עבדות מחקר: הקשר בין זרמים מוטוריים לכאב
מגיש:
ת.ז:
תוכן עניינים
1. תקשורת בין המוח לשאר חלקי הגוף. 3
7. מערכת העצבים הסנסורים (תחושתיים)- 11
8. מערכת העצבים האוטונומיים. 11
10. קשר בין זרמים מוטוריים לתחושת כאב. 13
סקירת ספרות
המוח הוא מרכז הפיקוד של הגוף, יש לו מרכזים שונים או מערכות המעבדים סוגים שונים של מידע. גזע המוח הוא המבנה הפרימיטיבי ביותר בבסיס המוח. גזע המוח שולט בקצב הלב, נשימה, ושינה, היא עושה את הדברים שהם אוטומטיים והאדם לא חושב עליהם [1]. חלקים שונים של המוח מקבלים מידע ומעבדים אותו מחלקים שונים של הגוף, כך למשל האונה העורפית של המוח מקבלת מידע מהעיניים ומעבדת אותו, קליפת המוח שמהווה את השכבה החיצונית של המוח, היא החלק החושב של האדם, שם נשמר הזיכרון, נעשה עיבוד השפה, מתמטיקה ואסטרטגיות חשיבה. המערכת הלימבית אחראית על ההישרדות: הוא זוכרת ויוצרת תיאבון לדברים ששומרים על האדם בחיים, כגון אוכל וחברה של בני אדם [2].
תפקידו של המוח הוא לעבד מידע ולהעביר פקודות לחלקים שונים של הגוף. תאי מוח הנקראים נוירונים מקבלים ושולחים הודעות מנוירונים אחרים. ישנם מיליארדי נוירונים במוח האנושי, כל אחת מהן מכילה אלפי ענפים דמויי חוט, המגיעים אל נוירונים אחרים. בתוך הנוירון, המסר הוא בעצם זרם חשמלי. הזרם החשמלי עובר לאורך הענף, או האקסון, של הנוירון. כאשר המסר מגיע לקצה האקסון, הוא גורם לשחרור של חומר כימי הנקרא נוירוטרנסמיטר. הכימיקל עובר על פני פער זעיר, או סינפסה, לנוירונים אחרים [3].
בכדי שהמוח יעביר פקודות או יתקשר עם חלקים שונים של הגוף, קיימים מספר ערוצי תקשורת בין הגוף לשאר חלקי הגוף, אחת מערוצי התקשורת הללו היא מערכת העצבים בגוף. תנועה מוטורית רצונית של איברי הגוף, היא תוצאה של אותות המועברים באמצעות ערוץ תקשורת המקשר בין העולם הפנימי במוחנו לבין העולם הפיזי שסביבנו, שהיא מערכת העצבים [4].
על מנת שהמוח יוכל להעביר פקודות דרך מערכת העצבים בצורה יעילה ומתמדת, חייבת להיות מערכת של משוב, שתחזיר למוח מידע לגבי התוצאה של הפקודה שהועברה דרך מערכת העצבים. מערכת הפידבק לא חייבת לחזור דרך אותה דרך שבה התקבלה הפקודה, שהיא מערכת העצבים, אלא שהפידבק יכול להתקבל על ידי כל אחת ממערכות החישה של הגוף, כגון, שמיעה, ראייה, תחושה ריח או טעם [5].
ערוץ תקשורת נוסף שקיים בין המוח לבין הגוף הוא דרך החיידקים שבגוף. מחקרים קליניים מראים שקיימות אינטראקציות דו-כיווניות באמצעות חיידקי הגוף, בין המוח ובין מערכות גוף שונות, בעיקר במערכת העיכול של הגוף. חיידקי המעיים מתקשרים עם מערכת העצבים המרכזית באמצעות ערוצים מקבילים, דרך מערכת העצבים באופן ישיר, ובין החיידקים לבין המערכת החיסונית. המוח יכול להשפיע על המבנה והתפקוד של חיידקי המעיים באמצעות מערכת העצבים האוטונומית, על ידי שינוי תנועתיות המעיים האזורית, הפרשות מעיים, וחדירות מעיים, ועל ידי הפרשת הורמונים שונים המשפיעים על הרכבם של חיידקים אלה. מערכת התקשות על ידי חיידקים, היא מחזורית בין המוח למערכת העיכול, כאשר המוח מקבל מידע ומעבד אותו, ונותן פקודות לשינוי הרכב החיידקים במעיים כדי להשפיע על מערכת העיכול [6].
עוד דרך שבה המוח יכול לתקשר עם הגוף היא באמצעות כימיקלים, כמו למשל באמצעות הורמונים. ההורמונים הם דרך חשובה להעביר מסרים, הן בתוך המוח עצמו, והן בין המוח לבין שאר הגוף. בנוסף למערכת העצבים, המערכת האנדוקרינית היא מערכת תקשורת מרכזית של הגוף. בעוד מערכת העצבים משתמשת נוירוטרנסמיטורים, הולכה באמצעות אותות חשמליים, המערכת האנדוקרינית משתמשת בהורמונים. הלבלב, הכליות, הלב, בלוטות יותרת הכליה, בלוטת יותרת התריס, בלוטת התימוס, ושומן הם כל מקורות להורמונים [7].
המערכת האנדוקרינית פועלת על ידי השפעה על הנוירונים במוח, אשר שולט על בלוטת יותרת המוח. בלוטת יותרת המוח מפרישה חומרים לדם הפועלים על הבלוטות האנדוקריניות כדי להגדיל או להקטין את ייצור ההורמונים. מערכת זאת נקראת לולאת משוב, והיא כרוכה בתקשורת מהמוח לבלוטות האנדוקריניות ובחזרה למוח. מערכת זו חשובה מאוד להפעלה ולשליטה של פעילויות התנהגות בסיסיות, כגון מין, רגש, תגובות ללחץ וסטרס, אכילה, שתייה, ויסות של פונקציות הגוף, גדילה, רבייה, צריכת אנרגיה, ומטבוליזם. האופן שבו המוח מגיב להורמונים מצביע על כך שהמוח הוא רגיש מאוד ומסוגל להגיב לאותות מהסביבה [8].
המוח מכיל קולטנים להורמונים שמופרשים מבלוטת התריס, ושש קבוצות של הורמונים סטרואידים, אשר מסונתזים מכולסטרול – אנדרוגנים, אסטרוגנים, פרוגסטרונים, גלוקוקורטיקואידים, מינרלוקורטיקואידים וויטמין D. הקולטנים נמצאים באוכלוסיות מסוימות של נוירונים במוח ובאיברים רלוונטיים בגוף. הורמוני בלוטת התריס והסטרואידים נקשרים לחלבונים ומתחברים לדנ"א ומסדירים את פעולת הגנים. פעולה זו יכולה לגרום לשינויים ארוכי טווח במבנה ובתפקוד של התאים בגוף [8].
מערכת העצבים המרכזית נקראת כך משום שהיא ממלאת את התפקיד העיקרי בקבלת מידע ממקומות שונים בגוף ולאחר מכן מתאמת פעילות זו כדי לייצר את תגובות הגוף. מבנה מערכת העצבים המרכזית כולל את הרכיבים הבאים- המוח, שולט על רוב תפקודי הגוף, כולל תחושה, מחשבה, תנועה, מודעות וזיכרון [9].
חוט השדרה, מתחבר למוח דרך גזע המוח ולאחר מכן עובר דרך תעלת השדרה הממוקמת בתוך החוליות. חוט השדרה נושא מידע מחלקים שונים של הגוף אל ומחוץ למוח. ישנם כמה תנועות מוטוריות רפלקסיביות, התנועות נשלטות על ידי מסלולים בעמוד השדרה ללא מעורבות מהמוח. חוט השדרה מחובר לחלק של המוח הנקרא גזע המוח ועובר דרך תעלת השדרה. עצבים שיוצאים מגזע המוח מתחברים לשורשי העצבים שיוצאים מחוט השדרה והם מתפצלים לשני צדי הגוף. חוט השדרה נושא אותות חשמליים הלוך ושוב בין המוח לבין העצבים ההיקפיים [9].
נוירונים, הם אבני הבניין של מערכת העצבים המרכזית. את מיליארדי תאים עצביים אלה ניתן למצוא בכל הגוף ומתקשרים אחד עם השני כדי לייצר תגובות פיזיות ומוטוריות. ההערכה היא כי ישנם 86 מיליארד נוירונים במוח [9].
מכיוון שמערכת העצבים המרכזית היא כל כך חשובה, היא מוגנת על ידי מספר מבנים. ראשית, המערכת כולה מוקפת עצם, המוח מוגן על ידי הגולגולת בעוד חוט השדרה מוגן על ידי החוליות של עמוד השדרה. המוח וחוט השדרה שניהם מכוסים ברקמת מגן הידועה בשם "קרום המוח". מערכת העצבים המרכזית שקועה גם בחומר המכונה נוזל מוחי, המהווה סביבה כימית המאפשרת לעצבים להעביר מידע ביעילות, ובנוסף לכך להוות שכבה נוספת של הגנה מפני נזק פוטנציאלי [9].
המוח הוא חלק מרכזי של מערכת העצבים המרכזית, והוא מחולק לשני חצאים, החלק הימני והחלק השמאלי. החלק הימני של המוח שולט בתנועות של צד שמאל של הגוף, בעוד שהחלק השמאלי שולט בתנועות צד ימין של הגוף. בעוד שכמה מהפעולות של הגוף לא נוטות להשתייך לאף צד של המוח, אלא שהם מונעות על ידי שיתוף פעולה של שני הצדדים. [9].
ישנם שני סוגים עיקריים של רקמות במערכת העצבים המרכזית: החומר האפור שמורכב מנוירונים וסיבים לא מימיים. נוירונים בחומר אפור מתארגנים בשכבות, כמו בקליפת המוח, או כאשכולות הנקראים גרעינים. והחומר הלבן המורכב בעיקר מאקסונים, מה שגורם לו להיראות לבן בגלל המיאלין של האקסונים [10].
אל חוט השדרה מתחברים העצבים של מערכת העצבים ההיקפית, עצבים אלה מתחברים מחוט השדרה אל איברים שונים בגוף, כמו עור מפרק ושרירים. עצבים אלה מאפשרים את העברתם של זרמים מוטוריים אל שרירי הגוף. דרך עצבים אלה עוברים תנועות הגוף הרצוניות והלא רצוניות של שרירי הגוף [11].
מערכת העצבים של האדם מחולקת לשני חלקים, מערכת העצבים המרכזית (CNS), הכוללת את המוח ואת חוט השדרה, ואת מערכת העצבים ההיקפית (PNS), אשר כוללת עצבים מחוץ למוח וחוט השדרה. שני מרכיבים אלה משתפים פעולה בכל עת כדי להבטיח את התפקוד השוטף של הגוף האדם לא יכול לעשות כלום בלי מערכת העצבים שלו [11].
בניגוד למוח ולחוט השדרה של מערכת העצבים המרכזית המוגנים על ידי החוליות והגולגולת, העצבים והתאים של מערכת העצבים ההיקפית אינם סגורים בעצמות, ולכן הם רגישים יותר לטראומה [12]. אם נתייחס למערכת העצבים כולה בתור רשת חשמלית, מערכת העצבים המרכזית מייצגת את תחנת הכוח, ואילו מערכת העצבים ההיקפית מייצגת כבלים ארוכים שמחברים את תחנת הכוח לאיברים מרוחקים, החשמל שמועבר לאיברים אלה, משמש כאמצעי תקשורת כדי להעביר פקודות שונות, וכדי לקבל מידע אודות המתרחש באיברים אלה [13].
ביסודו של דבר, אותות מהמוח וחוט השדרה מועברים למערכת העצבים ההיקפית על ידי עצבים מוטוריים, כדי לתת פקודות לגוף כמו לנוע או לבצע פונקציות בזמן מנוחה כמו נשימה, ריר ועיכול, למשל. מערכת העצבים ההיקפית שולחת בחזרה את הידע על המצב הנוכחי למוח על ידי העברת מידע באמצעות העצבים החושיים [14].
כמו במערכת העצבים המרכזית, היחידה הבסיסית ביותר במערכת העצבים ההיקפית היא הנוירון. לכל נוירון יש בקצהו את האקסון, אשר מעביר את האותות הכימיים והחשמליים לקולטנים שבמערכת העצבים. אקסונים של מערכת העצבים ההיקפית נעים יחד בתוך הסיבים, וסיבים מרובים יוצרים את העצב, שנע מחוט השדרה לאיברים בגוף. העצבים, אשר מכילים גם רקמות חיבור וכלי דם, והם מתחברים השרירים, ואיברים אחרים בגוף כולו [14].
עצבים של מערכת העצבים ההיקפית מסווגים בהתאם לסוגי הנוירונים שהם מכילים – עצבים חושיים, מוטוריים או מעורבים, אם הם מכילים נוירונים חושיים ומוטוריים, וכן הם מסווגים לפי כיוון זרימת המידע, לכיוון המוח או ממנו. העצבים האפרנטיים מכילים נוירונים המביאים מידע למערכת העצבים המרכזית. במקרה זה, הנוירונים הם נוירונים סנסוריים, אשר יש להם את התפקיד של קבלת קלט חושי, שמיעה, ראייה, ריח, טעם ומגע – ולהעביר את האות למערכת העצבים המרכזית כדי לקודד את התחושה המתאימה [15].
לנוירונים האפרנטיים יש גם תפקיד תת-מודע חשוב נוסף. במקרה זה, מערכת העצבים ההיקפית מביאה מידע למערכת העצבים המרכזית על המצב הפנימי של האיברים, מתן משוב על התנאים שלהם, ללא צורך של האדם להיות מודע למצב זה. לדוגמה, עצבים אפרנטיים מעבירים מידע למוח לגבי רמת צריכת האנרגיה של איברים שונים [15].
עצבי מערכת העצבים ההיקפית לעיתים קרובות נארכים למרחק רב ממערכת העצבים המרכזית ומגיעים לפריפריה של הגוף. העצב הארוך ביותר בגוף האדם, העצב הסיאטי, מקורו באזור המותניים של עמוד השדרה והוא מגיע עד קצה הבהונות [16].
מערכת העצבים ההיקפית מחולקת למערכת העצבים הסומטית, ומערכת העצבים האוטונומית. מערכת העצבים הסומטית נמצאת תחת השליטה מרצון של האדם, ומעבירה אותות מהמוח לאיברים כגון השרירים. מערכת העצבים החושית היא חלק ממערכת העצבים הסומטית ומעבירה אותות מחושים שונים כגון טעם ומגע, לחוט השדרה ולמוח. מערכת העצבים האוטונומית משפיעה על תפקודם של איברים שהם מחוץ לשליטתו של האדם, כגון קצב הלב או תפקודי מערכת העיכול [17].
עצב מוטורי הוא עצב הממוקם במערכת העצבים המרכזית (CNS), בדרך כלל חוט השדרה, ששולח אותות מוטוריים, באמצעות הנוירונים המוטוריים, ממערכת העצבים המרכזית לשרירי הגוף. העצב המוטורי שונה מן הנוירון המוטורי, הכולל את גוף התא הסתעפות של הדנדריטים, בעוד העצב מורכב מצרור של אקסונים. העצבים המוטוריים נבדלים מהעצבים הסנסוריים, הם מעבירים מידע ופקודות לשרירי הגוף, בניגוד לעצב הסנסורי שמעביר מידע מאיברי הגוף למערכת העצבים המרכזית. בהתאם לתפקוד שלהם, העצבים מובחנים כעצבים מוטורים, סנסוריים/ חושיים או מעורבים. עצבים סנסוריים נושאים מידע מהעולם החיצון, כגון תחושות חום, קור וכאב, למוח ולחוט השדרה. עצבים מוטוריים, מעבירים פקודות מן המוח וחוט השדרה אל השרירים. עצבים מעורבים מורכבים משני סיבים, מוטוריים וסנסוריים, ומשדרים מסרים בשני הכיוונים בבת אחת [18].
מבחינת המבנה של העצבים המוטוריים, בתוך העצבים המוטוריים, כל אקסון עטוף על ידי רקמת חיבור, שהוא שכבה המקיפה את המיאלין. אלומת האקסונים, אשר מכילה אקסונים רבים, עטופה על ידי רקמת החיבור העוטפת. כל אלומות האקסונים, אשר עטופים על ידי רמת החיבור העוטפת, עטופים על ידי רקמת החיבור החיצונית ביותר שעוטפת את העצב כולו. רקמות מגנות אלה נועדו להגן על העצבים המוטוריים מפני פגיעה טראומטית או מחיידקים, ועוזרות לשמור על תפקוד העצבים [19].
הדרך שבה הזרמים המוטוריים עוברים דרך העצבים המוטוריים, היא באמצעות הנוירונים המוטוריים. הנוירונים המוטוריים הם סוג מיוחד של תאי מוח הממוקמים בתוך חוט השדרה והמוח. יש להם שתי צורות עיקריות, הנוירונים המוטוריים העליונים והנוירונים המוטוריים התחתונים. הנוירונים המוטוריים העליונים מקורם במוח ועוברים כלפי מטה כדי להתחבר עם הנוירונים המוטוריים התחתונים. הנוירונים המוטוריים התחתונים ממוקמים הן בגזע המוח והן בחוט השדרה, והם מתווכים בין גזע המוח וחוט השדרה לבין השרירים של הגוף [18].
הפעילות של הנוירונים המוטוריים מווסתת על ידי רשת של נוירונים אחרים, הממוקמים בתוך חוט השדרה והמוח. רשתות אלה נקראות מעגלים מוטוריים, והם אחראיות על התנהגויות מורכבות כגון תנועה. הפרעות פתולוגיות בזרמים מוטוריים משפיעות על הנוירונים המוטוריים במישרין או בעקיפין והפרעות אלה יכולות להתרחש במחלות רבות כגון טרשת נפוצה [18].
כדי שיתרחש זרם מוטורי והתכווצות של השריר, צריך להגיע דחף מהעצבים המוטוריים אל הנוירון המוטורי. התגובה הכימית המועברת על ידי הנוירון גורמת לסיבי שריר לחדש את עצמם בצורה שמקצרת את השריר, וזוהי בעצם התכווצות השריר. כאשר נוירון אחד מעביר תגובה כימית לשריר הוא לא גורם לכל השריר להתכווץ, אלא רק למספר סיבים בתוך השריר. כאשר האות של מערכת העצבים אינה קיימת יותר, התהליך הכימי מתהפך, וסיבי השריר מתארגנים מחדש והשרירים נרפים [20].
התכווצות השרירים מתחילה כאשר מערכת העצבים מייצרת אות כימי. האות, דחף שנקרא פוטנציאל פעולה, עובר דרך תא העצב הנקרא נוירון מוטורי. הצומת הנוירומוסקולרית היא המקום שבו הנוירון המוטורי מתחבר לשריר. רקמת שריר השלד מורכבת מתאים הנקראים סיבי שריר. כאשר האות של מערכת העצבים מגיע לצומת הנוירומוסקולרית, הודעה כימית משוחררת על ידי הנוירון המוטורי. ההודעה הכימית, נוירוטרנסמיטר, הנקראת אצטילכולין, והיא נקשרת לקולטנים שבחלק החיצוני של סיבי השריר, ופעולה זו גורמת לתגובה כימית בתוך השריר, וגורמת לו להתכווץ [21].
המסלול של הזרמים המוטוריים עובר דרך המסלול הקורטיקוספינלי. המסלול הקורטיקוספינאלי הוא מסלול מוטורי המורכב מחומר לבן, מתחיל בקליפת המוח, ומסתיים בנוירונים המוטוריים התחתונים בחוט השדרה. ישנם יותר ממיליון נוירונים במסלול הקורטיקוספינלים, והם מתפתחים בדרך כלל בשנתיים הראשונות של החיים [22].
המסלול הקורטיקוספינלי הוא אוסף של אקסונים שנושאים מידע הקשור לתנועה מקליפת המוח אל חוט השדרה. כמחצית מאקסונים אלה מתרחבים מנוירונים בקורטקס המוטורי הראשוני, אך אחרים מקורם באזורים הלא-מוטוריים של המוח, כמו גם באזורים של האונה הקודקודית כמו הקורטקס הסומטו-סנסורי. הנוירונים המוטוריים עוברים דרך המסלול הקורטיקוספינלי מאזורי קליפת המוח דרך דרך גזע המוח ואל חוט השדרה, שם הם מבצעים סינפסה עם נוירונים אחרים אשר שולטים באופן ישיר על התכווצות שרירי השלד [22].
המסלול הקורטיקוספינלי הוא אחד המסלולים העיקריים עבור נשיאת מידע הקשור בתנועה מן המוח אל חוט השדרה. איתות במסלול זה קשור במגוון של תנועות בגוף, כולל התנהגויות כמו הליכה או ריצה, אולם מסלול זה חשוב במיוחד עבור תנועות עדינות, למשל בכפות היידים, שעוזרות לכתיבה, הקלדה, או לבישת בגדים [22].
אם מתרחשת פגיעה סלקטיבית במסלול הקורטיקוספינלי, החולים בדרך כלל מסוגלים להחזיר לעצמם את היכולת לבצע תנועות מוטוריות גסות, לאחר פרק זמן מסוים, כמו הליכה ותנועות גפיים, אך הם אינם מסוגלים לשחזר את היכולת לבצע תנועות עדינות באופן מלא. זה מצביע על כך שמסלולים אחרים מעורבים ברוב ההיבטים של התנועה מרצון, וכי הם יכולים בדרך כלל לפצות על פגיעה של עצב הקורטיקוספינלי [23].
האקסונים שעוברים במסלול הקורטיקוספינלי יורדים לתוך גזע המוח כחלק מאסופה גדולה של סיבים. את דרכי ממשיך למטה לתוך הטגמנטום של המוח המוארך שבו הוא יוצר שני אוספים גדולים של אקסונים [22].
מערכת העצבים מורכבת מעצבים, העצב מורכב מצרור של תאי עצב, תא העצב הנושא מסרים נקרא נוירון. המסרים שנושאים הנוירונים נקראים דחפים עצביים. הדחפים העצביים יכולים לנוע מהר מאוד משום שהם דחפים חשמליים. לנוירון יש צורה מיוחדת המאפשרת לו להעביר אותות מתא אחד לתא אחר. לנוירון יש שלושה חלקים עיקריים, גוף התא, דנדריטים, ואקסון אחד [24]. גוף התא מכיל את גרעין התא. הדנדריטים והאקסונים מתחברים לגוף התא. הדנדריטים מקבלים דחפים עצביים מתאים אחרים, והאקסונים מעבירים את הדחפים העצביים לתאים אחרים. לנוירון אחד יכולים להיות אלפי דנדריטים, כך שהוא יכול לתקשר עם אלפי תאים אחרים, אבל יש לו רק אקסון אחד [24]. האקסון מכוסה במיאלין, שכבת שומן המבודדת את האקסון ומאפשרת לאות החשמלי לנסוע הרבה יותר מהר [25].
הנוירונים מסווגים בדרך כלל על סמך התפקיד שהם ממלאים בגוף. שני הסוגים העיקריים של הנוירונים הם נוירונים סנסוריים ונוירונים מוטוריים. נוירונים חושיים נושאים דחפים עצביים מאיברי חישה ואיברים פנימיים למערכת העצבים המרכזית. נוירונים מוטוריים נושאים דחפים עצביים ממערכת העצבים המרכזית לאיברים, לבלוטות ולשרירים – בכיוון ההפוך [26].
שני סוגי הנוירונים עובדים במקביל. הנוירונים החושיים נושאים מידע על הסביבה שבתוך או מחוץ לגוף למערכת העצבים המרכזית. מערכת העצבים המרכזית משתמשת במידע הזה כדי לשלוח דחפים עצביים דרך הנוירונים המוטוריים כדי לתת פקודות לגוף כיצד להגיב למידע שהתקבל [26].
המקום שבו האקסון של נוירון אחד פוגש את הדנדריט של נוירון אחר נקרא סינפסה. סינפסות נמצאות גם בין נוירונים וסוגים אחרים של תאים, כגון תאי שריר. האקסון של הנוירון ששולח את האות העצבי לא ממש נוגע בדנדריט של הנוירון המקבל, ישנו פער זעיר ביניהם, שנקרא המרווח הסינפטי [27].
השלבים הבאים מתארים את מה שקורה כאשר דחף עצבי מגיע לקצה האקסון. כאשרה דחף עצבי מגיע לקצה האקסון, האקסון משחרר כימיקלים הנקראים נוירוטרנסמיטרים. הנוירוטרנסמיטרים נעים על פני הסינפסה בין האקסון לבין הדנדריט של הנוירון הבא. הנוירוטרנסמיטרים נקשרים לממברנה של הדנדריט. החיבור בין האקסון לדנדריט מאפשר לדחף העצבי לעבור לנוירון המקבל את האות [28].
העצבים התחושתיים הם עצבים שכלולים במערכת העצבים ההיקפית, והם מתחברים לאיברים המרוחקים של הגוף, כמו הגפיים, והאיברים הפנימיים. תפקידם של עצבים אלה הוא לקלוט מידע בעקבות גירויים על איברי הגוף, ולהעביר את המידע הזה למוח. לתא העצב התחושתי יש דנדריט ארוך הדומה במבנה שלו לאקסון, אך הדחף עובר ממנו לעבר גוף התא. גוף תא העצב התחושתי ממוקם בגנגליון המצוי מחוץ למערכת העצבים המרכזית [29].
כמו העצבים המוטוריים, גם העצבים התחושתיים יכולים להיות ארוכים מאוד, וזאת משום שהם מגיעים עד לאזורים המרוחקים ביותר של הגוף מחוט השדרה. העצבים הסנסורים מעבירים למוח את המידע לגבי כל סוגי התחושות שאותם מסוגל להרגיש הגוף, כאב, טמפרטורה, מגע, לחץ, רטט ותחושת מיקום האיברים במרחב. העצבים הסנסורים יכולים להיות שונים זה מזה, וזאת בהתאם לסוג התחושה שאותה הם מעבירים למוח [29].
העצבים האוטונומיים הם חלק ממערכת העצבים ההיקפית, והם אחראים על פעולות הגוף הלא רצוניות של האדם, ותפקידם העיקרי הוא להפעיל את איברי הגוף הפנימיים. מערכת העצבים האוטונומית היא מערכת בקרה שפועלת במידה רבה באופן לא מודע ומסדירה תפקודי גוף כגון קצב הלב, עיכול, קצב הנשימה, שליטה בצרכים, והעוררות המינית. מערכת זו היא גם אחראית על תגובת "הילחם או ברח" במוח האדם [30].
בתוך המוח, מערכת העצבים האוטונומית מופעלת על ידי ההיפותלמוס. ההיפותלמוס, ממוקם מעל גזע המוח, והוא פועל כמפעיל של הפונקציות האוטונומיות בגוף, והוא גם מקבל מידע לגבי התפקוד השוטף של איברי הגוף הפנימיים, ובהתאם לכך הוא מבצע רגולציה של התפקוד שלהם [30].
מערכת העצבים האוטונומית מורכבת משני חלקים עיקריים, מערכת העצבים הסימפתטית וממערכת העצבים הפאראסימפתטית. מערכת העצבים הסימפתטית היא מערכת שפעילה בעיקר במצבי חירום וסטרס, היא אחראית למנגנון "הילחם או ברח", שמטרתו להתמודד עם מצב החירום הזה. במצס חירום זה ישנה הפניה של משאבי הגוף, כמו זרימת הדם ואספקת האנרגיה מהאיברים הפנימיים של הגוף, אל עבר השרירים של הגפיים והשלד, וזאת על מנת שהגוף יוכל להתמודד עם מצב החירום, ולשרירים יהיה כוח וחמצן בזמן פעילות זו. מערכת העצבים הפאראסימפתטית, היא מערכת שפעילה בזמן המנוחה של הגוף. מערכת זו אחראית בעיקר על התפקוד השגרתי של איברי הגוף הפנימיים, כמו למשל נשימה, דופק לב, ומערכת העיכול [30].
הכאב הוא אות במערכת העצבים של האדם שמאותת שמשהו לא כשורה. זוהי הרגשה לא נעימה, שמלווה לעתים בגירודים או צריבה. הכאב מורכב מדרגות והוא עשוי להיות חזק או חלש בעוצמתו. הכאב יכול להופיע בגלים שבאים והולכים, או ככאב מתמיד. בנוסף לכך הכא יכול להופיע באזור ספציפי של הגוף, או שהוא יכול להופיע באזורים כלליים יותר. הכאב מסייע באבחון בעיה פיזיולוגית כלשהי. אם האדם לא יחוש כאב, הוא עלול להיפגע ולא להיות מודע לזה כלל, או שהוא לא יכול להבין את מהותה של הבעיה הרפואית. בשל היותו של הכאב תופעה מורכבת, הגדרתו הסובייקטיבית של הכאב היא קשה. מבחינה רפואית הכאב הוא סימפטום המופיע בעקבות בעיה רפואית כלשהי [31].
הכאב מהווה גורם מוטיבציוני חזק, הוא מניע את הפרט לסגת ממצבים מזיקים, להגן על הגוף בזמן החלמה, ולהימנע מחוויות דומות בעתיד. רוב מקרי הכאב נוטים לעבור לאחר שמוסר הגירוי שגרם לכאב, אולם יש גם מקרים של כאב שנשאר לזמן רב. הכאב גם יכול להתעורר בהעדר גירוי או מחלות [31].
סיווג כאב עוזר להדריך את ההערכה והטיפול הנכונים. ישנן מספר דרכים לסווג כאב שעשויים לחפוף במידה מסוימת. סוגים נפוצים של כאב כוללים כאב נוסיספטי, כאב זה הוא התגובה המתרחשת בעקבות פגיעה ברקמות הגוף, כמו עור שרירים או איברים פנימיים. כאב נוירופטי, כאב נוירופטי הינו כאב הנובע ממחלה או הפרעה במערכת העצבים, ולא כתוצאה מנזק לרקמות, שלא כמו הכאב הנוסיפטי, כאב זה מופיע ללא כל פגיעה פיזית ברקמות הגוף, רקמות הגוף נשארות שלמות ולא מראים כל סימן לפגיעה, מקור הכאב הנוירופטי הוא במחלה של העצבים עצמם, אשר עלולים להיפגע עקב מגוון מחלות. בכאב הנוירופטי, האדם יוצר פעילות חשמלית בעצבים החושיים, שאינה תקינה, ולכן היא יוצרת כאב, ולכן הכאב הנוירופטי הוא תחושה לא נכונה המיוצרת על ידי מערכת העצבים [32].
כאשר רוצים לאבחן את הבעיה הרפואית שיש לחולה, אשר מתחילה מהסימפטום של הכאב, חשוב קודם כל לדעת להבחין אם מדובר בכאב נוסיספטי או כאב נוירופטי, הבחנה זו היא לא קלה, תחילה על המאבחן לשלול את הפגיעה ברקמות הגוף, וזאת לפני שמסיקים מסקנה לגבי כאב נוירופטי. לעיתים קרובות הכאב הנוירופטי מלווה בתחושות של עקצוץ וגירוד, וזאת משום שפעילותם של העצבים הסנסורים היא לא תקינה [32].
עוד דרך לסווג את הכאב היא כאב כרוני וכאב אקוטי. כאב כרוני מוגדר לעתים קרובות ככאב שנמשך יותר מ 12 שבועות. כאב כרוני עלול להיגרם מפציעה פיזית, או שהוא יכול להיגרם מסיבה מתמשכת, כגון מחלה. עם זאת, ייתכן גם שאין סיבה ברורה לכאב הכרוני. בעיות בריאותיות אחרות, כגון עייפות, הפרעות שינה, ירידה בתיאבון ושינויים במצב הרוח, מלווים לעיתים קרובות כאב כרוני. כאב כרוני עלול להגביל את תנועות האדם, להפחית את הגמישות, הכוח, ואת כושר גופני. קושי זה בביצוע פעילויות בסיסיות חשובות יכול להוות מוגבלות פיזית של האדם [33].
כאב אקוטי הוא כאב חזק בדרך כלל, מתפרץ בפתאומיות, ונמשך לתקופה קצרה, פחות מ 12 שבועות. כאב זה בדרך כלל מאותת לגוף שמשהו לא תקין קרה, כשיש פגיעה פיזית לגוף, או גירוי חיצוני שלילי על הגוף. כאשר נעלם מקור הגירוי השלילי שגרם לכאב, בדרך כלל גם נעלם הכאב האקוטי, אך ישנם מקרים שהכאב האקוטי עלול להפוך לכאב כרוני. התסמינים הנלווים של הכאב האקוטי יכולים להיות נימול, צריבה, שריפה, אי נוחות ונפיחות [33].
קשר אפשרי בין הזרמים המוטוריים לבין תחושת הכאב יכול להיות דרך חולשת השרירים. פגיעות פיזיות או מחלות שונות יכולים להוביל לזרמים מוטוריים לקויים, ובעקבות כך להוביל לחולשתם של השרירים באזור מסוים בגוף, זאת משום שהשרירים לא מקבלים פקודות ממערכת העצבים המרכזית, ובעקבות כך פעילותם מופחתת, מה שגורם להיחלשות השרירים [34].
כך לדוגמה מקרים כמו ניתוח להחלפת מפרק הברך, יכולה להוביל לחולשה של השרירים באזור הסובב את הברך, ובכך לגרום לכאבי ברכיים אצל החולה. אחת מהדרכים לטפל במקרים כאלה היא על ידי מתן זרמים חשמלי דרך העצבים המוטוריים, על מנת לחזק את השריר ובך להפחית את הכאב של המטופל [35].
קשר אפשרי נוסף בין הזרמים המוטוריים לבין כאב הוא במחלת ניוון הנוירון המוטורי. מחלה זו היא מחלה שגורמת לניוון הנוירונים המוטוריים, ובעקבות כך גם לניוון של שרירי הגוף, המחלה יכולה להיות ספציפית לאזור מסוים בגוף או לאיבר בגוף. אחד מתסמיניה הבולטים של המחלה היא חולשה שרירית כרונית, ובעקבות כך גם כאבים כרוניים. המחלה יכולה להשפיע בצורה שונה על אנשים שונים, וגורמי הסיכון שלה אינם ברורים לגמרי, אולם יש השערה שהגנטיקה מהווה גורם חשוב למחלה זו [36].
ביבליוגרפיה-
[1] Nicholls JG, Paton JF. Brainstem: neural networks vital for life. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2009;364(1529):2447–2451. doi:10.1098/rstb.2009.0064
[2] Moodley A. Understanding vision and the brain. Community Eye Health. 2016;29(96):61–63.
[3] Herculano-Houzel S. The human brain in numbers: a linearly scaled-up primate brain. Front Hum Neurosci. 2009;3:31. Published 2009 Nov 9. doi:10.3389/neuro.09.031.2009.
[4] Schwartz AB. Movement: How the Brain Communicates with the World. Cell. 2016;164(6):1122–1135. doi:10.1016/j.cell.2016.02.038.
[5] Gendron CM, Chung BY, Pletcher SD. The sensory system: More than just a window to the external world. Commun Integr Biol. 2015;8(2):e1017159. Published 2015 Apr 29. doi:10.1080/19420889.2015.1017159.
[6] Grenham S, Clarke G, Cryan JF, Dinan TG. Brain-gut-microbe communication in health and disease. Front Physiol. 2011;2:94. Published 2011 Dec 7. doi:10.3389/fphys.2011.00094.
[7] Berthoud HR. Vagal and hormonal gut-brain communication: from satiation to satisfaction. Neurogastroenterol Motil. 2008;20 Suppl 1(0 1):64–72. doi:10.1111/j.1365-2982.2008.01104.x.
[8] Chrousos GP. Organization and Integration of the Endocrine System. Sleep Med Clin. 2007;2(2):125–145. doi:10.1016/j.jsmc.2007.04.004.
[9] Sousa AMM, Meyer KA, Santpere G, Gulden FO, Sestan N. Evolution of the Human Nervous System Function, Structure, and Development. Cell. 2017;170(2):226–247. doi:10.1016/j.cell.2017.06.036.
[10] Matute C, Ransom BR. Roles of white matter in central nervous system pathophysiologies. ASN Neuro. 2012;4(2):e00079. Published 2012 Mar 22. doi:10.1042/AN20110060.
[11] Czaja K, Fornaro M, Geuna S. Neurogenesis in the adult peripheral nervous system. Neural Regen Res. 2012;7(14):1047–1054. doi:10.3969/j.issn.1673-5374.2012.14.002.
[12] Repair, protection and regeneration of peripheral nerve injury. Neural Regen Res. 2015;10(11):1777–1798. doi:10.4103/1673-5374.170301
[13] Frahm KS, Mørch CD, Grill WM, Lubock NB, Hennings K, Andersen OK. Activation of peripheral nerve fibers by electrical stimulation in the sole of the foot. BMC Neurosci. 2013;14:116. Published 2013 Oct 8. doi:10.1186/1471-2202-14-116
[14] Singhania A, Grueber WB. Development of the embryonic and larval peripheral nervous system of Drosophila. Wiley Interdiscip Rev Dev Biol. 2014;3(3):193–210. doi:10.1002/wdev.135.
[15] Ueno H, Nakazato M. Mechanistic relationship between the vagal afferent pathway, central nervous system and peripheral organs in appetite regulation. J Diabetes Investig. 2016;7(6):812–818. doi:10.1111/jdi.12492
[16] Yu H, Xiang L, Xu W, et al. Chondroitinase ABC improves recovery of long sciatic nerve defects. Neural Regen Res. 2012;7(1):61–65. doi:10.3969/j.issn.1673-5374.2012.01.010
[17] Alsaid B, Moszkowicz D, Peschaud F, et al. Autonomic-somatic communications in the human pelvis: computer-assisted anatomic dissection in male and female fetuses. J Anat. 2011;219(5):565–573. doi:10.1111/j.1469-7580.2011.01416.x.
[18] Heckman, C.J. & Enoka, Roger. Physiology of the motor neuron and the motor unit. 2004. Handbook of Clinical Neurophysiology. 4. 119-147. 10.1016/S1567-4231(04)04006-7.
[19] Fraher JP, Dockery P, O'Donoghue O, Riedewald B, O'Leary D. Initial motor axon outgrowth from the developing central nervous system. J Anat. 2007;211(5):600–611. doi:10.1111/j.1469-7580.2007.00807.x
[20] Stifani N. Motor neurons and the generation of spinal motor neuron diversity. Front Cell Neurosci. 2014;8:293. Published 2014 Oct 9. doi:10.3389/fncel.2014.00293
[21] Jeong GB, Mojsilovic-Petrovic J, Boccitto M, Kalb R. Signaling events in axons and/or dendrites render motor neurons vulnerable to mutant superoxide dismutase toxicity. J Neurosci. 2011;31(1):295–299. doi:10.1523/JNEUROSCI.4824-10.2011
[22] Kwon HG, Son SM, Chang MC, Kim S, Kwon YH, Jang SH. Characteristics of the aberrant pyramidal tract in comparison with the pyramidal tract in the human brain. BMC Neurosci. 2011;12:108. Published 2011 Nov 1. doi:10.1186/1471-2202-12-108
[23] Yeo SS, Jang SH. Motor recovery via aberrant pyramidal tract in a patient with traumatic brain injury: A diffusion tensor tractography study. Neural Regen Res. 2013;8(1):90–94. doi:10.3969/j.issn.1673-5374.2013.01.012
[24] Sidiropoulou K, Pissadaki EK, Poirazi P. Inside the brain of a neuron. EMBO Rep. 2006;7(9):886–892. doi:10.1038/sj.embor.7400789
[25] Almeida RG, Pan S, Cole KLH, et al. Myelination of Neuronal Cell Bodies when Myelin Supply Exceeds Axonal Demand. Curr Biol. 2018;28(8):1296–1305.e5. doi:10.1016/j.cub.2018.02.068
[26] Zhang W, Yan Z, Li B, Jan LY, Jan YN. Identification of motor neurons and a mechanosensitive sensory neuron in the defecation circuitry of Drosophila larvae. Elife. 2014;3:e03293. Published 2014 Oct 30. doi:10.7554/eLife.03293
[27] Südhof TC, Malenka RC. Understanding synapses: past, present, and future. Neuron. 2008;60(3):469–476. doi:10.1016/j.neuron.2008.10.011
[28] Mittal R, Debs LH, Patel AP, et al. Neurotransmitters: The Critical Modulators Regulating Gut-Brain Axis. J Cell Physiol. 2017;232(9):2359–2372. doi:10.1002/jcp.25518
[29] Ward RE, Boudreau RM, Caserotti P, et al. Sensory and motor peripheral nerve function and longitudinal changes in quadriceps strength. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2014;70(4):464–470. doi:10.1093/gerona/glu183
[30] McCorry LK. Physiology of the autonomic nervous system. Am J Pharm Educ. 2007;71(4):78.
[31] Dubin AE, Patapoutian A. Nociceptors: the sensors of the pain pathway. J Clin Invest. 2010;120(11):3760–3772. doi:10.1172/JCI42843
[32] St John Smith E. Advances in understanding nociception and neuropathic pain. J Neurol. 2017;265(2):231–238. doi:10.1007/s00415-017-8641-6
[33] Neil MJ, Macrae WA. Post Surgical Pain- The Transition from Acute to Chronic Pain. Rev Pain. 2009;3(2):6–9. doi:10.1177/204946370900300203
[34] Stevens-Lapsley, J., Balter, J., Wolfe, P., Eckhoff, D., Kohrt,W. (2011). Early Neuromuscular Electrical Stimulation to Improve Quadriceps Muscle Strength After Total Knee Arthroplasty: A Randomized Controlled Trial. Published Ahead of Print: November 17, 2011 Accepted: September 30, 2011 Submitted: April 19, 2011.
[35] De Oliveira Melo, m., Amâncio Aragão, f., Aurélio Vaz, m. (2013). Neuromuscular electrical stimulation for muscle strengthening in elderly with knee osteoarthritis e A systematic review. Complementary Therapies in Clinical Practice 19 (2013) 27e31.
[36] Dormann D. FUScinating insights into motor neuron degeneration. EMBO J. 2016;35(10):1015–1017. doi:10.15252/embj.201694397