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AULA 4 - MÓDULO DE NEUROFISIOLOGIA - FISIOLOGIA DA DOR A- O QUÃO BOM SERIA UMA VIDA SEM DOR? Não é fato necessariamente bom, uma vez que o indivíduo pode machucar a si mesmo ou ser machucado sem perceber, podendo gerar consequências diversas lesões. Além disso, o indivíduo apresenta problemas nas articulações, já que, mesmo que inconscientemente, o organismo faz uma série de ajustes corporais quando uma articulação é lesionada. Os indivíduos que apresentam perda da inervação das fibras C, uma doença congênita, chegam à idade adulta, mas não ultrapassam a faixa dos 30 anos. Estes indivíduos têm que ser cuidados a todo momento, obrigatoriamente. Assim, sentir dor é um importante mecanismo de autoproteção. Destaca-se que estes indivíduos continuam apresentando todas as outras percepções de maneira normal (tato, propriocepção, percepção de temperatura..). Por outro lado, há situações em que não sentir dor é fundamental para a sobrevivência, fenômeno denominado analgesia defensiva. Uma presa, por exemplo, enquanto foge de um predador, não pode parar para ter um comportamento recuperativo (lamber a área machucada), de modo que é necessário continuar correndo independente de qualquer informação dolorosa. No caso de seres humanos, pessoas que se envolvem em acidentes graves, como os de trânsito, geradores de lesões e uma considerável carga de estresse conseguem ainda se locomover para pedir ajuda, apenas percebendo o nível de lesão quando chega ao hospital, por exemplo. Logo, o estresse intenso desencadeia o mecanismo endógeno de controle da dor. B- DIFERENÇA ENTRE DOR (PERCEPÇÃO CONSCIENTE) E NOCICEPÇÃO (PROCESSO SENSORIAL) Normalmente os processos sensoriais de dor levam a uma percepção consciente da dor. Contudo, nem sempre os dois fenômenos ocorrem juntos, de modo que é possível um indivíduo ter percepção consciente (relato da dor) e não apresentar em sua periferia algum tipo de lesão que justifique aquela a dor relatada. Nestes casos, a dor é chamada de dor psicogênica, uma dor central. Da mesma maneira, há casos em que o indivíduo apresenta a nocicepção (ativação de nociceptores devido a lesões), mas não relata essa informação como dolorosa. Esta é a situação do acidente no trânsito, quando a dimensão da dor não é percebida. A hipnose também pode fazer com que o indivíduo não perceba, ou perceba com menos intensidade, uma informação dolorosa. Este também é o caso de pessoas anestesiadas em processos cirúrgicos. Os nociceptores, receptores da dor, apresentam a morfologia de terminação nervosa livre (morfologia mais antiga na filogênese), como visto na imagem acima, que representa um pedaço da pele, onde os nociceptores estão acoplados a neurônios. Além disso, em geral, esses receptores sensoriais possuem um alto limiar de ativação, de modo que não são facilmente ativados, sendo ativados por estímulos intensos com potencial de lesão. Como analisado na imagem acima, os nociceptores apresentam especificidade para a informação dolorosa. Isso é ilustrado da seguinte maneira: O registro da atividade elétrica do neurônio que leva a informação dolorosa, representado de azul, é realizado por um eletrodo, enquanto há o estímulo de uma informação dolorosa de calor. Observa-se que abaixo de 45ºC o termorreceptor não-nociceptivo dispara (cada risco representa a emissão de um potencial de ação). Já acima de 45ºC, quando a intensidade do estímulo doloroso de calor apresenta potencial de gerar lesão, o estímulo nociceptivo aumenta bastante a frequência de disparo dos potenciais de ação do nociceptor, enquanto o termorreceptor mantém o platô. Os nociceptores térmicos (fibra A-delta) carreiam informação dolorosa de frio e calor extremo, um tipo de nociceptor específico para cada dor. Assim como os nociceptores mecânicos (fibra A-delta), que carreiam a informação para estímulos mecânicos, como cortes na pele. Além disso, os nociceptores polimodais (fibra C) respondem a mais de um tipo de estímulo, bastando apenas que seja um estímulo nociceptivo intenso. Há ainda um outro tipo de nociceptor, denominado nociceptor silente (fibra C), que só responde quando há um processo inflamatório, sendo bastante sensível a mediadores inflamatórios. C- DOR AGUDA (RÁPIDA) X DOR CRÔNICA (LENTA) A dor rápida é instantânea, imediata, bem localizada e que, em geral, apresenta uma intensidade razoável. A informação dolorosa resultante, por exemplo, do corte do dedo por uma faca, é levada pelo neurônio sensorial aferente do tipo A-delta, que é mielinizado e que por isso leva mais rapidamente a informação à medula espinhal. Esta dor tende a passar com o tempo. Contudo, neste meio tempo se instala uma dor inflamatória, mal delimitada, de modo que a região começa a inflamar e latejar. Esta dor demora mais para se instalar e para ser resolvida, uma vez que acompanha os processos inflamatórios da lesão. Nestes casos, a informação dolorosa é conduzida por um neurônio sensorial aferente do tipo C, que não é mielinizado. D- REDUÇÃO DO LIMIAR PARA DOR Os conceitos de hiperalgesia e alodinia envolvem a redução do limiar para dor. Normalmente, um estímulo tátil não promove dor, com exceção de situações onde há uma lesão prévia na região. Assim, um estímulo tátil inócuo pode ser doloroso. Na hiperalgesia, há uma hiperatividade para um estímulo doloroso no local da lesão (hiperalgesia primária - seta no centro) ou na sua proximidade (hiperalgesia secundária - seta na periferia). Neste processo, sente-se mais dor do que o normal após um estímulo doloroso, por menor que seja. Na alodinia, o estímulo não doloroso passa a ser doloroso, como exemplificado acima. Neste caso há uma troca de modalidade sensorial, já que o tato, que era inócuo, passa a promover dor. A hiperalgesia pode ser gerada por lesão de uma parte da pele, como observado na imagem abaixo. Esta lesão, então, promove a liberação de uma série de substâncias que sensibilizam o nociceptor, tornando-o mais facilmente ativável. Na medida que esse nociceptor é ativado, há a geração de um potencial de ação que gera, através dos colaterais, a liberação de substâncias (neuropeptídeos e neurotransmissores), como a substância P, que promove vasodilatação e maior atividade de mastócitos e neutrófilos de modo a promover o processo inflamatório. As substâncias sensibilizadoras do nociceptor (as que realizam hiperalgesia) são: prostaglandinas e prostaciclinas, principalmente. As substâncias algogênicas (que promovem dor de fato pela indução do potencial de ação) são: histamina, íons potássio e bradicinina, principalmente. A substância sensibilizadora diminui o limiar de ativação para que o neurônio atinja o potencial de ação. No entanto, esta substância não promove o potencial de ação (a dor por si). Já a substância algogênica é capaz de ativar o neurônio, promovendo o potencial de ação e gerando a percepção de dor. Sabe-se que é necessário se um limiar específico de potencial de ação para que a célula o deflagre, gerando a reação.Até que esse limiar seja atingido há um processo de despolarização denominado despolarização local. Assim, substâncias sensibilizadoras como a prostaglandina (ex. PGE2) e prostaciclinas aumentam o cAMP intracelular, ativando uma cascata de segundos mensageiros responsáveis por permitir maior entrada de sódio no terminal nervoso. Essa entrada de sódio não é suficiente para que a célula atinja o limiar e gere o potencial de ação, mas torna a célula mais despolarizada de forma que há facilitação em se atingir o limiar de ativação. Entender este processo é importante, como visto a seguir no mecanismo de ação de anti-inflamatórios não esteroidais (ex. aspirina). Quando há lesão de membrana celular há exposição dos fosfolipídeos à enzima fosfolipase A2, que gera a formação do ácido aracdônico. Este ácido, sob a ação da enzima lipoxigenase, é transformado em leucotrienos, enquanto que sob ação da enzima cicloxigenase, é transformado em tromboxano e prostaglandinas. Estas prostaglandinas, como visto, sensibiliza o nociceptor. Assim, a aspirina inibe a enzima cicloxigenase, produzindo menos prostaglandina, diminuindo a sensibilização excessiva dos nociceptores. Logo, numa resposta inflamatória contra microorganismos (ex. viroses), que realiza liberação de prostaglandina, responsável pela febre e sensação de dores nas articulações e de cabeça (sangue pulsando nas veias), o uso dos anti-inflamatórios (analgésicos) é empregado ao impedir a hipersensibilização dos nociceptores, o que não impede que a dor continue sendo sentida. E- FENÔMENO DE DOR REFERIDA Este fenômeno é bastante comum quando se pensa em dores viscerais. A dor referida é referir a dor em um local onde ela não está sendo gerada. Um exemplo deste fenômeno é o infarto do miocárdio, que tem o coração como a região da dor, embora ela seja relatada pelos indivíduos no peito ou no braço. Este também é o caso de dores no fígado, na vesícula biliar, no apêndice e nos ureteres. Isto ocorre porque a dor visceral é mais difusa, sendo mais difícil de ser delimitada. Como visto na imagem acima à direita, observa-se a medula espinhal, por onde a informação sensorial entra pela raiz dorsal. O que se observa é que o segundo neurônio de transmissão, também denominado neurônio de ampla faixa dinâmica, recebe informações dolorosas viscerais assim como informações dolorosas da pele. Como este neurônio, na maioria das vezes, recebe informação da pele, dado o alto nível de estimulação deste órgão, a maioria considerável das informações encaminhadas ao encéfalo foram relacionadas a pele. Deste modo, embora a ativação do neurônio tenha sido gerada por estímulo visceral, a informação visceral é padronizada para ser interpretada como a da pele. F- VIAS DE TRANSMISSÃO DA INFORMAÇÃO TÁTIL E DOLOROSA A primeira via, denominada via da coluna dorsal, uma via mais nova na filogênese, leva a informação do tato discriminativo e propriocepção, informações mais sofisticadas. Neste caso, a informação de tato e de propriocepção passa pela fibra aferente primária, cujo corpo celular se encontra no gânglio da raiz dorsal. Em seguida, a informação entre pela raiz dorsal da medula espinhal, ascende até o bulbo, onde cruza a linha média (descussação), direcionando-se para o tálamo, uma estação obrigatória. Do tálamo, a informação é processada no córtex somatossensorial primário. A segunda via, denominada via espinotalâmica ântero-lateral, conduz a informação do tato grosseiro (também afetivo), da temperatura e da dor. Logo que a informação chega na medula pela raiz dorsal, através da fibra aferente primária, há decussação por haver uma sinapse no nível da medula. A informação ascende para o tálamo para seguir para o córtex somatossensorial. A síndrome de Brown-Séquard é resultante de lesão em metade da medula espinhal. Assim, uma lesão, por exemplo, apenas no lado esquerdo da medula espinhal acarreta em uma sensação reduzida no lado contralateral a lesão medular e sensação reduzida para discrimação entre dois pontos, vibração propriocepção no lado ipsilateral (mesmo lado da lesão), uma vez que há interrupção da informação proprioceptiva e discriminativa do próprio lado da lesão (representação em rosa), já que esta cruza apenas no bulbo. E assim há perda da informação de dor do lado contralateral (representação em azul), já que esta já cruzou a linha média na medula. O sistema espinotalâmico ântero-lateral apresenta mais de uma via como visto na imagem abaixo . G- DORES PSICOGÊNICAS A dor talâmica é uma das dores que podem ser geradas apenas no encéfalo sem qualquer lesão na periferia que a justifique. Ela ocorre após uma lesão específica em alguns núcleos do tálamo, gerando uma hipersensibilidade a estímulos dolorosos. Há casos de dores psicogênicas que não são geradas de nenhum estímulo nocivo na periferia e nem no encéfalo. Em geral, a psicoterapia e exercícios físicos funcionam bem. Como a dor tem uma interface muito grande com a emoção, é possível que dores sejam geradas sem nenhuma causa física aparente. H- REPRESENTAÇÃO CEREBRAL DA DOR Vê-se que há várias regiões relacionadas ao processamento da dor no encéfalo, tais quais: substância cinzenta periaquedutal (PAC), tálamo, ínsula, córtex cingulado anterior (ACC), córtex somatossensorial primário (S1), córtex pré-frontal (PFC), amídala (AMY). Qual a importância do córtex somatossensorial primário para a percepção da dor? Há evidências, através de pessoas que sofreram lesão nesta área, que a sensação da dor é preservada, embora uma lesão nesta área gere perda da capacidade discriminativa da dor (que tipo de dor se trata e em qual parte do corpo). Assim, o córtex somatossensorial primário é importante para os aspectos discriminativos da dor. Qual a importância do cíngulo anterior e da ínsula para a percepção da dor? Estas estruturas estão mais relacionadas ao componente emocional da dor. Há relatos de pacientes que tinham dores intratáveis (bastante incapacitantes) e que, após uma lesão no cíngulo (psicocirurgia), elas conseguiam não prestar atenção na dor, embora ela ainda estivesse presente (sendo discriminada). Um desligamento atencionalmente e emocionalmente da dor gerada. Pain Matrix: regiões cerebrais relacionadas ao processamento e percepção da dor. Como visto nas duas imagens acima, há dois tipos de processamento diferencial da dor: o processamento sensorial da dor, que apresenta a via clássica, a via espinotalâmica ântero-lateral, e o processamento emocional da dor. A segunda via, representada em azul na imagem acima, atinge regiões como a amídala, a ínsula e o córtex cingulado, regiões responsáveis pelo componente de incômodo e de desgaste emocional gerado pela dor. Relação do cíngulo com a dor: No estudo acima, de Pierre Rainville et al., induziu-se um estado hipnótico de indivíduos dentro da máquina onde se monitorava a atividade elétrica dos participantes. Assim, observou-seque, enquanto o paciente ficava com uma das mãos na água quente e era-se realizada uma indução hipnótica ou para aumentar ou para reduzir a desagradabilidade ao estímulo de calor. A partir deste método, observou-se que a atividade do cíngulo anterior acompanhava a manipulação hipnótica. Se o sujeito estivesse sob o efeito de achar que o cíngulo anterior era mais doloroso do que de fato era, o cíngulo tinha sua atividade aumentada, do mesmo modo que se o sujeito acreditasse que o estímulo era menos doloroso do que de fato era, o cíngulo reduzia sua atividade. Assim, o cíngulo tem uma correspondência com o fato de as pessoas sentirem mais ou menos dor. No estudo da Naomi L. E., que mostra a relação do cíngulo com a dor física e com a dor emocional, voluntários foram colocados dentro de máquinas de ressonância magnética para jogar um simples jogo de passar a bola, e foi dito a todos que haviam outros indivíduos jogando nas máquinas vizinhas, onde um jogava a bola para o outro. Para uma parte dos voluntários é dito que houve uma falha na conexão de modo que o indivíduo fica sem jogar, enquanto que para a outra parte dos voluntários a terceira pessoa é excluída. Ao se comparar o cíngulo da pessoa que ficou sem jogar porque houve falha técnica com o da pessoa que ficou, teoricamente, excluída, o cíngulo está mais ativo no segundo indivíduo. Além disso, quanto maior foi a pontuação do desconforto pessoal sentido com a exclusão, maior foi a atividade do cíngulo anterior. Por isso, quadros de dores psicogênicas não são tão estranhos. As regiões cerebrais que modulam a dor emocional, da perda de alguém, da explosão, do bullying são muito parecidas com as que promovem dor física. Ínsula: córtex interoceptivo A ínsula é como se fosse um córtex somestésico para informações viscerais, percepções internas somestésicas, como monitoramento do pH sanguíneo, batimento sanguíneo, níveis de oxigênio. Estas informações também chegam no córtex cingulado anterior. Em paralelo, há a entrada das informações sensoriais que podem modular a atividade das vísceras. Por exemplo, quando uma pessoa observa um estímulo, neste caso um predador, além de haver a informação sensorial do predador sendo processada pelo sistema nervoso, ativando regiões emocionais e promovendo taquicardia, a informação dessa própria taquicardia retorna ao encéfalo para ser mapeada no córtex interoceptivo (vissero-sensorial). Além disso, a ínsula é uma estrutura grande com um componente posterior e anterior com funções diferentes, de modo que de posterior a anterior o papel da ínsula modifica. A ínsula mais posterior é mais interoceptiva, com informações viscerais mais primárias (distensão mecânica dos órgãos, dor, pH, hipóxia, hipercapnia, hipoglicemia, atividade imunológica e humoral, propriocepção). Conforme a estrutura da ínsula avança para a porção anterior, a informação passa a agregar outras estruturas cerebrais de modo torná-la mais sofisticada. Informações homeostáticas do hipotálamo e da amídala, informações sobre o meio ambiente e de memória são agregadas até chegar à ínsula propriamente anterior, que possui papel importante para motivação e emoção relacionada à dor e percepção das emoções. Já há artigos que descrevem que lesões na ínsula apresentam “asymbolia” para a dor. O indivíduo estaria em uma condição na qual eles podem reconhecer o estímulo nocivo como doloroso mas exibem respostas emocionais inapropriadas e tem dificuldade em avaliar o significado do estímulo. Como se a lesão não fosse tão importante, algo semelhante ao que ocorre em indivíduos com lesão no cíngulo. I- MECANISMOS ENDÓGENOS DE REGULAÇÃO DA DOR (ANALGESIA) O primeiro mecanismo de regulação da dor é denominado teoria da comporta espinhal, a modulação da dor pelo tato. Ao lesionar uma parte do corpo, por exemplo ao se depilar, o indivíduo geralmente faz uma estimulação tátil na região na esperança de aliviar o estímulo doloroso. Assim, se a informação de tato é realizada logo após a ativação dolorosa, ela pode trazer um alívio na percepção de dor. Normalmente, o segundo neurônio de transmissão da via espinotalâmica ântero-lateral é inibido tonicamente por um interneurônio presente na medula espinhal, no corno dorsal. E para que a informação dolorosa promova de fato o potencial de ação no segundo neurônio é necessário ocorrer uma sinapse excitatória com o segundo neurônio de transmissão e também ao colateral, que inibe o interneurônio para liberar a passagem da informação. Para reduzir a passagem do segundo neurônio, o tato pode, por um toque ou por um estímulo não doloroso, onde a informação é conduzida por um outro tipo de fibra (fibra A-beta dos mecanorreceptores), ativar o interneurônio, inibindo o segundo neurônio de transmissão. Na prática há uma redução do número de potenciais de ação. O segundo mecanismo de regulação da dor é muito mais efetivo já que envolve vias endógenas opióides. Neste caso, a analgesia é muito potente, semelhante a analgesia defensiva. Neste contexto, há o relato de um caçador, chamado David Livingstone, que, sozinho na savana africana, enfrentou um leão. Quando o amigo o encontrou, ele já estava com a cabeça dentro da boca do leão, muito machucado, conseguindo salvá-lo por pouco. Segundo o amigo, David estava em uma profunda analgesia, tinha uma sensação de estar no sonho, como se a situação não fosse real. Estes sinais são bastante compatíveis com relatos de liberação excessiva de opióides endógenos ou com o uso de substâncias exógenas como a morfina. As vias descendentes do controle da dor são as responsáveis pela liberação dos opióides e podem se originar no córtex cingulado anterior, A via descendente, então, realiza sinapse com a substância cinzenta periaqueductal, também fazendo sinapse no bulbo para depois se projetar para o segundo neurônio de transmissão. A informação desta via bloqueia o segundo neurônio de transmissão ao liberar opióides endógenos, neurotransmissores inibitórios, na medula espinhal, inibindo o segundo neurônio de transmissão responsável por ascender a informação dolorosa ao encéfalo. Há diversos opióides endógenos: endorfinas, encefalinas e dinorfinas. A variedade de receptores nos seres humanos também é considerável: O receptor mi opióide é responsável por realizar analgesia supra-espinhal, depressão respiratória (causa de morte por morfina), euforia e dependência física. O receptor kappa é responsável por realizar analgesia espinhal, miose (constrição da pupila), sedação e disforia. O receptor delta é responsável por realizar alterações no comportamento afetivo. O receptor sigma é responsável por realizar disforia, alucinações, estimulação vasomotora, estimulação respiratória e dilatação pupilar. Alguns eventos positivos podem promover a liberação destes opióides, tais como esportes radicais, exercícios em excesso, uma vez que configuram estresse para o organismo. No esquema abaixo, vê-se melhor o que ocorre no corno dorsal do H medular.A via descendente ativa, ou via neurônios adrenérgicos ou via neurônio serotonérgicos, os interneurônios inibitórios, que liberam encefalina, um tipo de opióide endógeno, responsável por realizar uma sinapse inibitória com o segundo neurônio de transmissão para interromper a condução da informação de dor. J- EFEITO PLACEBO O efeito placebo de fato é capaz de promover analgesia. Um trabalho de J. D. Levine, de 1979, estudou 107 pacientes que haviam feito extração do terceiro molar, um processo doloroso, onde o uso de analgesia é necessário. Após a cirurgia, os indivíduos usaram pílula de farinha (placebo), acreditando se tratar de um analgésico muito potente, de modo que a cada tempo elas faziam uma avaliação da dor sentida em uma escala de 0 (sem dor) a 10 (pior dor já vivenciada). No gráfico abaixo de diferença na escala de dor entre os indivíduos com o decorrer do tempo, foi observado que para uma parte dos paciente a dor aumentou, algo esperado Contudo, para 40% das pessoas ou não tiveram aumento da dor ou apresentaram diminuição da percepção de dor, mostrando um claro efeito placebo neste último grupo. Conclui-se que de fato o efeito placebo ocorre, mas que, no entanto, não ocorre em todas as pessoas, embora ainda não se saiba as razões. Em um outro trabalho de J. D Levine, antes de administrar-se a pílula de placebo, bloqueou-se o receptor mi opióide pelo medicamento naloxona. A ideia testada era descobrir se o efeito placebo descoberto era via liberação de opióides endógenos. Viu-se que houve um bloqueio do efeito placebo com o uso do medicamento, concluindo que provavelmente o efeito placebo observado era decorrente da liberação de opióides endógenos. Neste outro estudo de revisão acima, de 2013, o autor descreve que a administração de um medicamento, como um analgésico, por um dispositivo às escondidas apresenta um menor alívio da dor quando comparado a uma administração por um profissional da saúde que interage, passa uma confiabilidade ao voluntário e diz que a dor vai melhorar. O efeito placebo da sugestão de melhora do indivíduo foi significativo. Isso sugere, que quando testa-se uma medicação nova, boa parte dos efeitos dessa medicação pode ser por efeito placebo, já que o cérebro do ser humano funciona com a sugestão, pelo menos para uma parte da população. Quanto mais bem feita a sugestão maior é o efeito placebo, que também aumenta quando o paciente confia bastante no médico. Do mesmo modo, o efeito placebo aumenta se for dito ao indivíduo que a droga é muito cara e que poucas pessoas têm acesso. Além do efeito placebo discutido por expectativa, há o efeito por condicionamento, que não depende da percepção consciente da pessoa necessariamente. Assim, Olness e Ader condicionaram crianças portadoras de lúpus com a administração da ciclofosfamida, fazendo a associação do medicamento com estímulos gustativos e olfativos. Apenas com estes estímulos, a criança já apresentava imunossupressão, como apresentado no trecho do estudo abaixo. Além da dor, o efeito placebo, em uma relação maior por condicionamento, mostrou apresentar efeito sobre as funções mais viscerais do organismo, assim como há indícios de resultados importantes para o humor, em especial a depressão. O efeito nocebo, contrário ao efeito placebo, apresenta uma sugestão de piora nos sintomas ou percepção de dor. Trata-se de um efeito que funciona muito bem.