Thema 1: Nociceptieve Pijn
Neuroanatomie en -fysiologie van pijn
Pijn beschrijft de onaangename sensorische en emotionele ervaringen die geassocieerd worden met
daadwerkelijke of potentiële weefselbeschadiging.
Het somatosensorische systeem is het systeem dat somatische informatie levert via receptoren die over
het hele lichaam zijn verspreid. Het somatosensorische systeem vervult drie belangrijke functies:
• Proprioceptie: het gevoel van het eigen lichaam. Receptoren in skeletspieren, gewrichtskapsel en
de huid maken het mogelijk om ons bewust te zijn van de houding en bewegingen van ons eigen
lichaam.
• Interoceptie: het gevoel van de functie van de belangrijkste orgaansystemen en de interne
toestand van deze orgaansystemen. Het zijn vooral chemoreceptoren die de orgaanfunctie
bewaken via indicatoren zoals bloedgassen en pH.
• Exteroceptie: het gevoel van directe interactie met de externe wereld. Het omvat receptoren in de
huid voor de tastzin, thermische receptoren en nociceptie (gevoel van pijn).
Somatosensorische informatie vanuit de huid, spieren,
gewrichtskapsel en viscera worden overgebracht door dorsale
wortel ganglion neuronen, of door trigeminale sensorische
neuronen. De sensorische neuronen hebben twee functies,
namelijk (1) transductie en codering van stimuli in elektrische
signalen en (2) transmissie van deze signalen naar het centrale
zenuwstelsel.
Dorsale wortel ganglion neuronen zijn primaire
sensorische neuronen van het somatosensorische
Figuur 1 Schematische weergave van de
systeem. Het cellichaam bevindt zich in een ganglion op
dorsale wortel ganglion.
de dorsale wortel van een zenuw. Het axon heeft twee
takken, één naar de periferie en een andere
naar het centrale zenuwstelsel.
Voor de verschillende componenten binnen
exteroceptie zijn ook verschillende receptoren die op
verschillende plekken in de huid liggen. Er zijn vier
typen mechanoreceptoren die in de huid liggen.
• Merkelcellen: liggen superficieel en zijn
verbonden met langzaam adapterende type 1
(SA1) vezels.
• Meissners lichaampjes: bevinden zich in
dermale papillen en zijn verbonden met snel Figuur 2 Schematische weergave van de
adapterende type 1 (RA1) vezels. Ze komen verschillende vier typen mechanoreceptoren in de
huid.
1
, veel voor in de hand, vooral in de vingertoppen.
• Ruffini-uiteinden: bevinden zich in dermale papillen en zijn verbonden met langzaam
adapterende type 2 (SA2) vezels. Ze komen minder voor dan type 1 receptoren.
• Pacinilichaampjes: bevinden zich in het subcutane weefsel en zijn verbonden met snel
adapterende type 2 (RA2) vezels. Ze zijn het meest gevoelig voor hoge-frequentie vibraties.
De type 1 receptoren bevinden zich dichter naar het oppervlak en hebben kleinere receptieve velden.
Type 2 receptoren zijn dieper gelegen en hebben grotere receptieve velden.
Werking van mechanoreceptoren
Mechanoreceptoren zijn verantwoordelijk voor het detecteren van mechanische prikkels, zoals aanraking,
druk, trilling en rek. Nociceptoren detecteren schadelijke of potentieel schadelijke prikkels en zijn
betrokken bij de perceptie van pijn.
Ionkanalen in zenuwuiteinden van mechanoreceptoren kunnen op
verschillende manieren geactiveerd worden door mechanische stimuli.
A. Directe activering door lipidetensie: mechanoreceptoren
reageren op uitrekking van het membraan waardoor het ionkanaal zich
opent.
B. Directe activering door structurele eiwitten: het kanaal wordt
gekoppeld aan het omliggende weefsel via structurele eiwitten. Het
structurele eiwit trekt het ionkanaal open.
C. Indirecte werking via membraanstructuureiwitten: ionkanaal
gaat open door indirecte activatie door middel van 2nd-messenger
pathways.
Figuur 3 Werking van ionkanalen
van mechanoreceptoren. Werking van nociceptoren
Nociceptoren zijn betrokken bij de perceptie van pijn. Ze detecteren
mechanische, thermische en chemische prikkels die als schadelijk kunnen worden ervaren. Ionkanalen
zetten vervolgens de thermische, mechanische of chemische energie om in een depolariserend elektrisch
potentiaal. Een belangrijke familie ionkanalen zijn de transient receptor potential (TRP) familie.
Elk type TRP-kanaal heeft een specifiek temperatuurbereik waarbinnen het geactiveerd wordt. TRPA1 wordt
bijvoorbeeld bij temperaturen < 17 °C geactiveerd en TRPV2 wordt geactiveerd bij temperaturen > 52 °C.
Þ Moeten we alle specifieke eigenschappen van de verschillende TRP-familie kennen? Of moet je
alleen globaal weten dat ze bij verschillende temperaturen/moleculen activeren?
Þ Uiterste temperaturen en de volgorde waarin ze geactiveerd worden moet je kennen.
Nociceptoren brengen naast de TRP-kanalen (die geactiveerd worden door zowel moleculen als
temperatuurverschillen) ook andere receptoren en ionkanalen tot expressie. Voorbeelden hiervan zijn:
• Bradykininereceptor, speelt een belangrijke rol in de sensibilisatie van nociceptoren.
Bradykinine komt vrij bij weefselbeschadiging. Bradykinine bindt vervolgens aan G-proteïne
gekoppelde receptoren op het oppervlak. Deze binding activeert het enzym fosfolipase C (PLC).
PLC zorgt voor hydrolyse van membraanfosfatidylinositolbifosfaat (PIP2) wat leidt tot productie van
inositol 1,4,5-trifosfaat (IP3) en de vrijstelling van Ca2+ uit intracellulaire reserves. Activering van
2
, proteïnekinase C (PKC) reguleert de activiteit van TRP-kanalen. Het TRP-kanaal wordt
gesensibiliseerd, kanaal gaat makkelijker open en Ca2+-influx ontstaat. De Ca2+-influx zorgt voor
depolarisatie van het nociceptor zenuwuiteinde en zorgt voor een actiepotentiaal.
o Sensibilisatie is verlagen van de threshold voor activatie van een kanaal, waardoor het
kanaal gemakkelijker opent/sluit.
o Bradykinine zorgt hiernaast ook voor verhoogde synthese van prostaglandinen.
• Ionkanalen, zoals SCN9A. Dit ionkanaal speelt een sleutelrol bij de pijnperceptie in mensen. Deze
worden normaliter geactiveerd door depolarisatie van het membraan.
o SCN9A is de code voor een tetrodotoxin-resistent natriumkanaal, een mutatie in het
SCN9A-gen leidt tot volledig onvermogen om pijn te voelen. Een andere mutatie in
hetzelfde gen leidt tot een extreme pijnstoornis, waarbij rectale, oculaire en
submandibulaire pijn ontstaat.
• Ionotrope purinerge receptoren (PTX3) dat wordt geactiveerd door ATP dat vrijkomt bij
weefselbeschadiging.
o ATP komt vrij uit perifere cellen na weefselbeschadiging. Activering van PTX3 door ATP
draagt bij aan de detectie van weefselschade door nociceptoren.
Figuur 4 Verschillende typen nociceptoren en werking ® proces van bradykininereceptor kennen voor blokscan!!
Verschillende zenuwvezels en hun functies
De vezels die gemyeliniseerd zijn hebben een “A” in hun naam, de niet-gemyeliniseerde vezels hebben een
“C” in hun naam. De functie van de myelineschede is cruciaal voor de snelheid waarmee actiepotentialen
langs het axon kunnen worden geleid. Myeline fungeert als een isolator rond het axon. Hierdoor wordt het
ionlek over het membraan verminderd. Dit zorgt ervoor dat het actiepotentiaal van de ene knoop van
Ranvier naar de volgende kan “springen”. Door deze manier van geleiding is de geleidingssnelheid in
gemyeliniseerde axonen hoger. Op basis hiervan kan dus gesteld worden dat de A-vezels sneller geleiden
dan de C-vezels.
Tastvezels zijn altijd sneller dan pijnvezels. Als je bijvoorbeeld je teen stoot, voel je eerst dat er iets
met je teen aan de hand is en een seconde later voel je “pas” de pijn.
De A β -vezels zijn voornamelijk verantwoordelijk voor de tastzin. De A δ - en C-vezels zijn
voornamelijk verantwoordelijk voor de pijnperceptie. De Aδ-vezels zorgen voor een snelle, scherpe
en prikkende pijn. De C-vezels zorgen voor een langzame, doffe, brandende pijn.
3
Neuroanatomie en -fysiologie van pijn
Pijn beschrijft de onaangename sensorische en emotionele ervaringen die geassocieerd worden met
daadwerkelijke of potentiële weefselbeschadiging.
Het somatosensorische systeem is het systeem dat somatische informatie levert via receptoren die over
het hele lichaam zijn verspreid. Het somatosensorische systeem vervult drie belangrijke functies:
• Proprioceptie: het gevoel van het eigen lichaam. Receptoren in skeletspieren, gewrichtskapsel en
de huid maken het mogelijk om ons bewust te zijn van de houding en bewegingen van ons eigen
lichaam.
• Interoceptie: het gevoel van de functie van de belangrijkste orgaansystemen en de interne
toestand van deze orgaansystemen. Het zijn vooral chemoreceptoren die de orgaanfunctie
bewaken via indicatoren zoals bloedgassen en pH.
• Exteroceptie: het gevoel van directe interactie met de externe wereld. Het omvat receptoren in de
huid voor de tastzin, thermische receptoren en nociceptie (gevoel van pijn).
Somatosensorische informatie vanuit de huid, spieren,
gewrichtskapsel en viscera worden overgebracht door dorsale
wortel ganglion neuronen, of door trigeminale sensorische
neuronen. De sensorische neuronen hebben twee functies,
namelijk (1) transductie en codering van stimuli in elektrische
signalen en (2) transmissie van deze signalen naar het centrale
zenuwstelsel.
Dorsale wortel ganglion neuronen zijn primaire
sensorische neuronen van het somatosensorische
Figuur 1 Schematische weergave van de
systeem. Het cellichaam bevindt zich in een ganglion op
dorsale wortel ganglion.
de dorsale wortel van een zenuw. Het axon heeft twee
takken, één naar de periferie en een andere
naar het centrale zenuwstelsel.
Voor de verschillende componenten binnen
exteroceptie zijn ook verschillende receptoren die op
verschillende plekken in de huid liggen. Er zijn vier
typen mechanoreceptoren die in de huid liggen.
• Merkelcellen: liggen superficieel en zijn
verbonden met langzaam adapterende type 1
(SA1) vezels.
• Meissners lichaampjes: bevinden zich in
dermale papillen en zijn verbonden met snel Figuur 2 Schematische weergave van de
adapterende type 1 (RA1) vezels. Ze komen verschillende vier typen mechanoreceptoren in de
huid.
1
, veel voor in de hand, vooral in de vingertoppen.
• Ruffini-uiteinden: bevinden zich in dermale papillen en zijn verbonden met langzaam
adapterende type 2 (SA2) vezels. Ze komen minder voor dan type 1 receptoren.
• Pacinilichaampjes: bevinden zich in het subcutane weefsel en zijn verbonden met snel
adapterende type 2 (RA2) vezels. Ze zijn het meest gevoelig voor hoge-frequentie vibraties.
De type 1 receptoren bevinden zich dichter naar het oppervlak en hebben kleinere receptieve velden.
Type 2 receptoren zijn dieper gelegen en hebben grotere receptieve velden.
Werking van mechanoreceptoren
Mechanoreceptoren zijn verantwoordelijk voor het detecteren van mechanische prikkels, zoals aanraking,
druk, trilling en rek. Nociceptoren detecteren schadelijke of potentieel schadelijke prikkels en zijn
betrokken bij de perceptie van pijn.
Ionkanalen in zenuwuiteinden van mechanoreceptoren kunnen op
verschillende manieren geactiveerd worden door mechanische stimuli.
A. Directe activering door lipidetensie: mechanoreceptoren
reageren op uitrekking van het membraan waardoor het ionkanaal zich
opent.
B. Directe activering door structurele eiwitten: het kanaal wordt
gekoppeld aan het omliggende weefsel via structurele eiwitten. Het
structurele eiwit trekt het ionkanaal open.
C. Indirecte werking via membraanstructuureiwitten: ionkanaal
gaat open door indirecte activatie door middel van 2nd-messenger
pathways.
Figuur 3 Werking van ionkanalen
van mechanoreceptoren. Werking van nociceptoren
Nociceptoren zijn betrokken bij de perceptie van pijn. Ze detecteren
mechanische, thermische en chemische prikkels die als schadelijk kunnen worden ervaren. Ionkanalen
zetten vervolgens de thermische, mechanische of chemische energie om in een depolariserend elektrisch
potentiaal. Een belangrijke familie ionkanalen zijn de transient receptor potential (TRP) familie.
Elk type TRP-kanaal heeft een specifiek temperatuurbereik waarbinnen het geactiveerd wordt. TRPA1 wordt
bijvoorbeeld bij temperaturen < 17 °C geactiveerd en TRPV2 wordt geactiveerd bij temperaturen > 52 °C.
Þ Moeten we alle specifieke eigenschappen van de verschillende TRP-familie kennen? Of moet je
alleen globaal weten dat ze bij verschillende temperaturen/moleculen activeren?
Þ Uiterste temperaturen en de volgorde waarin ze geactiveerd worden moet je kennen.
Nociceptoren brengen naast de TRP-kanalen (die geactiveerd worden door zowel moleculen als
temperatuurverschillen) ook andere receptoren en ionkanalen tot expressie. Voorbeelden hiervan zijn:
• Bradykininereceptor, speelt een belangrijke rol in de sensibilisatie van nociceptoren.
Bradykinine komt vrij bij weefselbeschadiging. Bradykinine bindt vervolgens aan G-proteïne
gekoppelde receptoren op het oppervlak. Deze binding activeert het enzym fosfolipase C (PLC).
PLC zorgt voor hydrolyse van membraanfosfatidylinositolbifosfaat (PIP2) wat leidt tot productie van
inositol 1,4,5-trifosfaat (IP3) en de vrijstelling van Ca2+ uit intracellulaire reserves. Activering van
2
, proteïnekinase C (PKC) reguleert de activiteit van TRP-kanalen. Het TRP-kanaal wordt
gesensibiliseerd, kanaal gaat makkelijker open en Ca2+-influx ontstaat. De Ca2+-influx zorgt voor
depolarisatie van het nociceptor zenuwuiteinde en zorgt voor een actiepotentiaal.
o Sensibilisatie is verlagen van de threshold voor activatie van een kanaal, waardoor het
kanaal gemakkelijker opent/sluit.
o Bradykinine zorgt hiernaast ook voor verhoogde synthese van prostaglandinen.
• Ionkanalen, zoals SCN9A. Dit ionkanaal speelt een sleutelrol bij de pijnperceptie in mensen. Deze
worden normaliter geactiveerd door depolarisatie van het membraan.
o SCN9A is de code voor een tetrodotoxin-resistent natriumkanaal, een mutatie in het
SCN9A-gen leidt tot volledig onvermogen om pijn te voelen. Een andere mutatie in
hetzelfde gen leidt tot een extreme pijnstoornis, waarbij rectale, oculaire en
submandibulaire pijn ontstaat.
• Ionotrope purinerge receptoren (PTX3) dat wordt geactiveerd door ATP dat vrijkomt bij
weefselbeschadiging.
o ATP komt vrij uit perifere cellen na weefselbeschadiging. Activering van PTX3 door ATP
draagt bij aan de detectie van weefselschade door nociceptoren.
Figuur 4 Verschillende typen nociceptoren en werking ® proces van bradykininereceptor kennen voor blokscan!!
Verschillende zenuwvezels en hun functies
De vezels die gemyeliniseerd zijn hebben een “A” in hun naam, de niet-gemyeliniseerde vezels hebben een
“C” in hun naam. De functie van de myelineschede is cruciaal voor de snelheid waarmee actiepotentialen
langs het axon kunnen worden geleid. Myeline fungeert als een isolator rond het axon. Hierdoor wordt het
ionlek over het membraan verminderd. Dit zorgt ervoor dat het actiepotentiaal van de ene knoop van
Ranvier naar de volgende kan “springen”. Door deze manier van geleiding is de geleidingssnelheid in
gemyeliniseerde axonen hoger. Op basis hiervan kan dus gesteld worden dat de A-vezels sneller geleiden
dan de C-vezels.
Tastvezels zijn altijd sneller dan pijnvezels. Als je bijvoorbeeld je teen stoot, voel je eerst dat er iets
met je teen aan de hand is en een seconde later voel je “pas” de pijn.
De A β -vezels zijn voornamelijk verantwoordelijk voor de tastzin. De A δ - en C-vezels zijn
voornamelijk verantwoordelijk voor de pijnperceptie. De Aδ-vezels zorgen voor een snelle, scherpe
en prikkende pijn. De C-vezels zorgen voor een langzame, doffe, brandende pijn.
3
