Kirjoittanut Eetu Koivisto, osteopaatti
Kirjoituksen ensimmäisessä osassa keskityttiin enemmän peruskäsitykseen siitä, mitä on pitkittynyt kipu ja miksi se on vahvasti sidonnainen hermostoon ja tämän toimintaan vaikuttaviin tekijöihin, eikä niinkään tuki- ja liikuntaelinkudoksiin suoranaisesti.
Jos et ole lukenut vielä ensimmäistä osaa, suosittelen sen lukemista ennen tätä kirjoitusta.
Kroonista kipua ei kuitenkaan pystytä selittämään pelkästään fysiologialla tai hermoston eri osa-alueiden muuttuneella toiminnalla, eikä kroonista kipua voida myöskään hoitaa pelkästään tuijottamalla neurofysiologiaa, mutta jokainen ilmiö on pala isompaa kuvaa, jotka ovat vuorollaan tarkastelun alla riippuen siitä, mistä näkökulmasta ilmiöitä tarkastellaan. Pyörittelen tässä osassa kiputieteessä tunnistettuja erilaisia neurofysiologisia ilmiöitä, jotka ovat paloja pitkittyneen kivun monimutkaisuudesta. Tulevissa osissa keskityn näiden hermoston muuttuneen toiminnan aiheuttajiin ja terapeuttisiin interventioihin tämän näkökulman kautta, jotka voivat olla hyödyllisiä pitkittyneen kivun hoidossa.
Neurofysiologisia ilmiöitä pitkäaikaisessa kivussa
Kipumatriisi ja muuttunut hermoverkostojen toiminta
Kun koemme kipua, aivotoiminta on luonnollisesti kohonnutta niillä aivoalueilla, joissa käsitellään akuuttia kipua tai alueilla, jotka liittyvät krooniseen kipuun. Näistä alueista puhutaan kollektiivisesti ”kipumatriisista” [1]. Aivoihin kulkeutuvien nousevien nosiseptiivisten ratojen kulku voidaan teoreettisesti jakaa kahteen polkuun – lateraaliseen ja mediaaliseen rataan. Lateraalinen polku synapsoituu hyvin suoraviivaisesti talamuksen kautta somatosensoriselle aivokuorelle (S1, S2), ja näin tulemme tietoiseksi kivusta ja sen sijainnista. Mediaalinen rata puolestaan onkin monimutkaisempi, nimittäin se kytkeytyy useisiin aivoalueisiin, jotka liittyvät kognitiivisiin, emotionaalisiin ja hormonaalisiin toimintoihin. Mainittakoot tärkeimpinä alueina anteriorinen cingulate korteksi (ACC), Insula, amygdala, hypotalamus ja prefrontaalinen korteksi (PFC).
Mainittavana asiana pitäisin myös sitä, että jopa 85% nousevista C-säikeistä (nosiseptiota kuljettavat säikeet) synapsoituvat retikulaariseen muodostelmaan (reticular formation), jonka aktiivisuus huolehtii muun muassa edellä mainittujen kognitiivisten ja emotionaalisten keskuksien ”herätevasteesta”. Joten ei ihme, että pitkäaikainen kipu voi aiheuttaa voimakkaita emotionaalisia reaktioita, kuten pelkoa, ahdistusta, hypervigilanssia ja katastrofisointia. Tämä puolestaan voi stimuloida entisestään nosiseptiivisia hermoratoja, jota voidaan kutsua myös kognitiivisemotionaaliseksi sensitisaatioksi [2].
Aivojen oletushermoverkko (Default Mode Network) on yksi laajoista aivoverkoista, joka liittyy useisiin kognitiivisiin toimintoihin, kuten sisäisten tunnetilojen havainnointiin ja tarkasteluun, spontaaniin ”ajatusten juoksuun”, keskittymiseen, muistiin ja luovuuteen. Tämä hermoverkko tyypillisesti aktivoituu, kun aivot ovat lepotilassa, eli siis kun pysähdymme ja emme tee mitään, esimerkiksi kun makaamme sohvalla ja annamme ajatuksen virrata. Kun keskitymme suorittamaan jotain spesifiä tehtävää, oletushermoverkon tulisi sammua ja puolestaan suorituskeskeisen hermoverkoston tulisi ottaa tilanne haltuun aivoissa. Eli normaalisti aivoissa toimii aina yksi verkkotoiminta kerrallaan. Aivokuvantamistutkimuksissa on havaittu kroonisesta kivusta, stressistä ja aivotärähdyksen jälkeisestä oireyhtymästä kärsivillä oletushermoverkon muuttunutta toimintaa sekä vaikeuksia sammuttaa tätä, kun suorituskeskeisen verkkotoiminta aktivoituu [3-6]. Kun kaksi verkkotoimintaa on aktiivisena yhtä aikaa, ihmisen on vaikea keskittyä ja aivot kuluttavat kaksinkertaisesti energiaa, johtaen nopeaan väsymiseen ja uupumiseen.
Heikentynyt endogeeninen analgesia ja vahvistunut nosiseptiivinen fasilitaatio
Endogeeninen analgiesia on ihmiskehon luontainen akuuttia kipua lievittävä järjestelmä. Tämän järjestelmän toimintaan liittyy esimerkiksi placebo-mekanismi sekä CPM-mekanismi (conditioning pain modulation). Nämä molemmat ovat kehon homeostaattisen toiminnan kannalta oleellisia kivunlievitysjärjestelmiä, jotka toimivat keskushermostossa eri aivotumakkeiden (PAG, Raphe nuclei, RVM, substantia nigra) erittävien kipua lievittävien välittäjäaineiden, kuten opioidipeptidien, endocannabioidien ja noradrenaliinin välityksellä [7,8].
Muuttunut CPM-mekanismin toiminta on laajasti tunnistettu useissa pitkittyneissä kipuoireissa, kuten alaselkäkivussa, TMJ-syndroomassa, whiplash-niskakivuissa, polvikivuissa, myofaskiaalisessa kivussa, fibromyalgiassa ja kroonisissa päänsäryissä. CPM-mekanismin heikentynyt toiminta lienee olevan tärkeä tekijä kivun kroonistumisessa ja sentraalisen sensitisaation kehittymisessä. CPM-toiminnan voimakkuus vaikuttaisi kuitenkin olevan hyvin vaihtelevaa terveillä ihmisillä ja onkin ehdotettu, että niillä, kellä CPM-mekanismi on heikosti aktivoituva, ovat alttiimpia kroonisen kivun kehittymiselle. CPM-mekansimin toimintaan näyttäisi vaikuttavan myös sukupuoli (naisilla usein luonnostaan matalampi CPM-toiminta), psykososiaaliset haasteet (masennus ja ahdistus) sekä korkea ikä. [8]
Hermotukisolujen muuttunut toiminta
Gliasoluilla eli hermotukisoluilla on merkittävä rooli immuniteetissä, tulehduksissa, hermosolujen aineenvaihdunnassa, synapsitoiminnassa sekä oppimisessa. Yliaktiivinen gliasolujen toiminta on keskeisessä roolissa erilaisissa autoimmuunisairauksissa, mutta myös kroonisessa kivussa. Erityisesti gliasolujen poikkeavaa aktiivisuutta on havaittu esimerkiksi pitkittyneessä epäspesifissä alaselkäkivussa, niskakivussa, fibromyalgiassa, neuropaattisessa kivussa ja whiplash – sekä aivotärähdysten jälkioireissa [9-14]. Etenkin mikrogliasolujen sekä astrosyyttien yliaktiivinen toiminta voi tuottaa keskushermostossa pro-inflammatorisia sytokiineja liiallisia määriä, jonka tiedetään häiritsevän voimakkaasti neuronien synapsitoimintaa ja aineenvaihduntaa. Tämä johtaa voimakkaaseen nosiseptiiviseen herkistymiseen sekä kipua inhiboivien ratojen heikentyneeseen toimintaan. Pitkittyessään ilmiötä kutsutaan neuroinflammaatioksi, joka on ollut suurennuslasin alla viime aikoina kroonisen kivun ja sentraalisen sensitisaation tutkimuskentällä [15].
Lähteet:
- Kalso & Kontinen. Kipu: Kivun fysiologia ja mekanismit. Duodecim 2018.
- Nijs et al. 2019. Treatment of central sensitization in patients with chronic pain: time for change?
- Baligi et al. 2008. Beyond feeling: chronic pain hurts the brain, disrupting the default-mode network dynamics
- Tagliazucchi et al. 2010. Brain resting state is disrupted in chronic back pain patients.
- Loggia et al. 2013 Default mode network connectivity encodes clinical pain: An arterial spin labeling study.
- D´Souza et al. 2020. Alterations of connectivity patterns in functional brain networks in patients with mild traumatic brain injury: A longitudinal resting-state functional magnetic resonance imaging study
- Damien et al. 2018. Pain Modulation: From Conditioned Pain Modulation to Placebo and Nocebo Effects in Experimental and Clinical Pain
- Arendt-Nielsen et al. 2018. Assessment and manifestation of central sensitization across different chronic pain conditions
- Loggia et al. 2015. Evidence for brain glial activation in chronic pain patients
- Farrel et al. 2020. Systemic inflammatory markers in neck pain: A systematic review with meta‐analysis
- Albrecht DS. 2018. Neuroinflammation of the spinal cord and nerve roots in chronic radicular pain patients.
- Salter M. 2010. Microglia-neuronal signalling in neuropathic pain hypersensitivity 2.0
- Albrecht DS. 2018. Brain glial activation in fibromyalgia – A multi-site positron emission tomography investigation
- Irvine & Clark. 2018. Chronic Pain After Traumatic Brain Injury: Pathophysiology and Pain Mechanisms
- JI et al .2018 Neuroinflammation and Central Sensitization in Chronic and Widespread Pain
