MECANISMOS Y VIAS DEL DOLOR

MECANISMOS Y VIAS DEL DOLOR
Juan Guillermo Zapata Jaramillo.
Una de las principales funciones del sistema nervioso es brindar información al individuo
sobre todo lo que le pueda hacer daño o que pueda ser una amenaza para su vida. Para esto,
los individuos cuentan con un sistema especializado que se encarga de detectar cualquier
tipo de lesión en el organismo y de transmitir dicha información a centros superiores para
que se produzcan respuestas reflejas o se generen acciones específicas que ayuden a
disminuir el trauma o a evitarlo. Este complejo mecanismo se observa incluso en formas
primitivas de la escala animal.
La definición del dolor, dada por la Asociación Internacional para el Estudio del Dolor
(IASP en inglés): “Es una experiencia sensorial y emocional desagradable, asociada con
daño real o potencial de los tejidos”, significa que el dolor no sólo se limita a una simple
transmisión de impulsos nerviosos desde la periferia hasta el sistema nervioso central, sino
que para que se perciba como dolor, debe intervenir el componente afectivo y emocional
del individuo.
La señal de alarma, que generalmente es desagradable, es lo que conocemos como dolor.
El proceso por el cual los individuos perciben el dolor se llama nocicepción (noxa=daño).
Los estímulos que producen daño, se conocen como estímulos nocivos o nociceptivos y se
deben diferenciar de los estímulos que producen dolor (estímulos dolorosos).
Los receptores sensoriales que se encargan de percibir los estímulos nocivos se llaman
nociceptores (abreviación de nocirreceptores).
Un nociceptor se caracteriza por su capacidad de responder ante estímulos nocivos,
mientras que no responde, o sólo lo hace parcialmente, a estímulos que no hacen daño
(llamados no nocivos o inocuos).
Por su capacidad para responder a estímulos dolorosos, los nociceptores se han llamado
también “receptores del dolor”, lo cual es incorrecto, ya que no todas las sensaciones
dolorosas se deben a activación de los nociceptores, ni todo estímulo de los nociceptores se
percibe siempre como dolor. Como ejemplos tenemos respectivamente que la estimulación
de receptores encapsulados como Paccini, Ruffini o Merkel puede ser percibida como dolor
y por otro lado la estimulación máxima de receptores mecánicos puede no producir dolor.
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Para una adecuada comprensión y ante la complejidad de los mecanismos que intervienen
en el proceso de la nocicepción, vamos a considerar cada parte por separado.
1.PROCESO DE RECEPCIÓN DE ESTIMULOS: Recepción o detección de estímulos
nociceptivos y transformación de los mismos en potenciales de acción, por medio de
receptores especializados.
2.TRANSMISIÓN DE LOS IMPULSOS: Envío de los impulsos nociceptivos hacia el
sistema nervioso central, por medio de las fibras aferentes primarias de los nervios
periféricos (Aδ y C).
3.LA MEDULA ESPINAL: Llegada de los estímulos a la médula espinal por medio de los
axones de las neuronas de los ganglios espinales que penetran a la médula espinal y hacen
sinapsis con neuronas en el asta posterior (asta dorsal). Tener en cuenta que la sensibilidad
de la cara se transmite por medio de fibras cuyos cuerpos celulares se encuentran en el
ganglio del trigémino y que hacen sinapsis con el núcleo sensitivo del V par.
4.VIAS DE PROYECCIÓN: Envío de la información al tálamo y a otras regiones por
medio de las vías espinotalámicas (neo y paleoespinotalámico).
5.MECANISMOS TÁLAMO-CORTICALES: Llegada de la información nociceptiva a
centros superiores del sistema nervioso en donde se realiza la integración final.
6.VIAS DESCENDENTES MODULADORAS: Procesamiento, modificación y control de
los impulsos aferentes, por medio de sistemas descendentes moduladores del dolor.
1. PROCESO DE RECEPCION DE ESTIMULOS
Se conocen tres tipos de receptores que sirven para percibir dolor:
Los mecanorreceptores.
Los termorreceptores
Los nociceptores propiamente dichos.
Los dos primeros pueden ser terminaciones nerviosas libres o receptores encapsulados
(como corpúsculos de Paccini o Ruffini o los discos de Merkel), y se caracterizan por tener
un umbral bajo de estimulación, es decir, que requieren de estímulos poco intensos para
activarse.
Los últimos son los nociceptores propiamente dichos, que requieren de estímulos de mayor
intensidad para poder activarse.
Nociceptores
Son las ramificaciones terminales de las fibras nerviosas aferentes primarias Aδ y C,
(similares a árboles sin hojas). Se conocen comúnmente como terminaciones nerviosas
libres, y se caracterizan porque se activan (se despolarizan) con ciertos tipos de estímulos y
a intensidades altas, esto los convierte en transductores biológicos, pues son capaces de
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convertir la energía de estímulos intensos tales como presión, temperatura o cambios
excesivos de pH, en potenciales de acción nerviosos.
La respuesta de estos receptores periféricos puede ser modificada por factores que la
sensibilizan, aumentando la respuesta (acidez del medio o presencia de sustancias llamadas
algogénicas como prostaglandinas, bradicinina, etc.), o por otros que causan fatiga,
disminuyendo su respuesta ( estímulos mecánicos repetidos).
Los nociceptores más conocidos y estudiados se encuentran localizados en la piel, pero,
fuera de ésta, existen nociceptores en otros órganos y estructuras como en la córnea, las
meninges, la pulpa dental, los músculos, las articulaciones, el periostio, el tracto
gastrointestinal, el aparato genitourinario, los sistemas respiratorio y cardiovascular.
Nociceptores superficiales (piel):
Son terminaciones nerviosas libres que a nivel de la membrana basal de la epidermis
pierden su delgada capa de mielina, quedando algunos de ellos descubiertos por completo
y otros cubiertos por células de Schwann.
Clases de receptores cutáneos
a. Los que responden a estímulos mecánicos intensos (nociceptores mecánicos o
mecanonociceptores), que son diferentes a los mecanoreceptores que se mencionaron
previamente, pues su umbral de activación es mucho más alto, es decir, que para que se
activen, se requiere que los estímulos sean realmente intensos. Normalmente no responden
ni a temperaturas extremas ni a sustancias algésicas, pero con aplicaciones repetitivas de
calor, se pueden sensibilizar.
Este tipo de nociceptores corresponde a las terminaciones nerviosas libres de las fibras Aδ.
Sus campos receptivos van desde 1-2 mm² en la cara hasta 1-8 cm² en el cuerpo.
b. Los que responden a temperaturas extremas y a estímulos mecánicos (nociceptores
mecanotérmicos o mecanotermonociceptores).
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Son también terminaciones libres de fibras Aδ, que no sólo responden a estímulos
mecánicos sino que también se activan con temperaturas superiores a los 45 grados
centígrados o inferiores a los 10 grados centígrados. Poseen campos receptivos menores de
5 mm².
c. Los que responden a estímulos mecánicos, térmicos y químicos (nociceptores
polimodales).
Estos corresponden a las terminaciones nerviosas libres de las fibras tipo C. Se caracterizan
porque se activan con estímulos mecánicos intensos, térmicos (entre 45 y 53 grados
centígrados) y químicos. Son predominantes en la piel de los seres humanos. Poseen
campos receptivos de 17 mm². En las fibras C de más bajo umbral, los estímulos mecánicos
o térmicos repetidos tienden más a fatigarlas que a sensibilizarlas; por el contrario, los
estímulos repetidos aumentan la sensibilidad, disminuyen el umbral de activación y
prolongan la respuesta a los estímulos de las fibras tipo C de alto umbral; a esto se le
conoce como sensibilización.
Adicionalmente a los anteriores, se han descrito nociceptores de alto umbral para frío, que
responden a temperaturas muy frías. Pueden ser terminales de fibras C y Aδ.
Nociceptores más profundos.
Se ubican en estructuras más profundas como el aparato locomotor (músculo, hueso,
articulaciones) y las vísceras. La mayoría de ellos se caracterizan por activarse sólo cuando
están sensibilizados. Por esto pueden considerarse como un tipo especial de
quimiorreceptores que responden a estímulos mecánicos sólo porque están sensibilizados
(esto explica por qué una articulación normal puede moverse sin sentir dolor, pero sí está
inflamada, su movimiento se vuelve muy doloroso; o que un abdomen pueda palparse
profundamente cuando el peritoneo está sano, pero en caso de una peritonitis, la menor
presión sobre el mismo puede ser muy dolorosa).
a. Los nociceptores osteo-articulares del aparato locomotor son mecanonociceptores y se
distribuyen en el periostio, cápsula articular, tendones, ligamentos y fascias. A éste nivel
hay dos tipos de fibras:
Fibras A que terminan en un receptor encapsulado y que se activa con los cambios
extremos de posición (como hiperextensión, hiperflexión o rotación extrema).
Fibras Aδ y C, que terminan en forma libre, formando un plexo en la cápsula articular, los
ligamentos, las fascias, la adventicia de los vasos sanguíneos.
b. Los nociceptores musculares son mecanonociceptores y corresponden a terminaciones
libres de fibras tipo III (equivalentes a las Aδ) y IV (equivalentes a las C).
Tipo de fibra
Ia y Ib
II
III
IV
Diámetro µm
11-20
4-12
1-4
0,5-1,5
Vel de conducción
70-120 m/seg
25-70 m/seg
10-25 m/seg
0,5-2 m/seg
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c. Los nociceptores viscerales son terminaciones libres de fibras nerviosas que acompañan
principalmente a las fibras simpáticas. Los correspondientes a las fibras Aδ son
mecanonociceptores y se localizan en las paredes de las vísceras huecas, alrededor de los
vasos sanguíneos y en la duramadre. Los correspondientes a las fibras C son receptores
polimodales y su número es mucho mayor que el de la fibras Aδ. En algunas vísceras como
el corazón; se caracterizan por activarse cuando hay isquemia.
Los nociceptores de vísceras sólidas como el bazo y el hígado son las terminales de fibras
simpáticas Aδ y C y se localizan en su cápsula y vasos sanguíneos
Para las vísceras huecas, lo mayores estímulos nociceptivos son la distensión anormal y las
contracciones intensas de su músculo liso. Para las vísceras sólidas los principales
estímulos nociceptivos son la distensión brusca y rápida de su cápsula y la acumulación de
sustancias que producen dolor (algogénicas).
2. TRANSMISIÓN DE LOS IMPULSOS
La transmisión de los impulsos que se originan en los nociceptores (impulsos nociceptivos
o aferencias nociceptivas), se realiza por las fibras nerviosas Aδ y C, conocidas como fibras
aferentes primarias, cuyos cuerpos celulares o somas corresponden a neuronas pequeñas
(llamadas tipo B), pseudomonopolares en los ganglios de las raíces dorsales (ganglios
espinales) y a neuronas en el ganglio del trigémino (ganglio de Gasser). Cerca de dos
terceras partes de las neuronas del ganglio de la raíz dorsal son tipo B o pequeñas. Los
impulsos llegan a la médula espinal principalmente por las raíces dorsales (aunque un
porcentaje de las aferencias penetran por las raíces anteriores) y al tallo cerebral por el
nervio trigémino. A estas neuronas, se las conoce como la primera neurona de las vías del
dolor o neuronas de primer orden.
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Desde el nociceptor, sólo los estímulos cuya magnitud sobrepase un umbral determinado,
se transmitirán por medio de un potencial de acción (despolarización-repolarización) que se
propagará a lo largo de la fibra nerviosa.
La velocidad con la cual el estímulo se propaga por las fibras nerviosas, depende tanto del
diámetro de la fibra, como de la cantidad de mielina que ésta posea. Para fibras de igual
diámetro, las que contengan mielina tendrán velocidades de conducción mayores que las no
mielinizadas. (ver tabla comparativa).
Tipo de
fibra
Aα
Aβ
Aχ
Aδ
B
C
Inervación
Motor músculo esquelético.
Tacto-presión
Huso neuromuscular
Nociceptores
Preganglionar simpático
Nociceptores, postganglionar
simpático
Diámetro
µm
12-20
8-15
6-8
1-4
1-3
0,5-1,5
Velocidad de Conducción
m/seg
70-120
30-70
15-30
12-30
3-15
0,5-2
Las fibras C tienen diámetros entre 0,5 y 1 micra y por su falta de mielina poseen
velocidades de conducción más lenta (20 cm a 2 m/seg). Las fibras Aδ conducen más
rápido (4-30 m/seg), debido a que su diámetro es mayor (1 a 5 micras) y a que tienen una
capa delgada de mielina.
Este tipo de fibras nos permite entender por qué ante un estímulo doloroso como por
ejemplo un pinchazo o un martillazo, sentimos inicialmente un dolor agudo, intenso,
rápido, el cual es seguido por un dolor lento, quemante, más difuso, pero de mayor
duración.
Por su parte, las fibras nociceptivas aferentes viscerales viajan con las fibras simpáticas,
pasando por los ganglios de la cadena simpática antes de contactar la médula. La mayor
parte son fibras amielínicas de conducción lenta y sus cuerpos celulares también se
encuentran en el ganglio de la raíz dorsal.
3. LA MEDULA ESPINAL
Las fibras nerviosas aferentes ingresan a la médula espinal principalmente por la raíz
dorsal; a ésta región se le llama la zona de entrada de la raíz dorsal (DREZ en inglés).
Antes de contactar con la sustancia gris medular, estas fibras emiten proyecciones que
ascienden y descienden uno o dos segmentos medulares, localizándose en la parte medial
del tracto o zona de Lissauer. En éste punto, éstas fibras se disponen a hacer sinapsis con la
segunda neurona que se localiza en el asta posterior de la sustancia gris medular.
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El Asta Dorsal
El asta dorsal o posterior es una estructura compleja, que posee un gran número de
neuronas y de sinapsis. No se limita a ser una mera estación de relevo, sino que es todo un
centro de procesamiento sensitivo encargado de modular la nocicepción y otras
sensaciones, pues recibe influencia de la periferia, de neuronas intrínsecas y de centros
supraespinales localizados en el tallo cerebral y en el cerebro.
Láminas de Rexed.
Hacia 1952, Rexed publicó su estudio de las neuronas de la sustancia gris medular, en el
cual las describió con una citoarquitectura dispuesta longitudinalmente al eje de la médula.
Dividió la sustancia gris en diez capas celulares que denominó láminas.
Las seis primeras constituyen el asta posterior, aunque funcionalmente la lámina 10, situada
alrededor del canal del epéndimo, también puede ser incluida.
Lámina I (Zona marginal de Waldeyer)
Los cuerpos neuronales tiene gran diversidad de tamaños. A ella llegan fibras aferentes
primarias Aδ y C. La mayoría de las neuronas de ésta lámina, son de proyección, formando
vías ascendentes largas hacia el tálamo y tallo cerebral, o contactando con otras láminas en
segmentos espinales cercanos y más lejanos
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Lámina II (Sustancia gelatinosa de Rolando)
Se divide en dos porciones, una externa o dorsal y otra interna o ventral. La porción externa
tiene células pequeñas, que reciben aferentes primarios de pequeño calibre (Aδ y C) y de
mayor calibre (Aβ). Los grupos celulares más importantes tienen funciones excitatorias o
inhibitorias, se conocen como células limítrofes y células centrales o en islote. La mayor
parte de las células de ésta lámina se comportan como interneuronas o se extienden a otras
láminas cercanas y sólo unas pocas contribuyen en la formación de tractos ascendentes
largos
Láminas III y IV (Núcleo propio o magnocelular)
La lámina III se diferencia de la II en que contiene un número mayor de axones
mielinizados y de la lámina IV en que sus cuerpos celulares son más pequeños. A ellas
llegan aferencias sensoriales no dolorosas, es decir, activadas por el folículo piloso y los
corpúsculos de Paccini (que reciben impulsos de presión).
Lámina V
Las células de ésta lámina juegan un papel determinante sobre el control y la transmisión de
la información dolorosa. Recibe entradas de nociceptores Aδ y C y sus axones contribuyen
en la formación de tractos ascendentes largos como el espinotalámico, espinomesencefálico
y espinoreticular. Las principales neuronas son multirreceptivas o de rango dinámico
amplio.
Lámina VI
Se encuentra sólo en las regiones cervical y lumbosacra. Recibe aferentes musculares de
bajo umbral y aferentes cutáneos de alto y bajo umbral.
Láminas VII y VIII
Muchas de sus neuronas responden a estímulos de alto umbral y contribuyen en la
formación de vías ascendentes largas como los tractos espinoreticular y espinotalámico.
Lámina X
Rodea al canal central, y tiene algunas células que son nociceptivas.
Neuronas nociceptivas medulares (neuronas de segundo orden)
La mayor parte de las neuronas nociceptivas de la médula espinal se encuentran situadas en
la zona de terminación de las fibras aferentes conectadas con nociceptores: láminas I, II,
IV, V y VI.
Se considera que hay tres grupos de neuronas nociceptivas, de acuerdo con las
características de sus aferencias.
a. Neuronas clase I o mecanorreceptoras: son activadas exclusivamente por fibras aferentes
de bajo umbral. Generalmente tienden a desensibilizarse con la estimulación repetida.
b. Neuronas clase II: son activadas tanto por estímulos aferentes de bajo umbral (no
nociceptivos), como por fibras aferentes nociceptivas; por eso se les denomina neuronas
multirreceptoras o de rango dinámico amplio (WDR en inglés). La mayoría de éstas, se
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encuentran en las capas más profundas del asta posterior (IV, V, VI) y sólo algunas en las
más superficiales (I y II). Reciben aferencias excitatorias de numerosos tipos de receptores
sensoriales cutáneos, musculares y viscerales. No distinguen entre estímulos inocuos y
estímulos nocivos, poseen campos receptivos muy amplios (cada una recibe información de
un elevado número de nociceptores), por eso carecen de la capacidad de localización
precisa de los estímulos de la periferia. Poseen la propiedad de sensibilizarse frente a
estímulos repetidos.
c. Neuronas clase III (nociceptivas específicas o nocirreceptivas): Son neuronas que se
activan exclusivamente por aferencias nociceptivas. Se encuentran principalmente en la
lámina I, y en menor número en la V. Como sólo responden ante estímulos nociceptivos,
juegan un papel importante en el mecanismo de señalización del carácter nocivo de un
estímulo. Sus campos receptivos son pequeños, por lo cual participan en los procesos de
localización fina de los estímulos periféricos nocivos.
Otras neuronas nociceptivas del asta posterior:
En la sustancia gelatinosa o lámina II, se encuentran neuronas con pequeños campos
receptivos, que habitualmente se inhiben por estímulos de alta intensidad y se estimulan por
el tacto. Parecen estar implicadas en la inhibición de otras neuronas nociceptivas.
En las láminas VI y VII existe una elevada concentración de “células complejas”, que se
caracterizan por poseer pequeños campos receptivos, con frecuencia bilaterales y las cuales
se activan o se inhiben en función del tipo de estímulo.
Los axones de la primera neurona que se proyectan hacia la médula, hacen sinapsis con las
neuronas de segundo orden, siguiendo un patrón característico en función del tipo de
receptor.
Las fibras aferentes gruesas, mielinizadas (Aβ) que están conectadas a mecanorreceptores
cutáneos de bajo umbral, terminan en las láminas II, IV y V y en la porción dorsal de la
lámina VI.
Las fibras Aδ terminan en las láminas I, II externa, V y X.
Las fibras tipo C terminan en las láminas I, II externa y V.
Las fibras de los nociceptores musculares y articulares terminan en las láminas I, V y VI.
Las fibras de los nociceptores C viscerales terminan en las láminas I, V y X, y algunas en
la lámina V contralateral.
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El hecho de que a la lámina V lleguen fibras de dolor somático superficial y profundo, de
dolor visceral y de sensibilidad no dolorosa, es la explicación del por qué un estímulo
doloroso generado en una víscera, puede ser interpretado por el organismo como se si
presentara en una estructura somática. A esto es lo que se le conoce como dolor referido. El
ejemplo típico es el dolor producido a nivel del corazón, que ingresa a la lámina V de los
niveles medulares T1 a T4 y puede referirse (experimentarse o percibirse) en los
dermatomas T1 a T4, es decir, cara medial del brazo (y a veces de la parte proximal del
antebrazo) y la parte superior de la región pectoral (región infraclavicular).
4. VIAS DE PROYECCIÓN
Las neuronas nociceptivas medulares se proyectan a otras láminas (proyecciones cortas) o
envían sus axones a centros supraespinales en el tallo cerebral y el tálamo (proyecciones
largas o vías ascendentes). Los centros más importantes son la sustancia reticular del bulbo
y mesencéfalo, la sustancia gris periacueductal y el núcleo ventroposterolateral del tálamo.
La mayor parte de las vias ascendentes son cruzadas, aunque existen fibras que ascienden
ipsilateralmente.
Los fascículos ascendentes mejor definidos desde el punto de vista anatómico son el
espino-talámico, el espino-reticular y el espino-mesencefálico.
Se ha encontrado en animales que neuronas de la lámina I (principalmente nociceptivas
específicas) se conectan con el sistema simpático toracolumbar, con la porción caudal del
núcleo del tracto solitario y la región ventrolateral del bulbo raquídeo. Otras proyecciones
se dirigen al área lateral parabraquial del mesencéfalo y a la región ventrolateral de la
sustancia gris periacueductal.
Las neuronas de rango dinámico amplio de las láminas profundas del asta posterior se
proyectan principalmente hacia la sustancia reticular mesencefálica.
La idea de “tractos” o “fascículos” que transmiten estímulos nociceptivos en forma
unidireccional, es obsoleta, ya que hay múltiples conexiones, que muchas veces funcionan
en sentido bidireccional.
Tracto Espinotalámico
Es la vía ascendente más importante en la transmisión del estímulo nociceptivo y está
localizada en el cuadrante anterolateral de la médula espinal. La mayor parte de sus axones
se originan en el asta dorsal, cruzan al otro lado por la comisura blanca anterior de la
médula espinal, para ascender por el cuadrante anterolateral opuesto. Sin embargo algunos
ascienden por el mismo lado (ipsilateralmente). Las fibras se disponen de una manera
organizada, siendo las más laterales, las pertenecientes a la sensibilidad de las regiones
corporales más distales (sacras y lumbares) y las más mediales, las pertenecientes a la
sensibilidad de regiones más proximales como la región cervical.
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Los axones de la mayoría de las células de las láminas I y V se proyectan directamente al
tálamo, específicamente al núcleo ventroposterolateral, allí hacen sinapsis con la tercera
neurona ( o neurona de tercer orden), la cual se proyecta hacia la corteza somatosensorial
(área 3,1,2). Esta proyección se hace de una manera somatotópica, por lo cual se cree que
éstas fibras están involucradas en los aspectos sensoriales y discriminativos del dolor. A
ésta vía se la conoce como el tracto neoespinotalámico.
No olvidar que la sensibilidad de la cara y cráneo tiene su tercera neurona a nivel del
núcleo ventroposteromedial del tálamo.
Los axones de otras láminas más profundas se conectan con núcleos de la formación
reticular del bulbo, la protuberancia y el mesencéfalo, con núcleos del rafé, con la sustancia
gris periacueductal, con el hipotálamo y con los núcleos talámicos mediales e
intralaminares; allí hacen sinapsis con neuronas de tercer orden, que a su vez se proyectan,
por medio de circuitos complejos, con zonas corticales menos específicas, como el sistema
límbico, la amígdala, etc. A ésta vía se la conoce como el tracto paleoespinotalámico.
El último grupo de fibras, se piensa que está involucrado en las respuestas reflejas
autonómicas, en el estado de excitación y en otros aspectos emocionales del dolor.
Tracto Espinoreticular
Constituye la entrada más directa de la médula espinal a la formación reticular. En los seres
humanos se desconoce la localización de las neuronas que lo originan. Participa en los
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mecanismos de dolor, más probalemente en conductas aversivas, respuestas reflejas
autonómicas y los componentes afectivo y motivacional de la experiencia dolorosa.
Tracto Espinomesencefálico
La mayor parte de sus axones provienen de las láminas I y V del lado contralateral y en
menor proporción ipsilateral, y terminan en núcleos mesencefálicos como el subnúcleo
lateral de la sustancia gris periacueductal, núcleo intercolicular, colículo superior y otros.
Como existen proyecciones que van del mesencéfalo a las porciones ventrobasal y medial
del tálamo y también al sistema límbico, se cree que una parte de las neuronas del tracto
espinomesencefálico están involucradas en nocicepción de tipo discriminativo y otras en las
respuestas reflejas autonómicas y afectivas-motivacionales.
El hecho de que éste tracto se conecte con la sustancia gris periacueductal, puede explicar
el por qué los impulsos que ascienden logran activar los circuitos descendentes inhibitorios
encargados de producir analgesia.
Desde el punto de vista práctico, la porción lateral del tracto espinotalámico se considera
como el sistema neoespinotálamico, el cual es filogenéticamente más reciente y de mayor
tamaño en humanos que en primates y otros animales inferiores.
La porción medial del tracto espinotalámico, más los tractos espinoreticular y
espinomesencefálico, se consideran como el sistema paleoespinotalámico.
Tracto Espinohipotalámico
La información nociceptiva y no nociceptiva procedente de neuronas del asta posterior
converge hacia estructuras diencefálicas, como el hipotálamo, dirigida por una vía
descubierta recientemente, el tracto espinohipotalámico. Como esta vía se proyecta al
hipotálamo, y sabemos que éste está involucrado en funciones autonómicas como el sueño,
el apetito, regulación de temperatura, respuesta al estrés, etc., aquí tenemos la explicación
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anatómica de las reacciones autonómicas y neuroendocrinas reflejas por el estímulo
doloroso. Algunas conexiones, como por ejemplo con el núcleo supraquiasmático del
hipotálamo (involucrado en el patrón sueño-vigilia), pueden explicar parcialmente las
alteraciones del comportamiento, como la dificultad de dormir en condiciones de dolor,
especialmente si se trata de dolor crónico.
Transmisión del dolor en la zona de la cabeza
Los impulsos dolorosos en ésta área se transmiten por medio de los pares craneales V, VII,
IX y X y de los tres primeros nervios cervicales. Los impulsos nociceptivos activan
neuronas en los núcleos trigeminales del tallo cerebral y en el asta dorsal de la médula
espinal; estas a su vez hacen sinapsis con otras estructuras como la formación reticular del
tallo cerebral, el tálamo y la corteza cerebral.
El sistema sensitivo trigeminal consta del ganglio trigeminal (ganglio de Gasser) que es una
estructura similar al ganglio de la raíz dorsal, en éste se encuentra la primera neurona. Estas
neuronas son monopolares, y sus axones se bifurcan. Mientras que sus prolongaciones
periféricas viajan por una de las tres ramas del trigémino (oftálmica, maxilar y mandibular)
hasta los receptores, las prolongaciones proximales viajan centralmente hasta hacer
contacto con el núcleo sensitivo del trigémino (específicamente la porción que se encuentra
entre la protuberancia y el bulbo raquídeo); allí está la segunda neurona.
El núcleo sensitivo del V par, a su vez, se divide en tres núcleos, los cuales son: el núcleo
mesencefálico trigeminal (que no tiene que ver con dolor sino con propiocepción), el
núcleo sensitivo principal (relacionado con tacto simple y discriminativo) y el núcleo
espinal trigeminal (relacionado con dolor y temperatura), que se subdivide en subnúcleo
oral, subnúcleo interpolar y subnúcleo caudal.
El subnúcleo caudal también se conoce como el asta dorsal bulbar, y se extiende
caudalmente desde el bulbo raquídeo hasta las astas posteriores de los segmentos cervicales
superiores de la médula espinal.
El ganglio trigeminal recibe aferencias procedentes de las tres divisiones del nervio
trigémino o V par craneal (oftálmico, maxilar y mandibular), de la duramadre y de gran
parte de los vasos de los dos tercios anteriores del cerebro.
Los distintos núcleos trigeminales originan varias vías ascendentes. Los axones de los
cuerpos celulares del núcleo sensitivo principal y del subnúcleo oral se proyectan, o bien
ipsilateralmente, formando el tracto trigeminotalámico dorsal, o contralateralmente,
formando el tracto trigeminotalámico ventral. Ambos, por supuesto, terminan en el tálamo,
en el núcleo ventral postero-medial; y allí se encuentra la tercera neurona.
El subnúcleo caudal (asta dorsal bulbar) contribuye en la formación de los tractos
trigeminotalámicos, pero también tiene proyecciones directas hacia el tálamo, la formación
reticular y el hipotálamo.
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5. MECANISMOS TÁLAMO-CORTICALES
Aunque tradicionalmente se había considerado que la integración final de los componentes
discriminativos, sensoriales y afectivos del dolor se hacía a nivel subcortical, sobre todo en
el tálamo y otros núcleos diencefálicos subtalámicos, se ha podido demostrar que también
existen centros corticales que participan en ésta integración final.
En el tálamo encontramos las neuronas de tercer orden, que envían sus proyecciones a la
corteza cerebral.
Tálamo
El tálamo es una estructura compleja que actúa como centro de relevo para los estímulos
nociceptivos aferentes. Las aferencias nociceptivas procedentes de las neuronas del asta
posterior y del núcleo sensitivo del trigémino, llegan a las neuronas de los núcleos
ventroposterolateral y ventroposteromedial del tálamo de una manera somatotópica; sus
campos receptivos son pequeños y contralaterales y se proyectan hacia la corteza cerebral
somatosensorial, por lo cual se relacionan más con el componente sensorial-discriminativo
del dolor.
Otras aferencias nociceptivas que viajan por los tractos espinotalámico y espinoreticular,
hacen sinapsis con neuronas de los núcleos mediales e intralaminares del tálamo (central
lateral y paramediano), no están organizadas de forma somatotópica, tienen campos
receptivos muy grandes, son bilaterales y se proyectan de manera difusa a la corteza
cerebral; se cree que hacia estructuras límbicas, por lo cual se relacionan más con el
componente emocional-afectivo del dolor.
Hipotálamo
Recibe estímulos nociceptivos e inocuos de todo el cuerpo, incluso de las vísceras. Estas
neuronas no están organizadas de forma somatotópica, por ello no están implicadas en
aspectos de localización y discriminación del dolor.
Algunos núcleos hipotalámicos envían proyecciones a la glándula pituitaria.
Sistema Límbico
Este sistema consta de partes subcorticales del telencéfalo, mesencéfalo y diencéfalo,
incluye a las circunvoluciones subcallosa, la del cíngulo, la parahipocámpica, la formación
hipocámpica, así como a los siguientes núcleos subcorticales: amígdala, núcleo septal,
hipotálamo, núcleo talámico anterior y núcleos de los ganglios basales. Recibe aferencias
del tracto espinotalámico, del tálamo y de la formación reticular, y se proyecta a varias
zonas de la corteza cerebral, particularmente a la corteza frontal y a la temporal. Está
relacionado con los aspectos motivacionales y emocionales del dolor, incluyendo el humor
y la experiencia.
La corteza cingular es parte del sistema límbico, que recibe al sistema sensorial y a los
impulsos corticales y que activa a los efectores viscerales y somáticos que contribuyen a la
expresión fisiológica del comportamiento y de la emoción. Trabajos recientes han
demostrado que la circunvolución del cíngulo se activa en humanos por el estímulo
doloroso. La lesión de la corteza del cíngulo se ha utilizado con el fin de aliviar el dolor y el
sufrimiento.
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Corteza Cerebral Somatosensorial
Es el área más importante de la corteza cerebral relacionada con la nocicepción. Se le
conoce también como área sensitiva primaria 3.1.2. Recibe aferencias de varios núcleos del
tálamo, particularmente de los núcleos ventral posterior lateral y medial y tálamo posterior.
La corteza somatosensensorial está organizada de forma somatotópica, es decir, la zona
que tiene mayor densidad de receptores, ocupa proporcionalmente un área mayor y tiene un
importante papel en los aspectos discriminativo y de localización del dolor.
El área primaria se conecta con áreas sensitivas secundarias y con otras áreas asociativas y
motoras, cuya interacción se piensa que es indispensable para adquirir experiencia
conciente de los estímulos.
Las fibras eferentes de la corteza cerebral, se originan en las áreas 4, 6, 3.1.2. y 5, y forman
el fascículo corticoespinal. Descienden por el tallo cerebral hasta el bulbo, en cuyo tercio
caudal la mayoría se decusan, formando el fascículo corticoespinal lateral y ls que no lo
hacen, el fascículo corticoespinal anterior. Por medio de estas vías, la corteza puede influir
tanto sobre las motoneuronas del asta anterior, como sobre las aferencias que llegan al asta
posterior.
6. VIAS DESCENDENTES MODULADORAS
La modulación es el proceso por el cual la transmisión puede ser facilitada o inhibida. Lo
anterior se logra por medio de ciertas funciones y de interacciones dinámicas muy
complejas que incluyen entrada de impulsos desde la periferia, interneuronas y vías
descendentes del encéfálo. En éste punto veremos el procesamiento, modificación y control
de los impulsos aferentes, por medio de sistemas descendentes moduladores del dolor.
Corteza cerebral
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Existen numerosas regiones involucradas en la modulación intrínseca del estímulo
doloroso. Estas incluyen a la corteza somatosensorial, al hipotálamo (núcleo
paraventricular, hipotálamo lateral), el mesencéfalo, sustancia gris periacueductal, áreas de
la protuberancia, incluyendo el área tegmental lateral y el rafé magno. La estimulación
eléctrica de algunas de éstas regiones en humanos y en animales, produce analgesia. Por
ejemplo, la estimulación eléctrica de la sustancia gris periacueductal y del núcleo rafé
bulbar, ricos en receptores morfínicos, provoca analgesia sin alteración motora,
probablemente a través de una vía inhibitoria descendente, el fascículo dorsolateral.
Experimentalmente se puede obtener analgesia con microinyecciones de morfina en éstas
zonas. Estas vías inhibitorias descendentes también pueden ser estimuladas por el dolor y el
estrés y provocar alguna modulación a nivel medular. Por otro lado, el bloqueo del
fascículo dorsolateral (mediante frío o mediante su sección) aumenta la respuesta de las
neuronas nociceptivas activadas por estímulos dolorosos.
Hay sistemas inhibidores descendentes mediados por opioides y por otras sustancias; entre
éstos últimos se destacan uno mediado por norepinefrina y otro por serotonina, lo cual
permite diferenciar claramente tres componentes, que se interrelacionan funcionalmente:
-Sistema opioide: Los precursores opiáceos (pro-opiomelanocortina, proencefalina y
prodinorfina) y sus respectivos péptidos (β-endorfina, encefalinas y dinorfinas) están
presentes en la amígdala, el hipotálamo, la sustancia gris periacueductal, el rafé magno y el
asta posterior.
-Sistema noradrenérgico: Las neuronas noradrenérgicas se proyectan desde el locus
coeruleus y otras células noradrenérgicas desde la protuberancia hacia la médula espinal.
Estas proyecciones se encuentran en el fascículo dorsolateral. La estimulación de estas
áreas produce analgesia como lo hace la administración (directa o intratecal) de un agonista
de los receptores α-2, como la clonidina.
-Sistema serotoninérgico: Muchas neuronas del rafé magno contienen serotonina y envían
proyecciones a la médula espinal por el fascículo dorsolateral. El bloqueo farmacológico o
la lesión del rafé magno, puede reducir los efectos de la morfina. Por otra parte, la sustancia
gris periacuductal puede activar al núcleo dorsolateral bulbar, el cual se proyecta al asta
posterior por el fascículo dorsolateral, liberando serotonina como neurotransmisor.
La administración de serotonina a la médula espinal produce analgesia.
La analgesia que se produce por la activación de la sustancia gris periacueductal,
principalmente cuando se estimulan sus zonas ventrales, es mediada por proyecciones
descendentes a la protuberancia y al bulbo raquídeo, que tiene como neurotransmisores
serotonina y neurotensina.
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