Pijn en prikkelgeleiding

18
1 Pijn en prikkelgeleiding L.H.D.J. Booij 1.1 Pijnreceptoren – 2 1.2 Transmissie van de zenuwprikkel – 4 1.2.1 Opbouw van de perifere zenuw – 4 1.2.2 Prikkelvorming – 7 1.2.3 Prikkelgeleiding en -overdracht – 11 1.2.4 Modulatie van de prikkel – 14 1.3 Perceptie van pijn – 15 1.4 Nociceptie in het orofaciale gebied – 16 Literatuur – 18 1

Transcript of Pijn en prikkelgeleiding

1

Pijn en prikkelgeleiding L.H.D.J. Booij

1.1 Pijnreceptoren – 2

1.2 Transmissie van de zenuwprikkel – 4

1.2.1 Opbouw van de perifere zenuw – 4

1.2.2 Prikkelvorming – 7

1.2.3 Prikkelgeleiding en -overdracht – 11

1.2.4 Modulatie van de prikkel – 14

1.3 Perceptie van pijn – 15

1.4 Nociceptie in het orofaciale gebied – 16

Literatuur – 18

1

2

Volgens de World Health Organisation is pijn ‘een onplezierige

gewaarwording die optreedt bij dreigende weefselbeschadiging’.

Fysiologisch gezien gaat het dus om een waarschuwingssysteem.

Bij tandheelkundige behandelingen ervaart de patiënt pijn als on-

plezierig, waardoor het voor de tandarts onmogelijk is zijn werk

naar behoren uit te voeren.

1.1 Pijnreceptoren

Pijnprikkels worden voornamelijk gegenereerd door betrekkelijk

vormloze sensorische zenuwuiteinden van A δ - en C-vezels. Deze

vrije zenuwuiteinden (nociceptoren , zie .   " guur  1.1 ) zijn gevoelig

voor allerlei prikkels van mechanische, thermische en chemische

aard en worden daarom polymodaal genoemd. Nociceptoren ver-

tonen geen adaptatie: zolang de prikkel duurt, treden nociceptieve

reacties op. Nociceptoren kennen een hoge drempelwaarde, waar-

door alleen potentieel schadelijke prikkels worden waargenomen.

De waarneming van de prikkel vindt plaats door op de sensor

aanwezige receptoren die de prikkel in een elektrisch signaal om-

zetten . Deze receptoren bestaan uit ionenkanalen die reageren op

mechanische prikkels, temperatuur, of op chemische sto# en. Het

proces van omzetting van een prikkel in een elektrisch zenuwsig-

naal noemen we transductie .

Bij beschadiging van weefsels komen allerlei sto# en vrij die in

staat zijn nociceptoren te prikkelen, zoals histamine, serotonine,

bradykinine, prostaglandine E 2 en interleukinen. Deze sto# en

activeren de nociceptoren en verlagen de prikkeldrempel ervan

(sensitisatie ). Ook is er een feedbackregulatie vanuit het centraal

zenuwstelsel, waardoor, als er eenmaal pijn is waargenomen, de

receptoren en de synapsen gevoeliger worden voor de nocicep-

tieve prikkels. Dit mechanisme speelt een rol bij het ontstaan van

chronische pijn.

Nociceptoren komen ook in gebitselementen en de mondholte

voor en zijn meestal gevoelig voor een speci% eke neurotransmit-

ter. Belangrijk daarbij zijn de met vloeistof gevulde kanaaltjes in

het dentine, waarin vrije uiteinden van de n. trigeminus aanwezig

zijn die drukveranderingen in de kanaaltjes waarnemen. Daar-

naast spelen odontoblasten een rol. Zij geven ATP (adenosinetri-

fosfaat) af. Dit ATP stimuleert de uiteinden van de n. trigeminus.

Het sensorisch zenuwstelsel kent ook ‘fysiologische’ sensoren.

Dit zijn eindorgaantjes van de sensorische zenuwen, zoals de li-

chaampjes van Krause, van Meisner en van Pacini (zie .   " guur  1.2 ).

Hoofdstuk 1 • Pijn en prikkelgeleiding

1

3

1.1 •  Pijnreceptoren 1

. Figuur 1.1 Nociceptoren.

haarreceptorenvrije zenuwuiteindenmerkelse schijf

. Figuur 1.2 Fysiologische sensoren. tastlichaampje lamellair lichaampje krause eindknop

4

Deze ‘fysiologische’ sensoren reageren meestal op slechts één speci-

% eke prikkel (warmte, tast, reuk, etc.) en zijn dus unimodaal. Daar-

naast vertonen zij het fenomeen van adaptatie ; dat wil zeggen, dat bij

langdurige of blijvende prikkeling de reactie op de prikkel verdwijnt.

Bij overmatige prikkeling kunnen ook deze ‘fysiologische’ sensoren

pijnervaring initiëren. De transductie vindt plaats via ionenkanalen.

1.2 Transmissie van de zenuwprikkel

De prikkels die in de nociceptoren worden opgevangen en omge-

vormd tot zenuwprikkels moeten uiteindelijk in de hersenen wor-

den geïnterpreteerd. Transport van de zenuwprikkel vindt plaats

in het sensorische zenuwstelsel, waarin drie opeenvolgende ze-

nuwvezels zijn gekoppeld. De eerste zenuwvezels vormen de peri-

fere zenuw. De tweede en derde liggen in het centrale zenuwstelsel

en vormen zenuwbanen (tracti). De celkernen van de individuele

zenuwcellen liggen bij elkaar gegroepeerd in ganglia en zenuw-

kernen (nuclei).

1.2.1 Opbouw van de perifere zenuw

Het transport van nociceptieve stimuli verloopt langs sensorische

ongemyeliniseerde A δ - en dun gemyeliniseerde C-vezels. Andere

typen zenuwvezels zijn betrokken bij het transport van andere

sensorische prikkels (zie intermezzo 1.1).

Een perifere zenuw is opgebouwd uit de uitlopers van een ver-

zameling zenuwcellen, bijeengehouden door een bindweefselnet-

werk. De afzonderlijke uitlopers zijn al dan niet omgeven door een

isolerende myelinelaag, de huls of schede van Schwann .

Intermezzo 1.1 Nociceptieve vezelbanen

Er zijn verschillende soorten perifere zenuwvezels in het li-

chaam. Nociceptieve prikkels worden opgevangen in nocicep-

toren en dan voortgeleid via A- of C-vezels ( .   " guur  1.3 ). De

eerste zijn dun gemyeliniseerd en hebben een snelle voortge-

leiding van prikkels (1,2-40 m/s), de tweede zijn ongemyelini-

seerd en hebben een trage voortgeleiding (0,13-1,2 m/s). De

A-vezels kennen verschillende subtypen: α, β, γ en δ.

De C-vezels transporteren prikkels opgewekt door tem-

peratuur, mechanische of chemische stimulatie. De A α -vezels

transporteren motorische impulsen ten behoeve van de stand

Hoofdstuk 1 • Pijn en prikkelgeleiding

1

5

en bewegingen van het lichaam (proprioceptie), de A β -vezels

vervoeren impulsen ten behoeve van de tastzin en signalen van

de mechanoreceptoren uit de huid. De Aγ-vezels zijn betrokken

bij het regelen van de spierspanning. De A δ -vezels transporteren

pijnprikkels en temperatuursignalen. Deze primaire neuronen

hebben hun cellichaam in het ganglion van de achterwortels

en voor het aangezicht in de kernen van de n. trigeminus. De

axonen lopen in de tractus van Lissauer de achterhoorn van het

ruggenmerg in en schakelen daar in de laminae van Rexed op

het secundaire sensorische neuron. Dit secundaire sensorische

neuron kruist de middenlijn en ascendeert als tractus spinotha-

lamicus. De tractus spinothalamicus synapteert in nuclei van de

thalamus, van waaruit ze op de somatosensorische cortex pro-

jecteren. Vanuit de somatosensorische cortex werken descende-

rende banen modulerend op het nociceptieve systeem. Uit deze

vezels komen de neurotransmitters serotonine en noradrenaline

vrij. Ook het secundaire neuron van de n. trigeminus kruist de

middenlijn en projecteert via de thalamus op de cortex.

1.2 •  Transmissie van de zenuwprikkel 1

. Figuur 1.3 Primaire a+ erente

axonen.

Aα13-20

18-120

Aβ6-12

35-75

Aδ1-5

5-35

C

0,2-1,5

0,5-2,0

type axon

diameter (µm)

snelheid (m/s)

6

Het cellichaam vormt het metabole centrum van de zenuwcel

( .   " guur  1.4 ); daar worden ook de meeste celonderdelen geprodu-

ceerd. Dendrieten voeren prikkels af in de richting van het celli-

chaam en axonen voeren prikkels van het cellichaam af. Sommige

axonen worden door een myelineschede omgeven, andere niet. De

axonen en dendrieten zijn langgerekt en vormen de zenuwvezels.

Aan het einde van de dendrieten zitten receptoren die in staat zijn

signalen op te vangen. Aan het eind van de axonen zitten synapsen

waar de prikkel op een volgende zenuwcel of op een cel van het

eindorgaan wordt overgedragen.

Zenuwen zijn bundels van zenuwvezels bijeengehouden door

bindweefsel ( .   " guur  1.5 ). Daarbij wordt ook elk afzonderlijk axon

omgeven door bindweefsel (endoneurium). Bundels van zenuw-

vezels vormen een fasciculus , die weer bijeen wordt gehouden

door bindweefsel (perineurium). Een aantal fasciculi wordt op-

nieuw door bindweefsel (epineurium) bijeengehouden, waardoor

een zenuw wordt gevormd.

Hoofdstuk 1 • Pijn en prikkelgeleiding

. Figuur 1.4 De zenuwcel.

dendrieten

cellichaam

knoop van ranvier

myeline-schede

schwanncel

synaps

1

7

1.2.2 Prikkelvorming

Ontstaan en transport van prikkels in zenuwvezels is een ingewik-

keld proces. Om elektrische prikkels te kunnen opwekken, moet er

een verandering van elektrische lading plaatsvinden.

Cellen worden omgeven door een semipermeabele celmem-

braan, die alleen doorgankelijk is voor water. Een selectieve ionen-

pomp verplaatst actief kaliumionen naar binnen en natriumionen

naar buiten. Het gevolg is een concentratiegradiënt van natrium-

en kaliumionen over de membraan. In het cytoplasma bevindt

zich een hoge concentratie negatief geladen eiwitten, waardoor

de cel ten opzichte van zijn omgeving negatief geladen is. Ook

zijn extracellulair negatief geladen ionen aanwezig, voornamelijk

1.2 •  Transmissie van de zenuwprikkel 1

. Figuur 1.5 De perifere zenuw.

ruggenmerg

ruggenmergzenuw

bloedvatenepineurium

perineurium

endoneurium

zenuwvezels

8

chloride-ionen. Aan beide zijden van de membraan wordt de elek-

trische lading in evenwicht gehouden door positief geladen ionen

(natrium, kalium, calcium). Omdat er binnen iets meer anionen

aanwezig zijn dan buiten, zal daardoor ook het aantal kationen

binnen iets hoger zijn dan buiten. Hierdoor ontstaat een poten-

tiaalverschil van –60 mV, dat de rustpotentiaal wordt genoemd.

In de membraan zijn ionenkanalen aanwezig die open of ge-

sloten kunnen zijn ( .   " guur  1.6 ). Deze kanalen kunnen worden

geactiveerd door een elektrische prikkel (‘voltage-gated’), door

een chemische prikkel (‘ligand-gated’) of door een mechanische

prikkel. Als ionenkanalen openstaan, kunnen ionen langs de con-

centratiegradiënt worden verplaatst. In rust staan voornamelijk

kaliumkanalen open, zodat kaliumionen de cel proberen te verla-

ten. Het relatieve overwicht aan anionen in de cel (eiwitten) werkt

Hoofdstuk 1 • Pijn en prikkelgeleiding

. Figuur 1.6 Semipermeabele

membraan met ionenkanalen.

+

+

+

-

-

-

-

-

+

+

+ +

+

+

+

+ +

+

+

+ +

+

+

3

K+-

lekkanaal

cel-

membraanNa+-

lekkanaal

--

-

-

- - - - - - - - - - - - - - - -

-

-

- -

ATP ADP

Na+-K+-

wisselpomp

cytoplasma

extracellulair vocht

+30

mV

-30-70 0

Cl-

K+

Na+

rust- potentiaal

gegradueerdepotentiaal

+

actiepotentiaal

synaps-

activiteit

informatie-proces

+

+

++

+

2 +2 +

2 + 3 + 3 +

1

9

deze uitstroom van kationen echter tegen. Indien de natriumka-

nalen van de membraan opengaan, zullen natriumionen zich naar

binnen verplaatsen: er is dan als het ware een lek in de membraan.

Intermezzo 1.2

Ionenkanalen zijn van groot belang bij het ontstaan, de voort-

geleiding en de overdracht van zenuwimpulsen. Activatie van

deze receptoren kan geschieden door een elektrische prikkel

(voltage-gated kanalen ) of door een neurotransmitter (ligand-

gated kanalen ). Bij activatie gaat het kanaal open en worden

ionen doorgelaten die een depolarisatie van de celmembraan

veroorzaken. Voltage-gated kanalen kunnen ook door mecha-

nische druk worden geopend en spelen een belangrijke rol in

de nociceptie.

Voltage-gated ionenkanalen zijn onder andere de snelle

natriumkanalen en de calciumkanalen, die betrokken zijn bij

de vorming van prikkels in het hart en bij de voortgeleiding

van prikkels in de zenuwvezels ( .   " guur  1.7 ).

Voorbeelden van ligand-gated ionenkanalen zijn onder

andere acetylcholinereceptoren, glutamaatreceptoren en

GABA-receptoren ( .   " guur  1.8 )

De instroom van natriumionen verstoort het elektrisch evenwicht,

waardoor lokaal depolarisatie optreedt en er ook kaliumionen

naar buiten kunnen gaan. Hierdoor wordt het evenwicht tussen

anionen en kationen hersteld (repolarisatie ). Tijdens de depolari-

satie en het begin van de repolarisatie kan geen nieuwe depolari-

satie optreden (refractaire periode ).

Als de lokale depolarisatie gering is, keert de evenwichtssitu-

atie snel terug ( .   " guur  1.9 ). Pas als de lokale depolarisatie een

bepaalde drempelwaarde bereikt (circa –50 mV), treedt een actie-

potentiaal op. Er is dus sprake van een ‘alles of niets-e# ect’.

De hoogte van de drempelwaarde voor het optreden van een

actiepotentiaal wordt bepaald door factoren zoals de duur en

sterkte van de depolariserende stimulus en de status van de recep-

tor. Hierdoor worden de voltage-gated natriumkanalen geopend,

zodat instroom van natrium plaatsvindt en de polariteit van de

membraan omkeert.

De natriumkanalen blijven slechts ongeveer één milliseconde

open, waarna ze weer sluiten. De kaliumkanalen zijn dan nog

steeds open, en uitstroom van kalium via voltage-gated kaliumka-

nalen herstelt het elektrisch evenwicht. Er treedt zelfs hyperpolari-

satie op. De voltage-gated kaliumkanalen worden dan gesloten en

1.2 •  Transmissie van de zenuwprikkel 1

10

door de natrium-kaliumpomp wordt de uitgangssituatie hersteld.

Het aantal natrium- en kaliumionen dat moet worden verplaatst

om een actiepotentiaal op te wekken is zeer gering.

Hoofdstuk 1 • Pijn en prikkelgeleiding

. Figuur 1.7 Verplaatsing van

natrium en kalium door ionenkanalen

tijdens depolarisatie en repolarisatie.

35

drempel-waarde

0

-70

K+Na+

depolarisatie begint

35

0

-70

K+Na+K+

depolarisatie eindigtrepolarisatie begint

Na+-kanaal open; Na+ gaat de cel in; K+-kanaal

begint te openen

Na+-kanaal gesloten; K+-kanaal volledig open;

K+ verlaat de cel

A

B

35

0

-70

K+Na+

repolarisatie voltooid

Na+-kanaal gesloten; K+-kanaal begint te sluiten

C

1

11

1.2.3 Prikkelgeleiding en -overdracht

Nadat een stimulus is omgezet in een actiepotentiaal (transduc-

tie), moet de actiepotentiaal langs de zenuw worden voortgeleid.

Dit gebeurt door opeenvolgende depolarisaties langs de mem-

braan, die worden geïnitieerd door activatie van snelle natrium-

kanalen. Bij gemyeliniseerde zenuwen zijn er alleen natriumkana-

len op plaatsen waar geen myelineschede aanwezig is: de knopen

van Ranvier . Hierdoor vindt een springende (saltatoire) geleiding

1.2 •  Transmissie van de zenuwprikkel 1

. Figuur 1.8 Voorbeelden van

ligand-gated ionenkanalen.

intracellulair

extracellulair

neuro-

transmitter

ionen

. Figuur 1.9 De actiepotentiaal.

-90

-70

0

+50

prikkel

drempel

depolarisatie

repolarisatie

hyperpolarisatie

Na+ in K+ uit

ENa

Em

EK

rust

tijd (msec)

mV

12

plaats ( .   " guur  1.10 ). In ongemyeliniseerde vezels is de geleiding

continu over de gehele lengte van het neuron ( .   " guur 1.11 ).

Intermezzo 1.3

In tegenstelling tot de rest van het menselijk lichaam bestaat

er voor het aangezicht een scheiding tussen de motorische

en sensorische innervatie. De motorische innervatie van het

aangezicht vindt plaats via de n. facialis (zevende hersenze-

nuw) en de sensorische via de n. trigeminus (vijfde hersenze-

nuw). Uitzondering hierop zijn de motorische vezels in de n.

. Figuur 1.10 Saltatoire geleiding.

Na+

Na+

K+

K+

axon

t=1

t=1,5

t=2

K+

Na+

Na+

K+

K+

K+

Na+

Na+

Hoofdstuk 1 • Pijn en prikkelgeleiding

1

13

mandibularis die de kauwspieren innerveren en de sensori-

sche vezels van de n. facialis die voor de waarneming van de

smaak zorgen, voor zover dit het voorste twee derde deel van

de tong betreft. Het motorische deel van de n. mandibularis

splitst zo hoog af dat deze takken bij blokkade van de n. alve-

olaris inferior en n. lingualis niet worden uitgeschakeld. Mo-

torische takken naar de m. mylohyoideus en voorste buik van

de m. digastricus worden wel beïnvloed door een mandibulair

blok, maar in de praktijk merk je daar weinig van. Bij blokkade

van de geleiding in een zenuw zal alleen de functie van de

zenuw distaal van de plaats van blokkade worden uitgescha-

keld. Hierdoor zal er bij tandheelkundige behandeling dus

geen pijn worden gevoeld, maar kan de patiënt nog wel de

aangezichtsspieren bewegen en zijn kauwspieren gebruiken

(zie 7   " guur  2.8 ).

1.2 •  Transmissie van de zenuwprikkel 1

. Figuur 1.11 Continue geleiding.

Na+ Na+

kanaal

K+

kanaal

Na+

stimulatie

axon

t=1

K+

K+

K+

K+

t=2

1 2

3

4

B

--

axon

14

Intermezzo 1.4

In de praktijk blijkt vaak dat de onderlip na verdoving van

de n. alveolaris inferior een beetje gaat ‘hangen’, hoewel de

motorische innervatie daarvan niet door deze zenuw wordt

verzorgd. Waarschijnlijk wordt dit veroorzaakt doordat de

spierspoeltjes in de m. orbicularis oris wel zijn verdoofd en de

basistonus van de onderlipspier aan de verdoofde zijde daar-

door afneemt.

Omdat het sensorische zenuwstelsel uit drie opeenvolgende neu-

ronen bestaat, moet de prikkel van de ene zenuwcel naar de andere

worden overgedragen. Deze overdracht vindt plaats in synapsen

door middel van een neurotransmitter. De neurotransmitter wordt

presynaptisch afgegeven en activeert postsynaptische receptoren.

De postsynaptische receptoren bestaan uit ionenkanalen die zich

bij activatie openen, waardoor depolarisatie van de celmembraan

plaatsvindt en zich opnieuw een elektrische prikkel vormt die

langs de vezel wordt voortgeleid.

1.2.4 Modulatie van de prikkel

Op de plaatsen waar schakelingen van zenuwimpulsen plaatsvin-

den, kan de prikkel versterkt of gedempt worden. Dit wordt neu-

romodulatie genoemd. Deze neuromodulatie kan perifeer en in

schakelstations in het centrale zenuwstelsel plaatsvinden.

Een van de meest voorkomende vormen van neuromodulatie

is beïnvloeding van de voltage-gated natriumkanalen, die bij de

vorming en de voortgeleiding van de actiepotentialen zijn betrok-

ken. Excitatoire neurotransmitters leiden tot een verlaging van de

rustpotentiaal (hypopolarisatie). Het gevolg is een gemakkelijker

bereiken van de drempelwaarde, waardoor sneller een actiepo-

tentiaal kan optreden. Inhibitoire transmitters veroorzaken alleen

het openen van kaliumkanalen, waardoor hyperpolarisatie van

de membraan optreedt en een actiepotentiaal moeilijker kan ont-

staan. Door deze mechanismen wordt de transmissie van stimuli

beïnvloed. Het vrijmaken van neurotransmitters kan ook via pre-

synaptische receptoren worden beïnvloed. Bij deze systemen zijn

vele receptoren betrokken. Meestal gaat het daarbij om selectieve

ionenkanalen (zie intermezzo 1.6).

Modulatie van prikkelgeleiding vindt ook plaats door cellulaire

second messengers. Een voorbeeld hiervan is prostaglandine E 2 ,

Hoofdstuk 1 • Pijn en prikkelgeleiding

1

15

dat vrijkomt bij weefselbeschadiging. Via een G-proteïne (pro-

teïnekinase-A) gekoppelde receptor verhoogt prostaglandine E 2

de sensorische transductie. Hierdoor vergemakkelijkt de instroom

van natrium en de uitstroom van kalium, zodat de elektrische la-

ding over de membraan verandert en de zenuwcel prikkelbaar-

der wordt. Dit hee2 tot gevolg dat een nociceptieve prikkel ge-

makkelijker wordt voortgeleid. Er is dus sprake van een lokaal

versterkingssysteem. Anderzijds zijn er a# erente vezels die juist

een dempende werking op de transductie hebben. Zo verhoogt

activatie van µ-receptoren (opioïden) de prikkeldrempel, waar-

door de transmissie negatief wordt gemoduleerd. Farmacologi-

sche pijnbehandeling grijpt vaak op deze modulatiesystemen aan

( .   " guur  1.12 ).

1.3 Perceptie van pijn

Bewustzijn is noodzakelijk voor de gewaarwording van pijn. De

nociceptieve prikkels bereiken uiteindelijk de primaire sensori-

sche cortex, waardoor pijn wordt ervaren en een fysiologische res-

pons wordt opgewekt. Pijn leidt tot het vrijkomen van hormonen,

zoals cortisol en catecholaminen, waardoor het katabolisme wordt

gestimuleerd. Ook nemen ademhalingsfrequentie en de snelheid

van de bloedsomloop toe. Door overdracht van de prikkel op het

limbische systeem ontstaan angst en emotie.

Er bestaan grote verschillen in pijnperceptie tussen mannen en

vrouwen. Vrouwen hebben een lagere pijndrempel en een lagere

tolerantie voor nociceptieve stimuli dan mannen. Daarnaast zijn

1.3 •  Perceptie van pijn 1

. Figuur 1.12 Aangrijpingspunt

analgetica (blauwe ellips).

mestcel

vermijding

+ substance-P

+ substance-P

ontstekings-

mediatoren

motorneuron

inter-neuron

dorsalewortelganglion

bloedvat

huidlaesie

16

er grote sociaal-culturele verschillen in de pijnervaring: de ene

patiënt ervaart geen pijn, terwijl een ander het bij dezelfde prikkel

uitschreeuwt van de pijn.

De emotionele toestand van de patiënt en omgevingsfactoren

spelen een belangrijke rol bij de beleving van de pijn. Zo hebben

angst en opwinding een grote invloed op de beleving van pijn.

Angst mobiliseert het lichaam om in actie te komen en daarmee

een dreigende schade te laten afnemen of te verhinderen. Als ge-

volg hiervan treedt door angst een hypalgesie op. Opwinding hee2

het tegengestelde e# ect.

Geursto# en hebben grote invloed op de gemoedstoestand;

deze invloed is veel groter dan de invloed van muziek die in de

tandartsenpraktijk vaak wordt toegepast. Ook treedt de invloed

van geursto# en sneller op dan die van geluid of van visuele prik-

kels. Recent is aangetoond dat geursto# en via gemoedsverande-

ring inderdaad een snelle en positieve invloed hebben op de bele-

ving van pijn. Hier lijkt voor de tandarts nog een taak weggelegd.

1.4 Nociceptie in het orofaciale gebied

Het proces van transductie, transmissie, modulatie en perceptie

speelt zich ook af in het hoofd-halsgebied. Pijn in gebitselementen

wordt veroorzaakt door prikkeling van polymodale nociceptoren

in de pulpa en het dentine die reageren op mechanische en ther-

mische activatie. Zij kunnen ook op druk reageren. De intensiteit

van de pijn wordt bepaald door de frequentie van prikkeling van

de sensoren en door het aantal zenuwvezels dat wordt geëxciteerd.

Temperatuurstimulaties geven via A δ -vezels onmiddellijk pijnre-

acties. Bij mechanische prikkeling van een gebitselement beweegt

vloeistof in de pulpa en in kanaaltjes in het dentine, waardoor de

vorm van de zenuwmembraan verandert en langzaam een prikkel

wordt opgewekt (via C-vezels ). Bij toediening van koude doo2 de

prikkel na enige tijd uit, omdat door vasoconstrictie zuurstofge-

brek van de zenuw optreedt. Elektrische stimulatie veroorzaakt

ionentransport, met stimulatie van de zenuwuiteinden als gevolg.

Hetzelfde proces treedt op bij osmotische stimulatie, bijvoorbeeld

door suiker en zout. Chemische ontstekingsfactoren veroorzaken

prikkeling van de nociceptoren op de C-vezels in de pulpa. In het

parodontium en in de pulpa van gebitselementen zijn substance-

P, calcitonine gene-related peptide en neurokinine A aangetoond.

In pijnlijke gebitselementen is de concentratie van deze ontste-

kingsmediatoren verhoogd. Ze komen bij prikkeling vrij uit de

zenuwvezeluiteinden en activeren de nociceptoren. De prikkels

Hoofdstuk 1 • Pijn en prikkelgeleiding

1

17

worden dus voortgeleid door primaire A δ - en C-vezels in voor-

namelijk de n. trigeminus. Zij synapteren in het ganglion Gasseri

op secundaire vezels die naar de trigeminuskernen in de hersen-

stam gaan. Van daaruit wordt op de thalamus en de hersenschors

geprojecteerd.

De secundaire C-vezels eindigen in het meest caudale deel

van de ventrobasale thalamus om van daaruit naar de nucleus in-

tralaminaris van de thalamus te gaan (ze vormen het activerend

deel van de formatio reticularis) en te projecteren op de cerebrale

cortex en de hypothalamus. De secundaire A δ -vezels termineren

in de nucleus caudalis en activeren van daaruit eveneens de pijn-

banen naar het meest caudale deel van de ventrobasale thalamus.

Van daaruit gaan de tertiaire banen naar andere delen van de tha-

lamus en de somatosensorische cortex.

Intermezzo 1.5

Lokaal anestheticum ingespoten in weefsels wordt in de

bloedbaan geabsorbeerd. De snelheid van absorptie wordt

bepaald door de doorbloeding van het betre+ ende weefsel,

de concentratie van het anestheticum en de hoeveelheid

die wordt ingespoten. Als een overdosis lokaal anestheti-

cum wordt toegediend of als direct in het bloedvat wordt

gespoten, zal dus een een (te) hoge concentratie in het bloed

worden bereikt. Daardoor zal een e+ ect optreden in hersen-

weefsel (amandelkern) en/of hartspier. Dit kan aanleiding zijn

tot het optreden van een ‘epileptisch insult’, meestal gevolgd

door bewusteloosheid, doordat eerst inhiberende en daarna

pas faciliterende hersensystemen worden uitgeschakeld. In

het hart kan vertraging van de hartslag of zelfs hartstilstand

optreden door verstoring van de prikkelgeleiding in het hart.

Intermezzo 1.6 Modulatie van nociceptieve prikkels

Bij de verwerking van nociceptieve stimuli zijn verschillende

ionenkanalen betrokken. Ze zijn onder andere aanwezig in de

perifere uiteinden, betrokken bij de perceptie van de stimulus

en moduleren daar de prikkelbaarheid: warmtegevoelige io-

nenkanalen (vanilloïdreceptoren, VR1), zuurgevoelige kanalen

(proton-geactiveerde receptoren) en purinegevoelige ionen-

kanalen (P2X-receptoren). Daarnaast zijn er voltage-gated

receptoren die vooral natrium- of kaliumionen doorlaten en

ligand-gated kanalen, die voornamelijk op de release van

neurotransmitters inwerken.

1.4 •  Nociceptie in het orofaciale gebied 1

18

De neurotransmitters worden in grote hoeveelheden afge-

geven door het presynaptische zenuwuiteinde en zijn in staat

om de polariteit van zenuwmembranen te veranderen door

ionenkanalen te openen. Hierdoor ontstaat een postsynapti-

sche potentiaal, die afhankelijk van de aard een depolarisatie

(excitatoire postsynaptische potentiaal) of een hyperpolarisa-

tie (inhibitoire postsynaptische potentiaal) van de membraan

veroorzaakt. Als neurotransmitters kationenkanalen openen,

gaat het om excitatie van de zenuw (depolarisatie), als ze

anionenkanalen openen om inhibitie (hyperpolarisatie). De

belangrijkste excitatoire neurotransmitter in de nociceptoren

is glutamaat. In peptiderge vezels speelt substance-P een be-

langrijke rol. Neuropeptiden zijn niet alleen neurotransmitter

in de koppeling naar spinale nociceptieve neuronen en auto-

nome ganglia, maar zorgen ook voor vasodilatatie, contractie

van gladde spieren, vrijmaking van histamine uit mestcellen,

chemotaxie van neutro" ele granulocyten en proliferatie van

T-lymfocyten en " broblasten.

Literatuur

Brierly SM. Molecular basis of mechanosensitivty. Auton Neurosci 2010;153:58-68.

Chidchuangchai W, Vongsavan N, Matthes B. Sensory transduction mechanisms

responsible for pain caused by cold stimulation of dentine in man. Arch Oral

Biol 2007;52:154-60.

Dubin AE, Patapoutian A. Nociceptors: the sensors of the pain pathway. J Clin

Invest 2010;120:3760-72.

Topp KS, Boyd BS. Peripheral nerve: from the microscopic functional unit of the

axon to the biomechanically loaded macroscopic structure. J Hand Ther

2012;25:142-51.

Hoofdstuk 1 • Pijn en prikkelgeleiding

1