nokļūt ratiņkrēslā.
Izrādās, ka brāļiem ir defekts SCN9A gēnā, kas kodē proteīnu Nav1.7 - nātrija kanālu, kas iesaistīts sāpju uztverē. Šādi cilvēki atšķir aukstumu no karstuma un jūt pieskārienu, bet sāpju signāls nepāriet. Šīs sensacionālās ziņas tika publicētas žurnālā Nature 2006. gadā. Zinātnieki to uzzināja, pārbaudot sešus pakistāniešus. Viņu vidū bija burvis, kurš izklaidēja pūli, ejot pāri karstajām oglēm.
2013. gadā rakstā Nature tika publicēts vēl viens pētījums, kas koncentrējās uz mazu meiteni, kurai svešas sāpes nebija. Jēnas universitātes vācu zinātnieki atklāja gēnu SCN11A, kas kodē olbaltumvielu Nav1.9 - citu nātrija kanālu, kas ir atbildīgs par sāpēm - mutāciju. Šī gēna pārmērīga ekspresija novērš jonu lādiņu uzkrāšanos, un elektriskais impulss neiziet cauri neironiem - mēs nejūtam sāpes.
Izrādās, ka mūsu varoņi saņēma savu "lielvaru" nātrija kanālu nepareizas darbības dēļ, kas ir iesaistīti sāpju signāla pārraidē.
Kas mums liek just mazāk sāpju?
Kad mums sāp, ķermenis ražo īpašas "iekšējas zāles" - endorfīnus, kas saistās ar opioīdu receptoriem smadzenēs, nomācot sāpes. Morfīns, izolēts 1806. gadā un slavens kā efektīvs sāpju mazinātājs, darbojas kā endorfīni - tas saistās ar opioīdu receptoriem un kavē neirotransmitera izdalīšanos un neironu darbību. Subkutāni ievadot, morfijs sāk darboties 15–20 minūšu laikā un var ilgt līdz sešām stundām. Tikai ar šādu "ārstēšanu" nevajadzētu aizrīties, tas var beigties slikti, kā tas ir Bulgakova stāstā "Morfīns". Pēc vairāku nedēļu morfīna lietošanas ķermenis pārtrauc ražot endorfīnus pietiekamā daudzumā, un parādās atkarība. Kad zāļu iedarbība beidzas, daudzi taustes signāli nonāk smadzenēs, kurus vairs nesargā pretsāpju sistēma,izraisīt ciešanas - notiek atteikšanās.
Alkoholiskie dzērieni ietekmē arī endorfīna sistēmu un paaugstina sāpju slieksni. Alkohols nelielās devās, piemēram, endorfīni, ir eiforisks un padara mūs mazāk uzņēmīgus pret to, ka pēc kāzu mielasta iesit pa seju. Fakts ir tāds, ka alkohols stimulē endorfīnu sintēzi un nomāc šo neirotransmiteru atkārtotas uzņemšanas sistēmu.
Tomēr pēc alkohola izvadīšanas no ķermeņa sāpju jutīguma sliekšņi samazinās endorfīnu sintēzes kavēšanas un to lēkmes aktivitātes palielināšanās dēļ, kas nemazina nākamajam rītam raksturīgās paģiras.
Kurš sāp vairāk: vīrieši vai sievietes?
Sievietes un vīrieši sāpes izjūt atšķirīgi, saskaņā ar Makgila universitātes pētnieku pētījumu, kas atklāja, ka sieviešu un vīriešu peles sāpju uztvere sākas dažādās šūnās. Līdz šim ir veikts daudz pētījumu par sieviešu un vīriešu sāpju raksturu, un lielākā daļa no tiem norāda, ka sievietes no tā cieš vairāk nekā vīrieši.
Veicot plašu darbu 2012. gadā, kad zinātnieki analizēja vairāk nekā 11 tūkstošu Kalifornijas slimnīcu pacientu uzskaiti, zinātnieki atklāja, ka sievietes sliktāk panes sāpes un saskaras ar tām biežāk nekā vīrieši. Un plastikas ķirurgi no Amerikas Savienotajām Valstīm ir atklājuši, ka sievietēm uz sejas ir divreiz vairāk nervu receptoru uz kvadrātcentimetru nekā vīriešiem. Meitenes jau kopš dzimšanas ir tik jutīgas - saskaņā ar žurnālā Pain publicēto pētījumu jaundzimušām meitenēm mīmiskās reakcijas uz pēdas injekcijām bija izteiktākas nekā zēniem. Ir arī zināms, ka sievietes biežāk sūdzas par sāpēm pēc operācijas un sliktāk jūtas zobārsta krēslā.
Nabadzīgām sievietēm palīdz hormoni
Piemēram, viens no sieviešu dzimuma hormoniem, estradiols, samazina sāpju receptoru aktivitāti un palīdz sievietēm vieglāk tikt galā ar augstu sāpju līmeni.
Piemēram, estradiola līmenis pirms dzemdībām strauji paaugstinās un darbojas kā sava veida sāpju mazināšanas līdzeklis. Diemžēl pēc menopauzes šī hormona līmenis organismā samazinās, un sievietes cieš vairāk sāpju. Starp citu, vīriešiem ir līdzīga situācija ar testosteronu. Šī vīriešu dzimuma hormona līmenis ar vecumu samazinās, un daži sāpju simptomi kļūst arvien izteiktāki.
Bet sāpes ir ne tikai nervu impulsu pārnese uz smadzenēm, bet arī sāpju psiholoģiskā uztvere. Piemēram, viena interesanta pētījuma dalībnieki trīskāršoja sāpju slieksni pēc tam, kad viņiem tika parādīts, kā cits dalībnieks mierīgi panes to pašu sāpju iedarbību. Zēniem no dzimšanas tiek mācīts būt drosmīgam: “zēni neraud”, “jāpacieš”, “raudāt ir kauns”. Un tas dod ievērojamu ieguldījumu: vīrieši pastāvīgi iztur sāpes, un smadzenes "domā", ka viņiem tas nav tik sāpīgi.