Kuinka ihmiset tuntevat kipua ja miksi keho sitä tarvitsee? Tunnemme kipua joka päivä. Se hallitsee käyttäytymistämme, muokkaa tapojamme ja auttaa meitä selviytymään. Kipun ansiosta laitamme kipsi ajoissa, otamme sairausloman, vedämme kätemme pois kuumasta raudasta, pelkäämme hammaslääkäreitä, pakenemme ampiaisen luota, tunnemme myötätuntoa Saw-elokuvan hahmoille ja vältämme huligaanijengiä.
Kalat ovat ensimmäisiä organismeja maapallolla, jotka tuntevat kipua. Elävät asiat kehittyivät, monimutkaistuivat ja myös heidän elämäntapansa. Ja varoittaakseen heitä vaarasta ilmestyi yksinkertainen selviytymismekanismi - kipu.
Miksi tunnemme kipua?
Kehomme koostuu valtavasta määrästä soluja. Jotta ne voivat olla vuorovaikutuksessa, solukalvossa on erityisiä proteiineja - ionikanavia. Niiden avulla solu vaihtaa ioneja toisen solun kanssa ja ottaa yhteyttä ulkoiseen ympäristöön. Solujen sisällä olevat liuokset sisältävät runsaasti kaliumia, mutta niukasti natriumia. Tiettyjä näiden ionien pitoisuuksia ylläpitää natrium-kaliumpumppu, joka pumpaa ylimääräiset natriumionit solusta ja korvaa ne kaliumilla.
Kalium-natriumpumppujen työ on niin tärkeää, että puolet syötävästä ruoasta ja noin kolmasosa hengitetystä hapesta menee tarjoamaan heille energiaa.
Ioniset kanavat ovat aistien todelliset portit, joiden ansiosta voimme tuntea lämpöä ja kylmyyttä, ruusujen tuoksun ja suosikkiruokamme maun sekä tuntea kipua.
Mainosvideo:
Kun jokin vaikuttaa solukalvoon, natriumkanavan rakenne muuttuu ja se avautuu. Ionikoostumuksen muutoksen vuoksi syntyy sähköisiä impulsseja, jotka etenevät hermosolujen läpi. Neuronit koostuvat solurungosta, dendriiteistä ja aksonista - pisin prosessi, jota pitkin impulssi liikkuu. Aksonin päässä on kuplia, joissa on välittäjäaine, kemikaali, joka osallistuu tämän impulssin siirtymiseen hermosolusta lihakseen tai muuhun hermosoluun. Esimerkiksi asetyylikoliini välittää signaalin hermosta lihakseen, ja aivojen hermosolujen välillä on monia muita välittäjiä, kuten glutamaatti ja "ilohormoni" serotoniini.
Sormen leikkaaminen salaattia keittäessä - näin on tapahtunut melkein kaikille. Mutta et jatka sormesi leikkaamista, vaan vedät kätesi pois. Tämä tapahtuu, koska hermoimpulssi kulkee hermosolujen läpi herkistä soluista, kipuilmaisimista selkäytimeen, jossa motorinen hermo välittää jo komennon lihaksille: poista kätesi! Laitat vanteen sormellesi, mutta tunnet silti kipua: ionikanavat ja välittäjäaineet lähettävät signaaleja aivoihin. Kipusignaali kulkee talamuksen, hypotalamuksen, retikulaarisen muodostuksen, keskiaivojen ja pitkänomaisen alueen kautta.
Lopuksi kipu saavuttaa määränpäänsä - aivokuoren herkät alueet, missä olemme siitä täysin tietoisia.
Elämä ilman kipua
Elämä ilman kipua on monien ihmisten unelma: ei kärsimystä, ei pelkoa. Tämä on varsin todellista, ja joukossamme on ihmisiä, jotka eivät tunne kipua. Esimerkiksi vuonna 1981 Stephen Peet syntyi Yhdysvalloissa, ja kun hampaat tulivat ulos, hän alkoi pureskella kieltään. Onneksi hänen vanhempansa huomasivat tämän ajoissa ja veivät pojan sairaalaan. Siellä heille kerrottiin, että Stephenillä oli synnynnäinen tuntemattomuus kipuun. Steven veli Christopher syntyi pian, ja hänellä oli sama asia.
Äiti kertoi aina pojille: infektio on hiljainen tappaja. Tietämättä kipua he eivät voineet nähdä sairauksien oireita itsessään. Tarvittiin usein lääkärintarkastuksia. Heillä ei ollut aavistustakaan siitä, mikä kipu on, kaverit voisivat taistella massaan saakka tai saaneet avoimen murtuman ryöstää ulkonevalla luulla edes huomaamatta sitä.
Kerran työskennellessään sähkösahalla Steve repi kätensä ranteesta kyynärpäähän, mutta ompeli sen itse, koska oli liian laiska menemään lääkäriin.
”Ohitimme usein koulun, koska päädyimme sairaalavuoteeseen toisen vamman kanssa. Vietimme siellä enemmän kuin yhden jouluaamun ja syntymäpäivän”, Stephen kertoo. Elämä ilman kipua ei ole elämää ilman kärsimyksiä. Stevellä on vaikea niveltulehdus ja kipeä polvi, mikä uhkaa häntä amputaatiolla. Hänen nuorempi veljensä Chris teki itsemurhan saatuaan tietää, että hän saattaa päätyä pyörätuoliin.
On käynyt ilmi, että veljillä on vika SCN9A-geenissä, joka koodaa Nav1.7-proteiinia, natriumkanavaa, joka liittyy kivun havaitsemiseen. Sellaiset ihmiset erottavat kylmän kuumasta ja tuntevat kosketuksen, mutta kipusignaali ei läpäise. Tämä sensaatiomainen uutinen julkaistiin Nature-lehdessä vuonna 2006. Tutkijat selvittivät tämän tutkimalla kuusi pakistanilaista lasta. Heidän joukossaan oli taikuri, joka viihdytti yleisöä kävelemällä kuumien hiilten yli.
Vuonna 2013 Nature-lehdessä julkaistiin toinen tutkimus, joka keskittyi pieneen tyttöön, joka ei tunne kipua. Saksalaiset tutkijat Jenan yliopistosta löysivät mutaation SCN11A-geenistä, joka koodaa Nav1.9-proteiinia, joka on toinen kivusta vastuussa oleva natriumkanava. Tämän geenin yliekspressio estää ionivarauksien kertymisen eikä sähköinen impulssi kulje hermosolujen läpi - emme tunne kipua.
On käynyt ilmi, että sankarimme saivat "supervoimansa" natriumkanavien toimintahäiriöiden takia, jotka ovat mukana kipusignaalin välittämisessä.
Mikä saa meidät tuntemaan vähemmän kipua?
Kun meillä on kipuja, keho tuottaa erityisiä "sisäisiä lääkkeitä" - endorfiineja, jotka sitoutuvat aivojen opioidireseptoreihin ja tylsistävät kipua. Vuonna 1806 eristetty ja tehokkaana kipulääkkeenä tunnettu morfiini toimii kuten endorfiinit - se sitoutuu opioidireseptoreihin ja estää välittäjäaineiden vapautumista ja hermosolujen aktiivisuutta. Ihon alle annettuna morfiini alkaa toimia 15–20 minuutin kuluessa ja voi kestää jopa kuusi tuntia. Vain sellaista "hoitoa" ei pidä leviää, se voi loppua huonosti, kuten Bulgakovin tarinassa "Morfiini". Useiden viikkojen morfiinin käytön jälkeen keho lopettaa endorfiinien tuotannon riittävässä määrin, ja riippuvuus ilmenee. Ja kun lääkkeen vaikutus loppuu, monet kosketussignaalit menevät aivoihin, joita kipulääke ei enää suojaa,aiheuttaa kärsimystä - vetäytyminen tapahtuu.
Alkoholijuomat vaikuttavat myös endorfiinijärjestelmään ja nostavat kipukynnystä. Pieninä annoksina käytetty alkoholi, kuten endorfiinit, on euforista ja tekee meistä vähemmän alttiita siitä, että meitä lyödään kasvoihin hääjuhlan jälkeen. Tosiasia on, että alkoholi stimuloi endorfiinien synteesiä ja tukahduttaa näiden välittäjäaineiden takaisinottojärjestelmän.
Sen jälkeen kun alkoholi on poistettu kehosta, kipuherkkyyden kynnysarvot pienenevät endorfiinien synteesin eston ja niiden kohtauksen aktiivisuuden lisääntymisen vuoksi, mikä ei lievitä seuraavaan aamuun tyypillistä krapulaa.
Kuka satuttaa enemmän: miehet vai naiset?
Naiset ja miehet kokevat kipua eri tavoin McGillin yliopiston tutkijoiden tutkimuksen mukaan, joka havaitsi, että nais- ja uroshiirien kivun havaitseminen alkaa eri soluista. Tähän mennessä on tehty paljon tutkimuksia naisten ja miesten kivun luonteesta, ja suurin osa heistä osoittaa, että naiset kärsivät siitä enemmän kuin miehet.
Kun tutkijat analysoivat vuonna 2012 tehdyn laajamittaisen työn aikana yli 11 tuhannen Kalifornian sairaaloiden potilasta, tutkijat havaitsivat, että naiset sietävät kipua pahemmin ja kohtaavat sitä useammin kuin miehet. Ja Yhdysvaltain plastiikkakirurgit ovat havainneet, että naisten kasvoissa on kaksinkertainen määrä hermoreseptoreita neliösenttimetriä kohti kuin miehillä. Tytöt ovat jo niin herkkiä syntymästä lähtien - Pain-lehdessä julkaistun tutkimuksen mukaan vastasyntyneillä tytöillä matkivat reaktiot jalkainjektioihin olivat voimakkaampia kuin pojilla. Tiedetään myös, että naiset valittavat todennäköisemmin kipua leikkauksen jälkeen ja tuntevat olonsa pahemmaksi hammaslääkärin tuolissa.
Hormonit auttavat köyhiä naisia
Esimerkiksi yksi naissukupuolihormoneista, estradioli, vähentää kipureseptorien aktiivisuutta ja auttaa naisia selviytymään korkeammasta kivusta helpommin.
Esimerkiksi estradiolipitoisuus nousee voimakkaasti ennen synnytystä ja toimii eräänlaisena kipulääkkeenä. Valitettavasti vaihdevuosien jälkeen tämän hormonin taso elimistössä laskee, ja naiset kärsivät enemmän kipua. Muuten, miehillä on samanlainen tilanne testosteronin kanssa. Tämän miespuolisen sukupuolihormonin taso pienenee iän myötä, ja jotkut kipuoireet korostuvat.
Mutta kipu ei ole vain hermoimpulssien siirtyminen aivoihin, se on myös kivun psykologinen käsitys. Esimerkiksi yhden mielenkiintoisen tutkimuksen osallistujat kolminkertaistivat kipukynnyksensä sen jälkeen, kun heille oli osoitettu, kuinka toinen osallistuja sietää rauhallisesti samaa kipualtistusta. Pojille opetetaan syntymästä asti rohkeutta: "pojat eivät itke", "sinun täytyy kestää", "itkeä on häpeällistä". Ja tämä antaa merkittävän panoksen: miehet kestävät kipua vakaasti, ja aivot "ajattelevat", että se ei ole heille niin tuskallista.