A fájdalom kapuelmélete ( fájdalom kapukontroll elmélete ) egy olyan elmélet, amely megmagyarázza a fájdalomérzékenység szabályozásának mechanizmusát a gerincvelő hátsó szarvaiban található kapumechanizmus segítségével . Az elméletet R. Melzak és P. Wall javasolta 1965-ben.
R. Melzak és P. Wall elméletük felépítése során a már létező specifitáselméletre és a minták elméletére támaszkodott [1] . A specificitáselmélet kimondja, hogy léteznek speciális fájdalomreceptorok és fájdalomérzékenységi rostok, amelyek változatlanul továbbítják a fájdalomimpulzusokat az agyban lévő fájdalomközpontba . A fájdalomérzékenység pedig a vizuális és hallási módokhoz hasonló külön modalitás [1] .
Az elméleteknek van egy csoportja, amely a minták elméletébe kombinálható [1] . Az elméletek egy része azon a feltételezésen alapul, hogy minőségileg eltérő bőrérzetek (szorító érzések, hőmérséklet-érzékenység, fájdalomérzékenység) az idegimpulzusok eltérő tér-időbeli mintázatai miatt jönnek létre [2] . Az elméletek egy másik része a bőringerület összegzésének mechanizmusát feltételezi. idegimpulzusok, mint a fájdalomérzékenység fő mechanizmusa [1] , hasonlóan D. Hebb [3] és R. Gerard [4] által leírtakhoz.. A summációs elméletek egy olyan elmélethez is társulnak, amely a myelinizált (vastag) és nem myelinizált létezését feltételezi. (vékony) vezető szálak. Normális működésükben a vastag szálak gátló hatással vannak a vékonyakra.Hiperalgézia esetén ez nem fordul elő, és a vékony vezetőszálak dominálnak a vastagokkal szemben [ 5] .
Így a vastag és vékony vezetőszálaknak nincs specifikus érzékenysége, de funkciójuk specifikus - a gyors szálak képesek megváltoztatni a vékony szálak által továbbított impulzusok szenzoros bemenetét [1] [5] .
A fájdalom kapuelmélete szerint a fájdalomérzékenységet három rendszer kölcsönhatása határozza meg: a kapuvezérlő rendszer, a központi vezérlő triggerrendszer és az akciórendszer.
Kapuvezérlő rendszerA gerincvelő zselatinos anyaga kapuként működik, amely szabályozza a perifériás idegrostok érzékszervi bemenetét . Szabályozza a vastag és vékony rostok izgató hatását a gerincvelő interkalált sejtjein [7] .
A vastag rostokon át érkező impulzusok kezdetben a lehető leghatékonyabban hatnak, majd a kocsonyás anyag gátolja a működésüket, mivel serkentő hatást fejtenek ki a kocsonyás anyag sejtjeire, a kocsonyás anyag pedig gátolja az átvitelt. az impulzus a vastag és a vékony szálak termináljaihoz egyaránt. A vékony rostokon keresztül továbbított impulzusokat a kocsonyás anyag idővel felerősíti, mivel gátló hatást fejtenek ki a kocsonyás anyag sejtjeire [7] .
A vékony, myelinizálatlan rostok képesek tonizáló feszültségre és lassan alkalmazkodnak. Az impulzusok áramlása a gerincvelőbe rajtuk keresztül nem áll le. Viszonylag nyitva tartják a kaput. A vastag myelinizált rostok az idő nagy részében inaktívak, és alkalmazkodnak a stimuláció változásának hiányában [1] .
Amikor egy inger megjelenik, az aktív rostok száma nő. A vékony és vastag kapuk szenzoros bemenetei kiegyenlítik egymást, és az interkalált sejtek kimenete lassan növekszik. Ezután, ha a stimuláció mértéke változatlan marad, az aktív vastag és vékony rostok aránya eltolódik - a vastag rostok inaktiválódnak, a kapu kinyílik, és az interkalált sejtek kimenete gyorsabban növekszik [1] .
Így az interkalált sejtek hozamát befolyásolja az összes aktivált rostok száma, valamint a vastag és vékony rostok aktivitásának aránya. Az interkalált sejtek kimenete jelentősen eltérhet a hozzájuk érkező afferens impulzusok összegétől [1] .
Központi vezérlő trigger rendszerAz agy leszálló hatásai befolyásolhatják az afferens idegrostok vezetését. Fájdalomérzékenység esetén ezt a központi vezérlést a kapuvezérlő rendszer közvetíti [8] .
A nagy átmérőjű gyors rostokon keresztül az impulzusok nemcsak a kocsonyás anyaghoz jutnak el, hanem az agyba is, ahol szelektíven aktiválódnak az agyi folyamatok, amelyek befolyásolhatják a kapuvezérlés működését, valamint az információ, amely továbbra is átáramlik. lassabb szálak [1] .
Cselekvési rendszerAmikor az interkalált sejtek szenzoros bemenetének értéke meghaladja a kritikus szintet, a cselekvési rendszer működésbe lép. Így a bőrkárosodást követően a következő műveletsor következik be: ijedtség, hajlítási reflex, testtartás beállítása, hangosítás, a fej és a szem helyzetének megváltoztatása a sérült terület felmérése érdekében, autonóm reakció, korábbi tapasztalatok aktualizálása és előrejelzése az ilyen stimuláció következményei és más viselkedési minták [1] .
A kapuelmélet lehetővé teszi a hiperalgézia jelenségének magyarázatát . Traumatikus sérülések vagy egyes neuropátiák esetén a vastag rostok nagy része elpusztul. Ennek megfelelően a kapuk nyitva vannak, ami kedvező feltételeket teremt az impulzusok térbeli összegzéséhez. Ilyen körülmények között már egy enyhe érintés is fájdalmat okozhat [1] . A spontán fájdalom jelensége ugyanígy magyarázható. A vékony rostok spontán aktivitást mutatnak, ezért nyisd ki a kaput. Az összegzés révén ezek a spontán impulzusok fájdalmat okoznak [1] .
A stimuláció utáni érzékelés késése fordulhat elő olyan elváltozásoknál, ahol a perifériás idegek száma csökkent. Az interkalált celláknak időre van szükségük az újjáépítéshez, és eleinte a beérkező impulzusok teljes száma nem elegendő a kritikus szint túllépéséhez [1] .
A hivatkozott fájdalom jelensége a kapuelmélet szempontjából is magyarázható. Minden interkaláris sejt korlátozott befogadó mezővel rendelkezik , de a test szélesebb területeiről érkező impulzusok is befolyásolhatják [9] . Normális esetben a kapumechanizmus nem ad át olyan impulzusokat, amelyek fájdalmat okozhatnak ezeken a hatalmas területeken. A szálak elvesztésével a kapuk nyitva vannak [1] .
Ugyanígy magyarázza az elmélet a triggerpontok jelenségét [1] .
FájdalomcsillapításA fájdalom csökkenthető a vékony szálak bevitelének csökkentésével vagy a vastag szálak bevitelének növelésével [1] . Például a kausalgia fájdalma csökkenthető, ha a végtagot meleg fürdőbe helyezzük és masszírozzuk [10] . A kellemes érintések vastag szálakból növelik a bejáratot, illetve a kapu záródik.
A sok hibás pont ellenére a kapuelmélet jelentősen előremozdította a fájdalom általános vizsgálatát [11] . Ha a korábbi elméletek azt hitték, hogy a fájdalomérzet közvetlenül függ a bejövő jelek intenzitásától, akkor R. Melzak és P. Wall először azt állította, hogy a szelektív és integratív cselekvések megelőzik az impulzus első szinaptikus átvitelét [12] .
Az R. Melzak és P. Wall által javasolt séma a gerincvelőben működő fő mechanizmusok első közelítése. Könnyen megérthetik azok az emberek, akik közvetett kapcsolatban állnak magával a fájdalom vizsgálatával [13] .
Az elmélet nem vette figyelembe a perifériás idegrostok ingerspecificitásával kapcsolatos ismert tényeket. Az idegrostok két csoportjának koncepciója közelebb áll a valósághoz: az egyik csoport kvantitatív információt kap az ingerekről és figyelembe veszi a mintázatot, a másik pedig bizonyos típusú stimulációra jellemző rostokat [12] .
A fájdalom kapuelmélete nem veszi figyelembe a különböző fájdalomérzések tényét a különböző szövetek irritációja során, míg a fájdalom nemcsak a rostok típusától, hanem a szövetekben való elhelyezkedésétől is függ [12] . A bőrön belül három réteg különböztethető meg: a külső réteg viszketést és égető fájdalmat okoz, a következő réteg felületes fényes fájdalmat, a dermis pedig sajgó fájdalmat [14] .
Vannak olyan tanulmányok is, amelyek cáfolják két ellentétes hatás jelenlétét a vastag és vékony rostok aktivációjában [12] .
Az elmélet legtöbb feltevése később beigazolódott, bár további pontosításra szorulnak [13] . A kritikák egy részét P. Wall egy későbbi cikkében [15] figyelembe vette . 1990-ben R. Melzak kiterjesztette az elméletet a neuromátrix elméletre [16] .