Begreper og smertefysiologi Hva bør almenpraktikeren vite om smertefysiologi? Audun Stubhaug Avdelingsleder, professor dr. med., Avd for smertebehandling, OUS
Plastisitet Individuell variasjon
Almen observasjon: Ekstremt stor variasjon i smerteterskel : Smerteintensitet ved: - eksperimenter - etter operasjoner - kroniske tilstander varierer svært mye mellom individer
Eksperimentell smerte Stigende temp 5 sekunders stimulus på underarm Tilfeldig rekkefølge
Bisgaard T, Klarskov B, Rosenberg J, Kehlet H. Characteristics and prediction of early pain after laparoscopic cholecystectomy. Pain. 2001 Feb 15;90(3):261-9. Self-registered daily overall pain after uncomplicated laparoscopic cholecystectomy
Variasjon i smerte etter operasjon Smerte ble undersøkt etter standardisert operasjon og standardisert anestesi. 0- ingen smerte 1- svak smerte 2 moderat smerte 3 sterk smerte 4 uutholdelige smerter Pasientene skåret smerte etter operasjonen på 0-4 punkts skala
Vi ser en enorm variasjon i smerten. Kvinner rapporterer mer smerte enn menn, men det mest påfallende er den store variasjonen innen hvert kljønn
Utvikling av kroniske smertesyndromer etter skade: Var: Inger 14 år gammel fotballspiller med vondt i kneet Er: 16 år gammel idrettsinvalid
Utvikling av kroniske smertesyndromer etter skade: Hvorfor får noen kroniske smerter etter små skader mens andre går fri etter omfattende skader? Per, 25 år og odelsgutt: Skade etter venekanyle gir kronisk invalidiserende smerte og overfølsomhet for kulde. Reflektorisk feilstilling av pekefinger
! 64 % hadde kronisk smerte > 1 år etter skaden Økonomien forverret hos 85% Skadegrad påvirket ikke graden av kronisk smerte Inntektstap korrelerte med kronisk smerte Det egentlige behandlingsmål er ikke nådd ved utskrivelse fra sykehus
Lav smerteterskel sitter årsaken mellom ørene eller i genene?
Hvorfor tvillingstudier? Kan undersøke betydningen av felles gener versus felles/ikke felles miljø
Konklusjon så langt: Genene forklarer en veldig stor del av variansen i smertefølsomhet: Kuldesmerte 60% arvelighet Varmesmerte 25 % arvelighet Forskjellige gener involvert ved forskjellige smertetyper
Individuell variasjon
Plastisitet
Kan akutt smerte lage varige spor? Skade
Smerterespons ved vaksinasjon 4-6 mndrs alder Videofilming Blindet vurdering av blant annet ansiktsuttrykk gråt-varighet Gutter > jenter Hvorfor?
Lager akutte smerter varige spor? Omskjæring av nyfødte gutter Før 5 dager gamle Uten/mangelfull bedøvelse / smertelindring Øket smerterespons ved vaksinasjon i 4-6 mndrs alder??
Prospektiv, randomisert, blindet studie Taddio et al (1997) Lancet; 349:599-603 Effect of neonatal circumcision on pain response during subsequent routine vaccination 87 nyfødte 32 55 29 26 Rutine-vaksinasjon 4-6 mndr Standardisering, videofilming, blindet scoring av smerte -reaksjoner
Taddio et al (1997) Lancet; 349:599-603 Effect of neonatal circumcision on pain response during subsequent routine vaccination Omskjæring-ingen anestesi Omskjæring + EMLA Ingen omskjæring
Smertefulle prosedyrer Kan gi langvarige endringer i respons Endringer i nervesystemets struktur og funksjon
Plastisitet
Skjematisk framstilling av nociseptiv smerte. Smerteopplevelse Vevsskade (trykk, varme, lav ph) Signal videre til thalamus og cortex Receptorer på nociceptoren åpner ionekanal og starter elektrisk impuls (transdukssjon) Synapser i ryggmargens bakhorn Tractus spinothalamicus Fig 2. Mekanismer og signalveier ved nociceptiv smerte
Plastisitet
Fiber/receptor-typer Aktiveres av Varme Kulde Trykk H+ (lav ph) Mange fibre er multi-modale Noen fibre aktiveres kun av en type stimulus, Eks.: strekk rec på fibre til tarm
Transduksjon Spesifikke receptorer på nociceptorene varme trykk strekk Spesifikk behandling kan komme?? Genetisk variasjon
Rask og langsom smerte ledes gjennom forskjellige fibre
Klassifisering av neuroner Ledn.hast. (m/s) Neurondiameter (μm) Aα 60-120 12-22 Motorneuron (M) Aβ 50-70 4-12 Berøring, vibrasjon, lett trykk, Aγ 35-70 4-12 Propriocepsjon Aδ 5-30 1-5 Nociceptor B 3-30 1.5-4 Autonom preganglionær C <3 <1.5 Nociceptor Autonom postganglionær
Hva skjer perifert ved aktivering av nervefiber og ved skade?
Som solbrenthet Primær og sekundær hyperalgesi Secondary hyperalgesia for punctate stimuli Primary hyperalgesia (area of thermal injury) Testing trajectories
Vevs-skadelige stimuli (trykk, varme, lav ph) Elektrisk Impuls til ryggmarg og til sidegren Impulsen fører til frigjøring av substans P Svakt stimulus Aktiverer mastceller som frigjør: -histamin, -serotonin, -bradykinin mm Dilatasjon avog ekstravasjon fra kar -ødem -inflammasjon nociceptor Kraftig impuls Elektrisk impuls videre til ryggmargen Fig. Figuren viser hvordan nociceptor aktivering fører til nevrogen inflammasjon og perifer sensitisering.
Swelling on day 3 after two sessions with identical bilateral 3rd molar surgery Operated side
Skjematisk framstilling av nociseptiv smerte. Smerteopplevelse Vevsskade (trykk, varme, lav ph) Signal videre til thalamus og cortex Receptorer på nociceptoren åpner ionekanal og starter elektrisk impuls (transdukssjon) Synapser i ryggmargens bakhorn Tractus spinothalamicus Fig 2. Mekanismer og signalveier ved nociceptiv smerte
Endringer langs neuronet ved nerveskade Andre Natrium-kanaler Spontant aktive
Natrium kanalene eksempel på genetisk variasjon som kan få store følger
Hva er dette?
Drenth and Waxman 2007
Plastisitet
Mange systemer samspiller på ryggmargsnivå Double, Mannion, Woolf. In Textbook of Pain 1999
Woolf, 2011
Woolf, 2011 Sentral sensitisering
Hemmende internevron Nedadstigende hemmende baner Smertesignal til hjernen Signal fra nociseptor + Dorsalhornnevron som sender smertesignaler til thalamus/cortex I ryggmargen avgjør balansen mellom smerteimpulsene fra periferien og hemmende internevroner og nedadstigende baner hvilket signal som sendes videre til hjernen.
Tap av hemmende internevron Bortfall av nedadstigende hemmende baner Kraftigere smertesignal til hjernen Signal fra nociseptor Dorsalhornnevron som sender smertesignaler til thalamus/cortex Kraftige vevsskader og nerveskader kan sette i gang cellulære prosesser som ender med celledød. Tapet av hemmende impulser gir en forsterket smerterespons.
Port-teorien (Melzack og Wall 1965) Nedadstigende smertekontrollsystem Opplevelse av berøring, vibrasjon mm Smertesignal til hjernen Tykke myeliniserte A og A -fibrer. (TENS, akupunktur) Hemmende GABAergt internevron Tynne C-fibrer eller A -fibrer (nociseptorer). Høy terskel Portcelle Nervecelle i ryggmargens bakhorn (portcelle) som kan sende smertesignaler videre til thalamus/cortex Fig 1. Portteorien. Nociseptorimpulser vil åpne smerteporten i ryggmargen, mens lavterskelstimuli som ledes gjennom tykke myeliniserte fibrer, vil lukke den.
Referert smerte Nociseptor i venstre arm (ikke aktivert) Smertesignal til hjernen (oppfattes som smerte i armen) Signal fra nociseptor i hjertet Dorsalhornnevron som mottar signaler fra både hjerte og hud (venstre arm) Skjematisk framstilling av konvergens på ryggmargsnivå. Det forklarer hvorfor vi feillokaliserer smerter som kommer fra indre organer og dypere strukturer.
Visceral smerte Dårlig lokalisering Ofte referert smerte Assosiseres med kraftig autonom respons og emosjoner
Smertebaner
Cortex (smerteopplevelse, bearbeidelse, hukommelse, læring) Placebo, trening, avspenning,distraksjon mm Thalamus Nedadstigende hemmende baner Opioider, trisykliske antidepressiva, alfa-2-agonister Signal fra nociseptor Tractus spinothalamicus Fig 5. Smertehemmende mekanismer. Signaler fra hjernen og hjernestammen kan bremse overføringen av impulser i bakhornet. Psykologiske teknikker, opioider og noradrenerge og serotoninerge medikamenter forsterker nedadstigende hemning.
Sentrale smertebaner
Distraksjon
Effekt av emosjonell status Phillips 2003
Inaktivitet
4 uker gipset underarm hos friske N= 21 Etter 4 uker gips: 21/21 Temperaturforskjell 16/21 redusert bev tommel 12/21 endret følesans 4/21 temporal summasjon 7/21 spontan smerte Forandringene varte i opptil 5 uker etter Butler SH et al, 2000 gipsfjernelse
Smertekarakteristika Hypoestesi - deafferentiering Trigger område hypereksitabelt perifere nerver spontant aktive natrium kanaler Allodyni-område perifer og sentral sensitisering Spontan brennende smerte CNS forandringer
Kronisk smerte etter helvetesild Testing Perifert drevet smerte??
Smertefysiologi Kompleks Plastisitet Individuell variasjon