Конкурентное вытеснение ноцицептивной информации из цнс

Принципиальная возможность конкурентного вытеснения ноцицегггивной информации из ЦНС стала очевидной из наших экспериментальных исследований. В этих исследованиях мы обнаружили, что между количеством информации во входном информационном потоке, будь он визуальный либо аудиогенный, и количеством информации в ЭЭГ существует прямая ли­нейная связь только до определенных значений интенсивности «на входе». При величине входного потока более 2,5 бит/сек. происходит информационное насыщение и прекращается даль­нейший рост информации в ЭЭГ. При этом кривая ЭЭГ стано­вится похожей на «белый шум», а испытуемый начинает до­пускать ошибки при выполнении команд на поступающие сиг­налы. Это может быть связано либо с тем, что мозг человека уже не может переработать большее количество информации, либо с тем, что существуют задержки в сенсорной системе, и из-за большого латентного периода сигналы не могут посту­пать с большей частотой.

Мы провели исследование (10 человек), при котором вход­ные сигналы были попеременно то звуковой, то световой мо­дальности. Однако и в этом случае насыщение происходило при суммарной величине входного потока, равной 2,5 бит/сек. Сле­довательно, поскольку по каждому каналу, и звуковому, и све­товому, информационный поток не превышал 1,25 бит/сек., ос­тается справедливым первое предположение: лимитирующим яв­ляется ограничение в целом по объему информации, способной быть воспринятой ЦНС. Результаты проведенного исследования показывают, что звуковые и световые потоки информации на­ходятся в конкурентном соотношении при обработке их в ЦНС. Безошибочное восприятие акустического потока информации уменьшает правильную обработку зрительного потока информа­ции, и наоборот.

Можно предположить, что и ноцицептивная информация находится в таком же конкурентном соотношении со всеми другими видами существующих информационных потоков. В этом случае, при соблюдении определенных условий, можно ожидать конкурентное вытеснение информации о боли или ноцицептивных воздействиях потоками информации другой мо­дальности. И действительно, мы нашли в литературе описание исследований, посвященных эффекту аудиогенной анестезии, результаты которых можно интерпретировать как информаци­онное вытеснение боли.

R. Melzack, A.Z. Weisz, L.T. Sprague (1963) провели изу­чение эффекта аудиогенной аналгезии. С помощью холодового теста (погружение руки в ледяную воду) они вызывали глубо­кую боль. При этом звуковая стимуляция осуществлялась с помощью модифицированного генератора белого шума или набора магнитофонных лент со стереофонической музыкой, стереофонических наушников и коробки управления, которую обследуемый держал в свободной руке. У коробки управле­ния было две ручки для управления громкостью звука: одна для музыки, другая для шума. Тот же прибор генерировал и «плацебо-стимул». При этом переключатель препятствовал тому, чтобы музыка или шум доходили до испытуемого, вместо этого он слышал 60-герцовый гул малой интенсивности, который становился чуть громче при повороте ручки управле­ния громкостью.

Три группы испытуемых прошли по два контрольных об­следования (без звуковой стимуляции и внушения), чтобы оп­ределить, как долго они могут выносить боль, и два экспери­ментальных обследования, чередуя их со следующими усло­виями:

— обследуемые I группы подвергались сильной акустичес­кой стимуляции, но не получили четкого внушения о цели му­зыки и шума. Каждый обследуемый находился под действием музыки и шума максимальной громкости. Он должен был по­ворачивать ручку управления громкостью и шума, чтобы под­держивать постоянное соотношение между громкостью музы­ки и шума. Когда боль становилась невыносимой, он должен был сказать «стоп»;

— обследуемые II группы получали те же указания, но при этом им внушили, что стоматологи в стране установили, что сильное слуховое раздражение чрезвычайно эффективно облег­чает боль. Обследуемому сообщали, что «сильный шум пре­пятствует тому, чтобы боль достигла сознания»;

— обследуемым III группы предъявляли «плацебо-стимул» и делали сильное внушение. Им сообщали, что стоматологи установили, что ультразвук чрезвычайно эффективен в облег­чении боли, Поскольку он препятствует тому, чтобы боль до­ходила до сознания. Каждому из испытуемых сообщали, что он будет слышать низкочастотный гул (60 Гц), громкость ко­торого будет указывать на величину действующего ультра­звука. Ему советовали увеличивать громкость ультразвука по мере усиления боли, «Поскольку ультразвук большей силы дает большее облегчение, чем ультразвук небольшой силы».

Эксперимент дал четкие результаты. Сильное звуковое раз­дражение в сочетании с сильным внушением о том, что оно снимает боль (II группа), дало заметное увеличение длитель­ности толерантности к боли по сравнению с контрольными об­следованиями без раздражения. В отличие от этого, сильное аудиогенное раздражение без четкого внушения (I группа) или четкое внушение без акустического сопровождения (III группа) не увеличивали длительность толерантности к боли по сравне­нию с результатами, полученными в контрольной группе.

Особый интерес для понимания результатов проведенных наблюдений представляет то, как обследуемые применяли му­зыку и шум для «подавления» боли. Было ясно, что они не просто пассивно подвергались аудиогенной стимуляции слу­хового нерва, а концентрировали свое внимание на музыке, улавливая ее с помощью ручки управления громкостью звука, выбивая в такт ей дробь ногами, подпевая ей, т.е. активно от­водили свое внимание от неотвратимой, медленно усиливаю­щейся боли.

На основании проведенных исследований авторы сделали вывод о том, что термин «аудиогенная аналгезия» является не­правильным. Звуковое раздражение не вызывало аналгезии, а лишь служило средством для модуляции толерантности к боли.

Они также заключили, что «аудиогенная аналгезия» может оказаться эффективной в руках врачей, представляющих со­бой сильную личность, которые умеют убедительно внушить своим пациентам, что они не почувствуют никакой боли. Но оно будет неэффективно в руках тех, кто использует эти при­боры с робостью, или тех, кто просто надевает пациентам на­ушники и приступает к делу. Кроме того, врачи отмечают, что сама личность пациента также является важной переменной величиной. Поскольку разные люди имеют различную степень внушаемости, то в этой ситуации немаловажную роль играет взаимодействие между степенью внушаемости пациента и вли­янием личности врача.

Следует заметить, что вскоре это открытие было забыто, так как к каждому прибору для «аудиогенной аналгезии» тре­бовался врач, представляющий собой сильную личность.

В свете нашей информационной теории ясно, что для того, чтобы боль была вытеснена из ЦНС конкурентным способом, необходимы два условия:

— во-первых, чтобы присутствовал внешний поток инфор­мации максимальной величины;

— во-вторых, чтобы этот поток информации воспринимался ЦНС полностью.

Действительно, в I группе испытуемых был внешний поток информации (музыка и шум), однако эта информация не усва­ивалась так как члены группы не получили четкого внушения о цели музыки и шума.

В III группе информация могла бы усваиваться (члены группы получили четкое внушение о цели ультразвука), однако самой информации не было, так как известно, что синусоида, а именно таковой являлся низкочастотный гул, который долж­ны были воспринимать испытуемые III группы, несет минималь­ное количество информации.

И наконец, во II группе присутствовали оба условия: была информация (шум и музыка), и эта информация полностью вос­принималась, что подтверждалось тем, что, во-первых, члены группы получили четкое императивное внушение о цели музы­ки и шума, а во-вторых, тем, что они концентрировали свое внимание на музыке, регулируя звук с помощью ручки управ­ления громкостью, чыбивая в такт ей дробь ногами, подпевая и т.д. Понятно, что именно по этим причинам информационное вытеснение боли происходило только у членов II группы.

Кроме того, также становится понятным, почему для ус­пешной работы прибора «аудиогенной аналгезии» необходим врач, представляющий собой сильную личность. Он необходим для того, чтобы внушить и заставить пациента воспринимать звуковые сигналы как значимый поток информации, т.е. заста­вить пациента обращать активное внимание на звук.

Как было показано выше, колоссальные усилия были на­правлены на получение немедикаментозного компонента обез­боливания с помощью электроимпульсного воздействия при общей анестезии (Кузин М.И. с соавт., 1976, Сигаев В.В., 1972, Шлозников Б.М., 1979, Абрамов Ю.Б., 1971, Цибуляк В.Н., 1985, Бабкина Н.В., 1990, Острейков И.Ф. с соавт., 1995). Как пра­вило, в этих работах электрический ток пропускали через электроды, расположенные на коже головы. При этом иссле­дователи предполагали, что ток, взаимодействуя с определен­ными, но пока неизвестными структурами в ЦНС, будет вызы­вать аналгезию. И действительно, целый ряд сообщений под­тверждал этот факт. Однако в подтексте этих исследований отмечается также противоречивый характер получаемых данных. Существуют указания на отсутствие стабильных результатов. Обнаружено, что форма применяемых токов имеет важное зна­чение. Сообщали, что токи, имеющие вид чистой синусоиды, абсолютно неэффективны, поэтому, дабы избежать явления при­выкания, необходимы токи, имеющие сложную форму, переменную частоту и т.д. К сожалению, из-за отсутствия понима­ния механизмов обезболивания интерес к электроанестезии стал угасать раньше, чем бьсто проведено какое-либо глубокое изу­чение этого явления, такое, как в примере с «аудиогенной аналгезией» (R. Melzack, A.Z. Weisz, L.T. Sprague, 1963). Однако целый ряд косвенных данных показывает, что в тех случаях, когда применяли электроанестезию, результат был вызван по крайней мере не прямым действием электрического тока.

На это, например, указывают исследования (Петров О.В., Вагина М.А., 1988) с применением метода фильтрации ЭЭГ при действии на ЦНС электрических токов (Петров О.В., Вагина М.А., 1985), в которых показано, что электрическая стимуляция го­ловного мозга током вплоть до 50 мА аппаратами для электро­анестезии различных модификаций не меняет характера ЭЭГ. Скорее всего положительный результат от электроимпульсного воздействия наблюдали тогда, когда неконтролируемым образом выполнялись оба выше сформулированных требования.

Таким образам, анализ исследования аудиогенной анал­гезии, равно как и опыт электростимуляционного обезболи­вания, указывают на то, что в основе механизмов действия рассмотренных немедикаментозных методов обезболивания может быть заложен метод информационно-конкурентного вы­теснения боли.

Основное отличие этих методов друг от друга заключено в модальности носителя информации: в первом случае модаль­ность сигнала звуковая, во втором — соматосенсорная. Это отличие является принципиальным для технической реализации метода, но оно совершенно не важно с точки зрения механиз­ма обезболивания. Поэтому в принципе можно ожидать эффек­тивное обезболивание, основанное на конкурентном вытеснении информации из ЦНС, при использовании любой другой модальности входного сигнала.

Для того чтобы с уверенностью продемонстрировать спра­ведливость наших представлений, нами была проведена проверка этого предположения на примере информационного потока зри­тельной модальности.

Мы изучали реакцию ЦНС в ответ на болевое раздражение электрическим током. Для этого регистрировали болевые ВП. Предварительно нами была разработана и апробирована модель информационно-конкурентного обезболивания, для успеха кото­рой в ее основу было заложено одновременно выполнение двух условий, сформулированных выше:

— во-первых, присутствовал внешний поток информации максимально воспринимаемой величины;

— во-вторых, этому потоку был придан наивысший при­оритет.

Для этого испытуемого помещали в изолированную комна­ту перед экраном компьютера, на котором запускали захваты­вающую, с точки зрения самого испытуемого, информационную игру. Для приобретения необходимых навыков предвари­тельно проводился процесс обучения.

Были исследованы десять добровольцев, соматически и психически здоровых людей.

У каждого испытуемого ВП регистрировали подряд три раза при одной и той же силе раздражающего тока, равной индиви­дуальной величине порога болевой чувствительности. Первый раз — в спокойном состоянии, второй — при максимальной для данного испытуемого информационной загруженности по нашей модели, третий — снова в спокойном состоянии.

Анализ результатов исследования показал, что при макси­мальной информационной загруженности (вторая запись) происходит резкое уменьшение амплитуды ВП в среднем до 50±10% (за 100% принята амплитуда ВП при первой ре­гистрации). Это уменьшение является достоверным (р < 0,05) по отношению как к первой, так и к последней (третьей) запи­си. Третья регистрация выявила, что амплитуда ВП восстанавливалась в среднем до 90±10%, что практически совпадает с ВП для первой записи и отличается от нее на величину, из­вестную как «явление привьпсания» (Кеванишвили З.Ш., 1979; Вагина М.А., 1994).

Заметим, что уменьшение амплитуды ВП у разных испыту­емых было различным и варьировало от 80 до 0%. При этом степень подавления ВП зависела от того, до какой максималь­ной величины информационной нагрузки удалось вовлечь ис­пытуемого.

Коэффициент корреляции между уменьшением ВП и сте­пенью информационного воздействия (выраженного в относи­тельных единицах) составил 0,8 (р < 0,05).

На рис. 20.2 представлена индивидуальная запись ВП, полученная при информационной загруженности пациента. Здесь, так же как и на рис. 20.1 (при фармакологическом обезболивании), ВП отсутствует полностью, хотя механизмы обезболивания в этих двух случаях различны.

Следует еще раз подчеркнуть, что ВП, зарегистрированный в ответ на болевое раздражение, может целиком исчезнуть в случае полной информационной загруженности пациента, что, очевидно, означает полную потерю болевого ощущения.

Субъективные оценки испытуемых, полученные в резуль­тате опроса после исследований, также подтверждают это за­ключение.

Рис. 20.2. Эффект уменьшения амплитуды болевого ВП при информационном воздействии на пациента

 

Таким образом, проведенное нами исследование показы­вает, что конкурентное вытеснение ноцицептивной информации является эффективным методом обезболивания и находит свое воплощение в различных инструментальных методах немеди­каментозной аналгезии.

Рекомендуемая литература:

Булаев В.М. Рецепторы опиатов и их лиганды //Итоги науки и техники.—1982.—Т. 13.—С. 101—144.

Вальдман А.В., Игнатов Ю.Д. Центральные механизмы боли.— Л.: Наука, 1976.

Вальдман А.В. Боль как эмоционально-стрессовая реакция и способы ее антиноцецептивной регуляции // Вестн. АМН СССР.— 1980—№9. С. 11—17.

Виноградов В.Л. Мониторинг информационной характеристи­ки ЭЭГ во время общей анестезии // Автореф. дисс.... канд. мед. наук.—М., 1996.

Денисенко П.П. Холинергические элементы в механизме боли и фармакотерапии боли. — В кн.: Фармакологические аспекты обезболивания.—Л. 1983.—С. 40—43.

Жоров И.С. Общее обезболивание.—М.: Медицина, 1964.

Кузин М.И., Сачков В.И., Сигаев В.В. и др. Теория и практика электроанестезии//Вестн. АМН СССР.—1976.—№ 11.—С. 12—18.

Машковский М.Д, Современные аналгетики и эндогенные ме­ханизмы боли и обезболивания//Вестн. АМН СССР. —1980.— № 9.— С. 52—57.

Мелзак Р. Загадка боли.—М., 1981.

Острейников И.Ф., Пивоваров С.А., Тамаэян О.В. Изменение гемодинамики и симпатоадреналовой системы во время комбиниро­ванной чрезкожной электростимудяции при малых оперативных вме­шательствах у детей // Анестезиология и реаниматология.—1995. — № 6.—С. 20—22.

Павлов И.П. Полн. собр. соч. 2-е изд.—М.;Л., 1951.—Кн. 1.— С. 199.

Папин А.А., Петров О.В., Вагина М.А., Зетилов В.Б., Какурин Ф.Ф. Влияние различных вариантов премедикации на вызван­ные потенциалы головного мозга // Анестезиология и реаниматоло­гия.—1982—№ 4—С. 3-4.

Папин А.А., Петров О.В., Какурин Ф.Ф., Вагина М.А., Зети­лов В.Б. Исследование аналгетического компонента премедикации методом тепловой сенсометрии // Анестезиология и реаниматоло­гия—1983—№ 1.—С. 18—20.

Петров О.В., Вагииа М.А. Энцефалограф: Авторское свидетель­ство на изобретение.—№1166788.—1985.

Петров О.В., Вагина М.А. Проблема изучения ЭЭГ при ЭАУ/ Анестезиология и реаниматология.—1988.—№ 4.—С. 75.

Ревенко С.В., Ермишкин В.В., Селектор Л.Я. Периферические механизмы ноцицепции // Сенсорные системы.—1988.—Т. 2.—№ 2.— С. 198—210.

Сачков В.И., Абрамов Ю.Б., Вахрамеев Л.А., Шарыгина В.Л. О выборе компонентов и средств современной комбинированной анестезии // Анестезиология и реаниматология.—1980.—№ 4.—С. 3—6.

Хаютин В.М. Механизмы ноцицепции и антиноцицептивная система ромбовидного мозга // Вестн. АМН СССР.—1980.—№ 9.— С.26—33.

Хорн Б.К. Моделирование зрения роботов.—М.: Мир, 1989.

Цибуляк В.Н. Рефлексотерапия в клинической анестезиологии.— М.: Медицина, 1985.—С. 159.

Шагас Ч. Вызванные потенциалы мозга в норме и патологии.— М.: Мир, 1975.

Berge O.G., Fasmer О.В., Hole R. Serotonin receptor antagonists induce hyperalgesia without preventing morphine antinociception. // Pharmacol. Biochem. Behav., 1983, vol. 19, № 5.—P. 873—878.

Camp W., Martin R., Chapman L.F. Pain threshold and discrimina­tion of pain intensity during brief exposure to intense noised/Science.— 1962, vol. 135—P. 788.

Carlin S., Ward W.D., Gershon A., Ingraham R. Sound stimulation and its effect on dental sensation threshold. // Science. 1962, vol. —P. 1258.

Ghia J.N., Mueller R.A., Duncan G.h. et al. Serotoninergic activity in man as a function of pain, pain mechanisms and depression. // Anesth. Analg. 1981, vol. 60, № 12.—P. 854—861.

Frey М. Betrage zur Sinnesphysiologie der Haut. // Ber. d. Kgl. Sachs. Ges. Wiss., math.-phys. Kl.—1895.—Vol. 47.—P. 181.

Gardner W. J., Licklider J.C.R. Auditory analgesia in dental oper­ation. //.J. Amer. Dent. Assn. 1959, vol. 59.—P. 1144.

Melzack R., Torgerson W. On the language of pain. //Anesthesiology. 1971, vol. 34.— P. 50.

Melzack R., Weisz A. Z., Sprague L.T. Stratagems for controling pain: contributions of auditory Melzackstimulations and suggestion.// Exper. Neurol. 1963, vol. 8.—P. 3.

Michand J., Ramabardan K., Ronsselle I.C., Jfcjb I. Reactivite nociceptive, sensibilite a la naloxone, dependance aigve et receptenrs opi-oides chez des souris de differentes souches.//J. Pharmacol.—1981.— V. 12 —№ l.—P. 83—85.

Sinclair D.C. Cutaneous sensation and the doctrine of specific energy.//Brain. 1955.—V. 78.—P. 584—614.

Weddell G. Somesthesis and the chemical senses.//Ann. Rev. Psychol—1955—V. 6—P. 119—136.

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение
Глава 1 Предоперационная подготовка ВВ Лихванцев
Осмотр анестезиолога
Взаимоотношения анестезиолога и хирурга
Взаимоотношения анестезиолога и больного
Запись результатов пооперационного осмотра
Глава 2 Особенности предоперационного обследования и анестезиологического обеспечения пациентов с заболеваниями системы дыхания АВ Ситников
Классификация заболеваний легких
Общий осмотр анамнеза
Предоперационное лечение заболеваний системы дыхания
Особенности предоперационной подготовки больных хроническими заболеваниями легких (ХЗЛ)
Влияние анестезии и операции на функцию легких
Особенности анестезиологического пособия
Глава 3 Особенности предоперационного обследования и анестезиологического обеспечения пациентов с заболеваниями сердечно-сосудистой системы ВВ Субботин
Ишемическая болезнь сердца
Приобретенная патология клапанов сердца
Врожденные пороки сердца
Особенности предоперационной подготовки у лиц с имплатированным электрокардиостимулятором или дефибриллятором
Глава 4 Особенности предоперационного обследования и анестезиологического обеспечения пациентов с заболеваниями печени ВЛ Виноградов
Функция печени
Особенности кровоснабжения печени
Гепатит
Предоперационная подготовка
Особенности анестезиологического пособия у пациентов с заболеваниями печени
Нарушение функции печени в послеоперационный период
Глава 5 Особенности предоперационного обследования и анестезиологического обеспечения пациентов с заболеваниями мочевыделительной системы НВ Озерова
Функция почек
Почечная недостаточность
Водно-электролитное состояние и его нарушения
Действие различных лекарственных препаратов на почки
Общие принципы анестезиологического обеспечения больных с почечной недостаточностью
Алгоритм действия анестезиолога при нарушении мочеотделения
Глава 6 Анестезиологическое оборудование ВВ Субботин
Наркозно-дыхательный аппарат
Набор для пункции и катетеризации
Набор для обеспечения проходимости дыхательных путей и интубации трахеи
Минимальный набор лекарственных препаратов
Подготовка операционной к работе
Глава 7 Пункционная катетеризация вен ВЛ Виноградов
Общие положения
Катетеризация периферических вен
Катетеризация центральных вен
Глава 8 Обеспечение проходимости дыхательных путей АВ Ситников
Анатомия (некоторые особенности)
Функции
Иннервация
Оценка состояния дыхательных путей
Основные виды вентиляции
Некоторые осложнения, связанные с обеспечением проходимости дыхательных путей
Роль региональной анестезии
Глава 9 Мониторинг ВВ Лихванцев
Стандарты мониторинга
Мониторинг состояния сердечно-сосудистой системы
Мониторинг дыхания
Термометрия
Глава 10 Общая анестезия ВВ Лихванцев
Глава 11 Многокомпонентная анестезия на основе в/в препаратов А И Салтанов
Гипнотики
Аналгетики
Нейровегетативная защита
Глава 12 Общая ингаляционная анестезия ВВ Лихванцев
Механизм действия
Фармакокинетика
Фармакодинамика
Методики анестезии
Закись азота
Глава 13 Мышечные релаксанты АУ Лекманов
Нервномышечное проведение
Классификация мышечных релаксантов
Особенности действия деполяризующих мышечных релаксантов
Особенности действия недеполяризующих мышечных релаксантов
Характеристика недеполяризующих мышечных релаксантов
Мониторинг мышечной релаксации
Глава 14 Интрооперационная органопротекцияВ.В.Лихванцев
Общая гипотермия
Фармакологическая органопротекция
Глава 15 Принципы проведения общей анестезии ВВ Лихванцев
Предоперационная подготовка
Подготовка пациента в операционной
Вводный наркоз
Поддержание анестезии
Вентиляция
Период пробуждения
Перевод в ПИТ
Глава 16 Эпидемиология анестезии ВВ Лихванцев
Общие правила безопасности
Протоколы и стандарты
Действия врача-анестезиолога при возникновении серьезного осложнения
Глава 17 Возможные осложнения и их терапия АВ Ситников
Интраоперационный контроль гемодинамики
Интраоперационные нарушения жизненно важных функций
Глава 18 Интраоперационная инфузионно-трансфузионная терапия АВ Ситников
Показания к трансфузионной терапии
Терапия компонентами крови
Осложнения гемотрансфузии
Принципы инфузионной терапии
Глава 19 Мониторинг глубины общей анестезии ВЛ Виноградов
Концепция мониторинга глубины анестезии
Методы контроля глубины анестезии
Глава 20 Краткие сведения о механизме боли и обезболивания ОВ Петров
Немедикаментозные методы обезболивания
Информационная концепция боли и обезболивания