Nociceptor ili nocireceptor (nocere = povrijediti ili vrijeđati (receptor bola) je senzorni neuron koji reaguje na štetne ili potencijalno štetne podražaje slanjem signala "moguće prijetnje" do kičmene moždine i mozga. Mozak stvara osjećaj bola kako bi usmjerio pažnju na dio tijela, tako da se prijetnja može ublažiti; ovaj proces se naziva nocicepcija.
Terminologija Nocicepcija i bol obično izazivaju samo pritisci i temperature koji potencijalno oštećuju tkiva. Ova barijera ili prag je u suprotnosti s osjetljivijim vizuelnim, slušnim, olfaktornim, okusnim i somatosenzornim odgovorima na podražaje. Doživljaj bola je individuallan može biti potisnut stresom ili pogoršan iščekivanjem. Jednostavna aktivacija nociceptora ne dovodi uvijek do percipiranog bola, jer ovaj drugi također ovisi o frekvenciji akcijskih potencijala, integraciji pre- i postsinaptičkih signala i uticajima viših ili centralnih procesa. do kičmene moždine i mozga. Mozak stvara osjećaj bola kako bi usmjerio pažnju na dio tijela, tako da se prijetnja može ublažiti; ovaj proces se naziva nocicepcija.
Terminologija Nocicepcija i bol obično izazivaju samo pritisci i temperature koji potencijalno oštećuju tkiva. Ova barijera ili prag je u suprotnosti s osjetljivijim vizualnim, slušnim, olfaktornim, okusnim i somatosenzornim odgovorima na podražaje. Doživljaj bola je individualni može biti potisnut stresom ili pogoršan iščekivanjem. Jednostavna aktivacija nociceptora ne dovodi uvijek do percipiranog bola, jer ovaj drugi također ovisi o frekvenciji akcijskih potencijala, integraciji pre- i postsinaptičkih signala i utjecajima viših ili centralnih procesa.Sherrington C. The Integrative Action of the Nervous System. Oxford: Oxford University Press; 1906.
Studije nociceptora provedene su na svjesnim ljudima, kao i na surogat životinjskim modelima. Proces je otežan zbog invazivnih metoda koje bi mogle promijeniti ćelijsku aktivnost nociceptora koji se proučavaju, nemogućnosti snimanja s malih neuronskih struktura i nesigurnosti u sistemima životinjskih modela u pogledu toga da li odgovor treba pripisati boli ili nekom drugom faktoru.
Lokacija Kod sisara, nociceptori se nalaze u bilo kojem dijelu tijela koji može osjetiti štetne podražaje. Vanjski nociceptori se nalaze u tkivu kao što su koža (kožni nociceptori), rožnjača i sluzokoža. Unutrašnji nociceptori se nalaze u raznim organima, kao što su mišići, zglobovi, mjehur, visceralni organi i probavni trakt. Ćelijska tijela ovih neurona nalaze se ili u dorzalnim korijenskim ganglijima ili u trigeminusnim ganglijima. Studije nociceptora provedene su na svjesnim ljudima, kao i na surogat životinjskim modelima. Proces je otežan zbog invazivnih metoda koje bi mogle promijeniti ćelijsku aktivnost nociceptora koji se proučavaju, nemogućnosti snimanja s malih neuronskih struktura i nesigurnosti u sistemima životinjskih modela u pogledu toga da li odgovor treba pripisati boli ili nekom drugom faktoru.
Lokacija Kod sisara, nociceptori se nalaze u bilo kojem dijelu tijela koji može osjetiti štetne podražaje. Vanjski nociceptori se nalaze u biološkom tkivu kao što su koža (kožni nociceptori), rožnjača i sluzokoža. Unutrašnji nociceptori se nalaze u raznim organima, kao što su mišići, zglobovi, mjehur, visceralni organi i probavni trakt. Ćelijska tijela ovih neurona nalaze se ili u dorzalnim ganglijskim korijenima ili u trigeminusnim ganglijima. Periferni terminal zrelog nociceptora je mjesto gdje se štetni podražaji detektuju i pretvaraju u električnu energiju.Fein, A Nociceptors: the cells that sense pain http://cell.uchc.edu/pdf/fein/nociceptors_fein_2012.pdf Kada električna energija dostigne graničnu vrijednost, indukuje se akcioni potencijal i usmjerava se prema centralnom nervnom sistemu (CNS). To dovodi do niza događaja koji omogućavaju svjesnu percepciju bola. Senzorna specifičnost nociceptora utvrđena je visokim pragom samo za određene karakteristike stimulusa. Nociceptori se aktiviraju tek kada se visoki prag dostigne hemijskim, termalnim ili mehaničkim okruženjem.
U smislu njihove brzine nervne provodljivosti, nociceptori se dele u dve grupe. Aksoni A delta vlakana su mijelinizovani i mogu dozvoliti akcijskom potencijalu da putuje prema CNS, brzinama od pet do 30 metara/sekundi. Aksoni C-vlakana provode sporije, brzinama od 0,4 do dva 2 m/sec zbog njigovih mlih promjer sa malo ili bez mijelinizacija njihovih aksona. Kao rezultat toga, bol se javlja u dvije faze: početna izuzetno oštra bol povezana s Aδ vlaknima i drugi, produženi i nešto manje intenzivan osjećaj boli iz C vlakana. Masivni ili produženi unos energije u C vlakno rezultira progresivnim nakupljanjem u dorzalnom rogu kičmene moždine; ovaj fenomen koji se naziva bolni napon sličan je tetanusu u mišićima. Napon povećava vjerovatnoću veće osjetljivosti na bol.
Toplotni Termički nociceptori se aktiviraju štetnom toplotom ili hladnoćom na različitim temperaturama. Postoje specifični nociceptorski transduktori koji su odgovorni za to kako i da li specifični nervni završetak reaguje na termički stimulus. Prvi koji je otkriven bio je TRPV1, a ima prag koji se poklapa sa temperaturom bola uzrokovanog toplinom od 43 °C. Ostale temperature u rasponu toplo-vruće posredovane su s više od jednog TRP kanal. Svaki od ovih kanala izražava određeni C-terminalni domen koji odgovara osjetljivosti na toplo-vruće. Interakcije između svih ovih kanala i kako se određuje da li je nivo temperature iznad praga bola trenutno nisu poznati. Hladne stimuluse detektuju TRPM8 kanali. Njegov C-terminalni domen se razlikuje od TRP-ova osjetljivih na toplotu. Iako ovaj kanal odgovara hladnim stimulusima, još uvijek nije poznato da li doprinosi i detekciji intenzivne hladnoće. Zanimljivo otkriće vezano za hladne stimuluse je da se taktilna osjetljivost i motorna funkcija pogoršavaju dok percepcija bola traje.
Mehanički Mehanički nociceptori reaguju na prekomjerni pritisak ili mehaničku deformaciju. Oni također reaguju na rezove koji probijaju površinu kože. Reakcija na stimulus se obrađuje kao bol u korteksu, baš kao i hemijski i termalni odgovori. Ovi mehanički nociceptori često imaju polimodusne karakteristike. Dakle, moguće je da su neki od pretvarača za termalne stimuluse isti za mehaničke stimuluse. Isto važi i za hemijske stimuluse, budući da TRPA1 izgleda detektuje i mehaničke i hemijske promjene. Neki mehanički stimulusi mogu izazvati oslobađanje međuprodukata hemikalija, kao što je ATP, koji se može detektovati pomoću P2 purinergičkih receptora, ili nervnih faktora rasta živaca, koji se može detektovati pomoću tropomiozinskog receptora kinaze A (TrkA).
Hemijski Hemijski nociceptori imaju TRP kanale koji reaguju na širok spektar začina. Onaj koji pokazuje najveći odgovor i koji je vrlo široko testiran je kapsaicin. Drugi hemijski stimulansi su iritansi iz okoline poput akroleina, hemijskog oružja iz Prvog svjetskog rata i komponente cigaretnog dima. Osim ovih vanjskih stimulansa, hemijski nociceptori imaju sposobnost detekcije endogenih liganada i određenih amina masnih kiselina koji nastaju usljed promjena u unutrašnjim tkivima. Kao i termalni nociceptori, TRPV1 može detektovati hemikalije poput kapsaicina i toksina i kiselina pauka.
Toplotni Termički nociceptori se aktiviraju štetnom toplinom ili hladnoćom na različitim temperaturama. Postoje specifični nociceptorski transduktori koji su odgovorni za to kako i da li specifični nervni završetak reaguje na termički stimulus. Prvi koji je otkriven bio je TRPV1, a ima prag koji se poklapa sa temperaturom bola uzrokovanog toplotom od 43 °C. Ostale temperature u rasponu toplo-vruće posredovane su s više od jednog TRP kanal. Svaki od ovih kanala izražava određeni C-terminalni domen koji odgovara osjetljivosti na toplo-vruće. Interakcije između svih ovih kanala i kako se određuje da li je nivo temperature iznad [prag bola|[praga bola]] trenutno nisu poznati. Hladne stimuluse detektuju TRPM8 kanali. Njegov C-terminalni domen se razlikuje od TRP-ova osjetljivih na toplinu. Iako ovaj kanal odgovara hladnim stimulusima, još uvijek nije poznato da li doprinosi i detekciji intenzivne hladnoće. Zanimljivo otkriće vezano za hladne stimuluse je da se taktilna osjetljivost i motorička funkcija pogoršavaju dok percepcija bola traje.
Mehanički Mehanički nociceptori reaguju na prekomjerni pritisak ili mehaničku deformaciju. Oni također reaguju na rezove koji probijaju površinu kože. Reakcija na stimulus se obrađuje kao bol u korteksu, baš kao i hemijski i termalni odgovori. Ovi mehanički nociceptori često imaju polimodalne karakteristike. Dakle, moguće je da su neki od pretvarača za termalne stimuluse isti za mehaničke stimuluse. Isto važi i za hemijske stimuluse, budući da TRPA1 izgleda detektuje i mehaničke i hemijske promjene. Neki mehanički stimulusi mogu izazvati oslobađanje međuprodukata hemikalija, kao što je ATP, koji se može detektovati pomoću P2 purinergičkih receptora, ili faktora rasta živaca, koji se može detektovati pomoću tropomiozinskog receptora kinaze A (TrkA).
Hemijski Hemijski nociceptori imaju TRP kanale koji reaguju na širok spektar začina. Onaj koji pokazuje najveći odgovor i koji je vrlo široko testiran je kapsaicin. Drugi hemijski stimulansi su iritansi iz okoline poput akroleina, hemijskog oružja iz Prvog svjetskog rata i komponente cigaretnog dima. Osim ovih vanjskih stimulansa, hemijski nociceptori imaju sposobnost detekcije endogenih liganada i određenih amina masnih kiselina koji nastaju usljed promjena u unutrašnjim tkivima. Kao i termalni nociceptori, TRPV1 može detektovati hemikalije poput kapsaicina i ]]toksin]]a i paukovih kiselina.
Spavanje/tišina Iako svaki nociceptor može imati različite moguće pragove, neki uopće ne reagiraju na hemijske, toplotne ili mehaničke podražaje osim ako nije došlo do povrede. Obično se nazivaju tihim ili uspavanim nociceptorima jer njihov odgovor dolazi tek na početku upale okolnog tkiva. Identificirani su korištenjem električne stimulacije njihovog receptivnog polja.
Polimodusni Nociceptori koji reaguju na više od jedne vrste stimulusa nazivaju se polimodusni. Oni su najčešći tip nociceptora C-vlakana i izražavaju bogat repertoar neurotransmitera.
Put
Uzlazni Aferentna nociceptivna vlakna (ona koja šalju informacije u, a ne iz mozga) putuju nazad u kičmenu moždinu gdje formiraju sinapseu njenom dorzalnom rogu. Ovo nociceptivno vlakno (smješteno na periferiji) je neuron prvog reda. ćelije u dorzalnom rogu su podijeljene u fiziološki različite slojeve koji se nazivaju lamine. Različiti tipovi vlakana formiraju sinapse u različitim slojevima i koriste ili glutamat ili supstancu P kao neurotransmiter. Aδ vlakna formiraju sinapse u laminama I i V, C vlakna se povezuju s neuronima u lamini II, Aβ vlakna se povezuju s laminama I, III i V. Nakon što dođu do specifične lamine unutar kičmene moždine, nociceptivna vlakna prvog reda projektuju se na neurone drugog reda koji prelaze srednju liniju na prednjoj bijeloj komisuri. Neuroni drugog reda zatim šalju svoje informacije putem dva puta do talamusa: dorzalni stubmedijalni lemniskusni sistem i anterolateralni sistem. Prvi je više rezervisan za redovnu nebolnu senzaciju, dok je drugi rezervisan za senzaciju bola. Nakon dolaska do talamusa, informacije se obrađuju u ventralnom posteriornom jezgru i šalju u moždani korteks u mozgu putem vlakana u zadnjem kraku unutrašnje kapsule.
Silazni