Beyin Sapı, Orta Beyin ve Diensefalik Mekanizmalar
Somatosensoriel inputlar, beyin sapı ve orta beyne iki şekilde iletilirler. Birincisi, anterolateral spinal kadran içinde yukarı çıkan spinal projeksiyon nöronlarının aksonları ve akson kollateral-leri bu traktusu terkederek beyin sapı ve orta beyinde ^sonlanırlar. Bu bölgeler, kardiyovasküler ve respiratuar fonksiyonları etkileyen beyin sapındaki oto-nomik regülatuar bölgelerdir. Anterolateral sistemin kalan lifleri beyin sapı ve orta beyni geçerek, hipotalamus, lateral talamusun posterior kısımları ve bazı medial talamus bölgelerinde sonlanırlar.
Somatosensoriel inputların beyin sapına ikinci ulaşma yolu, spinal kordun dorsal (posterior) kolonları içinde dor-sal kolon nukleusu ile ilk sinapsını yapmak üzere yukarı çıkan primer afferent liflerdir. Bu inputlar öyle bir şekilde organize edilmişlerdir ki; alt ekstremite-lerden gelen lifler, nukleus grasilis içinde en medial bölümde, üst ekstremite-lerden gelenler de nukleus kuneatus içinde en lateral bölümde yer almışlardır. Vücudun en distal bölgelerinden gelenler dorsal, proksimal bölgelerinden gelenler de ventraldedir. Dorsal kolon nukleusundaki second-order hücrelerin aksonları, orta hattı geçerek, beyin sapının karşı tarafındaki medial Iemnis-kus içinde birleşirler ve sonra da talamusun ventral posterior lateral nukleu-sunda sonlanırlar. Talamik nöronlar sonra, spesifik kortikal bölgelere projekte olurlar.
Eksitatuar Nörotransmitterler
Somatosensoriel sistemdeki başlıca eksitatuar nörotransmitterler glutamat ve aspartattır. Bu eksitatuar arrinoasit-ler, somatosensoriel sistemdeki afferent bağlantılarda transmisyonu sağlamaktadır.
Somatosensoriel sistemde glutamat ve aspartat için dört reseptör tipi vardır. N-metil-D-aspartat (NMDA) tarafından en iyi aktive edilen reseptörlere NMDA glutamat reseptörleri adı verilir. NMDA tarafından aktive edilmeyen (non-NMDA) reseptörlerin üç alt tipi vardır: kainat, AMPA, ACPD reseptörleri. NMDA reseptörünün genellikle şiddetli ve/veya uzamış somatosensoriel uyaranlarla çalıştığı düşünülmektedir.
Somatosensoriel sistemde transmit-ter olarak rol oynayan ikinci bir eksitatuar madde adenozin trifosfat (ATP) tır.
Ağrı duyusu eksitatuar ve inhibitör nörotransmitter mekanizmalarının kompleks bir etkileşmesini içerir. Glutamat ve aspartat gibi klasik nörotransmitterler ve substans P gibi peptidler, primer afferent nöronlardan salgılanırlar.
İnhibitör Nörotransmitterler
Somatosensoriel sistemin primer inhibitör transmitterler aminositleri, glisin ve gama-aminobütirik asit (GABA) tir. Glisin, özellikle spinal düzeylerde önemli iken, GABA predominant olarak daha yüksek düzeylerde etkindir. İnhibitör nörotransmitterlerin fonksiyon-larındaki değişiklikler özellikle, hiperal-jezi oluşumunda ve takiben de nöropa-tik ağrı gelişiminde önemli olabilirler.
Noradrenalin, serotonin, adenosin ve asetilkolin de somatosensoriel sistemde anti-nosisepsiyonu ileten diğer nöro-transmitterlerdir.
Akut Ağrı Mekanizmaları
Ağrıyı ileten sistemler başlıca şu komponentlerden oluşurlar:
1. Nosiseptörler periferik sinir sisteminde ağrılı uyaranı tanıyan özel reseptörlerdir. Primer nosiseptif afferent lifler, A-delta ve C lifleri ağrılı uyaranlarla ilgili bilgileri spinal kordun arka boynuzuna iletirler.
2. Asandan nosiseptif traktuslar, örn. spinotalamik ve spinohipotalamik traktuslar nosiseptif uyaranları spinal kordun arka boynuzundan SSS'deki daha yüksek merkezlere taşırlar.
3. SSS'deki yüksek merkezler, ağrının afektif komponentleri, bellek komponentleri ve ağrılı uyaranlara karşı hemen görülen yanıtlarla ilgili motor kontrolü içeren ağrı ayırdedilmesi ile ilgilidirler.
4. Desandan sistemler: SSS'nin yüksek merkezlerinde nosiseptif infor-masyonun değişik düzeylerde modifıye edilmesini sağlarlar.
Periferik sinir sisteminde ağrılı uyaranları algılayıp, ileten reseptörlere "no-siseptör" adı verilir. Nosiseptörler, mekanik, termal ve kimyasal uyaranlara yanıt veren serbest sinir uçlarıdırlar. İki tür nosiseptör belirlenmiştir: A-delta mekanotermal ve C polimodal nosiseptörler.
Ağrı, periferden santrale doğru çeşitli aşamalarla iletilir. Bunlar:
Transdüksiyon: Primer afferent nöronların periferik terminallerinde oluşur. Değişik formlardaki enerjinin (örn. mekanik, sıcak, soğuk) elektriksel akti-viteye dönüşmesidir.
Transmisyon: Bu elektriksel aktivi-tenin (nosiseptörler tarafından alınan ağrı bilgisinin) merkez sinir sistemine iletilmesidir. Bu ileti myelinli A-delta lifleri ve myelinsiz C lifleri ile olur.
Modülasyon: Spinal kordda oluşur. Spinal kordun arka boynuzu ağrı iletiminde yalnızca bir durak olmayıp, pek-çok nörotransmitter sistemini içeren ve önemli ölçüde modülasyonun oluştuğu majör bir bölgedir.
Persepsiyon: Ağrı algılanmasındaki son aşamadır. Ağrılı uyaranın üst merkezlerce algılanmasını içerir.
Periferik Mekanizmalar
Cilde yapılan belirli bir uyaranla ak-tive olan ciltteki primer afferent lifler 3 şekilde sınıflandırılabilirler: En kaim ve iletimi en hızlı olanlar büyük çaplı ve myelinli A beta lifleridir.
Bu lifler aktive edildiklerinde, normalde ağrı duyusu oluşturmazlar, dokunma ve basınç duyusu ile kıllarda hareket oluştururlar. Nosiseptif nöronların aksonları genellikle, myelinsiz (C) ve ince myelinli A-delta liflerdir. Nosiseptörler, aşırı sıcak, soğuk, mekanik ve kimyasal uyaranlara yanıt verirler. A ve C lifi nosiseptörlerinin fonksiyonel rolleri farklıdır. C lifleri, periferik sinirlerin afferent liflerinin önemli bir kısmını oluştururlar ve 2 m/sn. den daha az bir hızda iletirler. C liflerinin aktivasyonu uzayan ve yanıcı tipte bir duyu oluşturur. Aksine olarak, A-delta liflerinin aktivasyonu ile keskin, yoğun ve pinprick duyu oluşur. Dolayısıyla hızlı iletimli (5-20 m/sn) A-delta liflerinin ilk ağrı duyusunu, C liflerinin de ikinci ağrıyı ilettikleri düşünülmektedir.
Spinal Mekanizmalar
Spinal düzeyde periferden gelen nosiseptif afferent terminaller, spinal kordun anatomik olarak Rexed laminaları şeklinde sıralanmış arka boynuzunda sonlanırlar. Myelinsiz C lifleri, Lamina I'de, ince myelinli A-delta lifleri ise, Lamina I, III ve V'te sonlanırlar. Büyük myelinli A-beta liflerinin kollateralleri de Lamina III ve V te sonlanırlar.
Spinal kordda ikinci-sıra nosiseptif spinal projeksiyon nöronlarının iki pre-dominant tipi belirlenmiştir. Geniş dinamik sınır (WDR) nöronları ve nosiseptif spesifik (NS) nöronlar. WDR hücreleri, özellikle arka boynuzun daha derin la-minalarında (lamina III ve V) lokalize olmuşlardır ve hem düşük eşikli A-beta, hem de nosiseptif afferent liflerden input alırlar. Dolayısıyla, hem ağrılı hem de ağrılı olmayan uyarılarla aktive olurlar. Ancak WDR hücrelerinin bu uyaranlara yanıtı göreceli olduğu için, ağrılı uyaran ağrılı olmayandan daha büyük yanıt oluşturur. WDR nöronları ağrısız düzeydeki dokunma ile olan uyaranlara yanıt vermezler. Ancak bazı durumlarda aşırı duyarlı hale gelerek, dokunma duyusuna da ağrılı yanıt verebilirler. Belirli bir nöron miktarının aktivitesi eşik değeri aştığı takdirde, ağrısız olan dokunma uyaranları da ağrılı olarak algılanır ve allodini gelişir. WDR nöronları, cilt, kas ve viseral organlardan konverjan input aldıkları için organlardan gelen ağrıların yansımasından (yansıyan ağrı-angina pekto-riste olduğu gibi) sorumludurlar.
WDR hücrelerinin aksine olarak, NS projeksiyon hücreleri, fizyolojik koşullar altında sadece ağrılı uyaranlara yanıt verirler. NS hücrelerinin büyük bölümü arka boynuzun yüzeyel laminalarında (lamina I ve II) bulunurlar.
Spinal düzeydeki modülasyon kavramı, 1965 yılında Melzack ve Wall tarafından ileriye sürülen "Kapı kontrol teorisi" ile belirlenmiştir. Bu teoriye göre ağrılı uyarana WDR hücrelerinin yanıtı, düşük eşikli A-beta lifleri tarafından inhibe edilmektedir. Ciltten gelen uyarıların spinal kordda iletildiği üç sistem vardır. Arka boynuz, arka boynuz santral transmisyon hücreleri ve subs-tantia gelatinosa. Substantia gelatinosa-daki kapı hücreleri presinaptik inhibis-yona yol açarak kalın ve ince sinir uçlarını inhibe ederler. İnce lifler uyarı olmaksızın iletebilirler. Kuvvetli uyaranlar özellikle kalın lifler üzerine etki ederler ve kapı hücrelerini uyararak T hücrelerine transmisyonu etkilerler.
Ağrıyı ileten spinal nöronlar dinamiktirler ve segmental ve desendan kontrol mekanizmaları ile modüle edilirler. Somatosensoriel sistem başlıca iki uyaran kanaldan oluşmaktadır. Ante-rolateral (spinotalamik sistem): Beyne giden en önemli projeksiyon yoludur. Fonksiyonel olarak birbirinden farklı iki bölümü vardır: A) Neospinotalamik trakt; spinotalamik traktusun lateral kısmında yer alır, ağrının ayırdedilmesinde (yeri, şiddeti, süresi gibi) rol oynar, ta-lamusun posterior nukleusuna projekte olur. B) Paleospinotalamik trakt: Yolun medial bölümünde yer alır, ağrının oto-nomik ve hoş olmayan emosyonel kom-ponentinden sorumludur, medial talamik nukleusa projekte olur. Bunlar dışında spinoretiküler, spinomezensefalik, spinoservikal traktuslar da ağrı iletiminde rol oynayan asandan mekanizmalardır.
