Kivun havaitseminen vaihtelee yksilöiden välillä mielialan, emotionaalisen tilan ja aikaisemman kokemuksen mukaan, vaikka kipu johtuisi samanlaisista fyysisistä ärsykkeistä ja aiheuttaisi samanlaista vahinkoa. Vuonna 1965 Ronald Melzack ja Patrick Wall hahmottivat tieteellisen teorian psykologisesta vaikutuksesta kivun havaitsemiseen; ”portinhallintateoria”.

Ellei tätä teoriaa käytettäisi, kivun havaitseminen liittyisi edelleen kipukiristeen voimakkuuteen ja vahingoittuneeseen kudokseen. Mutta Melzack ja Wall tekivät selväksi, että kivun havaitseminen on paljon monimutkaisempaa.

Portinhallintateorian mukaan kipusignaalit eivät pääse vapaasti aivoihin heti, kun ne syntyvät loukkaantuneissa kudoksissa tai kohdissa. . Heidän on kohdattava tiettyjä ”neurologisia portteja” selkäytimen tasolla, ja nämä portit määrittävät, tuleeko kipusignaalien päästä aivoihin vai ei. Toisin sanoen kipu havaitaan, kun portti antaa tien kipusignaaleille, ja se on vähemmän voimakasta tai sitä ei lainkaan havaita, kun portti sulkeutuu signaalien läpäisemiseksi. Tämä teoria antaa selityksen sille, miksi joku löytää helpotusta hieromalla tai hieromalla loukkaantunutta tai tuskallista aluetta.

Vaikka portinhallintateoria ei pysty esittämään täydellistä kuvaa kivun taustalla olevasta keskusjärjestelmästä, se on visualisoinut kivun havaintomekanismi uudessa ulottuvuudessa ja se on tasoittanut tietä erilaisille kivunhallintastrategioille.

Perifeeriset hermokuidut, jotka osallistuvat aistien signaalien välitykseen

Jokainen elin tai osa ihmistä keholla on oma hermosyöttö ja hermot kantavat sähköisiä impulsseja, jotka syntyvät vastauksena erilaisiin tuntemuksiin, kuten kosketukseen, lämpötilaan, paineeseen ja kipuun. Nämä hermot – jotka muodostavat perifeerisen hermoston – välittävät nämä impulssit keskushermostoon (aivoihin ja selkäytimeen) niin, että nämä impulssit tulkitaan ja havaitaan tunneina. Perifeeriset hermot lähettävät signaaleja selkäytimen selkäpuolelle ja sieltä aistisignaalit välitetään aivoihin spinotalamuksen kautta. Kipu on tunne, joka varoittaa henkilöä siitä, että kudos tai tietty osa ihmiskehosta on loukkaantunut tai vaurioitunut.

Aksonihalkaisijan ja johtumisnopeuden mukaan hermokuituja voidaan luokitella kolmeen tyyppiin – A, B ja C. C-kuidut ovat pienimmät kaikista kolmesta tyypistä. A-kuitujen joukossa on neljä alatyyppiä: A-alfa, A-beeta, A-gamma ja A-delta. A-alatyypeistä A-alfa-kuidut ovat suurimmat ja A-delta-kuidut ovat pienimmät.

A-delta-kuituja suuremmat A-kuidut kuljettavat selkäytimeen tunteita, kuten kosketusta, painetta jne. A-delta-kuidut ja C-kuidut kuljettavat kipusignaaleja selkäytimeen. A-delta-kuidut ovat nopeampia ja kantavat teräviä kipusignaaleja, kun taas C-kuidut ovat hitaampia ja kantavat diffuusi kipusignaaleja.

Kun tarkastellaan johtumisnopeutta, A-alfa-kuiduilla (suurilla hermokuiduilla) on suurempi johtavuus nopeus verrattuna A-delta-kuiduihin ja C-kuiduihin (pienet hermokuidut). Kun kudos on loukkaantunut, A-delta-kuidut aktivoituvat ensin, minkä jälkeen aktivoituvat C-kuidut. Nämä kuidut kuljettavat kipusignaalit selkäytimeen ja sitten aivoihin. Mutta kipusignaaleja ei välitetä yksinkertaisesti tuolla tavalla.

Mitä portinhallintateoria sanoo?

Portinohjausteoria viittaa siihen, että signaalit kohtaavat ’hermoportteja’ tasolla selkäydin ja heidän on päästävä läpi nämä portit päästäkseen aivoihin. Eri tekijät määräävät, miten kipusignaaleja tulisi käsitellä neurologisilla portilla. Ne ovat:

• kipusignaalien voimakkuus
• muiden aistisignaalien voimakkuus (kosketus, lämpötila ja paine), jos niitä syntyy loukkaantumispaikassa
• Itse aivojen viesti (kipusignaalien lähettämiseksi vai ei)

Kuten jo mainittiin, aistisignaaleja kantavat suuret ja pienet hermokuidut päättyvät selkäytimen selän sarvi, josta signaalit välitetään aivoihin. Melzackin ja Wallin alkuperäisen postulaatin mukaan hermokuidut ulottuvat selkäisen sarven substantia gelatinosaan (SG) ja selkäytimen ensimmäisiin keskushermostosoluihin (T). SG koostuu estävistä interneuroneista, jotka toimivat porttina ja määrittelevät, minkä signaalien tulisi päästä T-soluihin ja sitten mennä pidemmälle spinotalamuksen kautta aivoihin.

Kun pienten kuitujen kantamat kipusignaalit ( A-delta- ja C-kuidut) ovat vähemmän voimakkaita verrattuna muihin kivuttomiin aistisignaaleihin, kuten kosketus, paine ja lämpötila, estävät neuronit estävät kipusignaalien siirtymisen T-solujen läpi.Ei-kipusignaalit ohittavat kipusignaalit, joten aivot eivät havaitse kipua. Kun kipusignaalit ovat voimakkaampia verrattuna muihin kuin kipusignaaleihin, estävät neuronit inaktivoidaan ja portti avataan. T-solut välittävät kipusignaalit spinotalamuskanavaan, joka kuljettaa nämä signaalit aivoihin. Tämän seurauksena neurologiseen porttiin vaikuttaa suurten ja pienten hermokuitujen suhteellinen aktiivisuustaso.

Tunteet ja ajatukset määrittävät tapan, jolla kipu havaitaan

Teoria ehdotti myös, että tunteet ja ajatukset voivat vaikuttaa kipusignaalin välitykseen. On hyvin tiedossa, että ihmiset eivät tunne kroonista kipua tai, jos on sopivampaa, kipu ei häiritse heitä, kun he keskittyvät muuhun heitä kiinnostavaan toimintaan. Ahdistuneet tai masentuneet ihmiset kokevat voimakasta kipua ja heidän on vaikea selviytyä siitä. Tämä johtuu siitä, että aivot lähettävät viestejä laskeutuvien kuitujen kautta, jotka pysäyttävät, vähentävät tai vahvistavat kipusignaalien siirtymistä portin läpi ihmisen ajatuksista ja tunteista riippuen.

Portinhallintateoria kivun hoidossa

Portinhallintateoria on saanut aikaan dramaattisen vallankumouksen kivunhallinnan alalla. Teoria ehdotti, että kivun hallinta voidaan saavuttaa vaikuttamalla valikoivasti suurempiin hermokuituihin, jotka kuljettavat kipua ulkopuolisia ärsykkeitä. Teoria on myös avannut tietä lisätutkimuksille kognitiivisista ja käyttäytymismenetelmistä kivun lievityksen saavuttamiseksi.

Yksi valtavista edistysaskeleista kivunhoidon tutkimuksessa on transkutaanisen hermostimulaation (TENS) tulo. Porttiohjauksen teoria muodostaa TENS: n perustan. Tässä tekniikassa suuren halkaisijan omaavien hermokuitujen selektiivinen stimulaatio, joka kantaa ei-kipuaistisia ärsykkeitä tietyltä alueelta, mitätöi tai vähentää alueen kipusignaalien vaikutusta. TENS on ei-invasiivinen ja edullinen kivunhoitomenetelmä, jota on käytetty laajalti kroonisen ja vaikeasti hoidettavan kivun hoidossa, joka muuten ei reagoi kipulääkkeisiin ja kirurgisiin hoitoihin. TENS on erittäin edullinen kipulääkkeisiin nähden siinä mielessä, että sillä ei ole lääkkeiden yhteisvaikutusten ja toksisuuden ongelmaa.

Monien muiden invasiivisten ja ei-invasiivisten sähköstimulaatiotekniikoiden on todettu olevan hyödyllisiä erilaisissa kroonisissa kipuissa. sairaudet kuten niveltulehduskipu, diabeettinen neuropatia, fibromyalgia jne. Teoriaa on myös tutkittu laajasti kroonisen selkäkivun ja syöpäkivun hoidossa. Myönteisiä tuloksia ei kuitenkaan saavuteta joissakin olosuhteissa, ja teoriaan perustuvien tekniikoiden pitkäaikainen tehokkuus on kyseenalainen.

Portinhallintateoria on kuitenkin dramaattisesti mullistanut kivututkimuksen alan, ja se on kylvä siemeniä lukemattomiin tutkimuksiin, joiden tarkoituksena on esitellä kivutonta elämäntapaa potilaille, jotka kärsivät kroonisesta kivusta.

Abram SE (1993). 1992 Bonica-luento. Kroonisen kivunhallinnan edistyminen portinhallinnan jälkeen. Alueellinen anestesia, 18 (2), 66-81 PMID: 8098221

Piispa B (1980). Kipu: sen fysiologia ja johtamisen perusteet. Osa III. Kivun hallintaan liittyvien kivumekanismien nykyisten käsitteiden seuraukset. Fysioterapia, 60 (1), 24-37 PMID: 6243184

Melzack R, & Wall PD (1965). Kipumekanismit: uusi teoria. Science (New York, N.Y.), 150 (3699), 971-9 PMID: 5320816

Nnoaham KE, & Kumbang J (2008). Transkutaaninen sähköinen hermostimulaatio (TENS) kroonista kipua varten. Cochrane-tietokanta järjestelmällisistä arvosteluista (3) PMID: 18646088

Tashani O, & Johnson M (2009). Transkutaaninen hermostimulaatio (TENS) Mahdollinen apu kivun lievittämiseen kehitysmaissa? Libyan lääketieteen lehti, 4 (2), 62-5 PMID: 21483510

Kuva DreamBigin kautta.