Hoe voelen mensen pijn en waarom heeft het lichaam het nodig? We voelen elke dag pijn. Het controleert ons gedrag, vormt onze gewoonten en helpt ons te overleven. Dankzij de pijn doen we op tijd gips, nemen we ziekteverlof, trekken we onze hand weg van het hete strijkijzer, zijn we bang voor tandartsen, rennen we weg van de wesp, leven we mee met de personages in de Saw-film en vermijden we de bende hooligans.
Vissen zijn de eerste organismen op aarde die pijn voelen. Levende dingen evolueerden, werden complexer, en ook hun manier van leven. En om hen te waarschuwen voor het gevaar, verscheen er een eenvoudig mechanisme om te overleven: pijn.
Waarom voelen we pijn?
Ons lichaam bestaat uit een enorm aantal cellen. Om te kunnen interageren, zijn er speciale eiwitten in de celmembraan - ionkanalen. Met behulp hiervan wisselt een cel ionen uit met een andere cel en maakt contact met de externe omgeving. De oplossingen in de cellen zijn rijk aan kalium maar arm aan natrium. Bepaalde concentraties van deze ionen worden gehandhaafd door een natrium-kaliumpomp, die overtollige natriumionen uit de cel pompt en vervangt door kalium.
Het werk van kalium-natriumpompen is zo belangrijk dat de helft van het gegeten voedsel en ongeveer een derde van de ingeademde zuurstof hen van energie gaat voorzien.
Ionische kanalen zijn echte poorten van de zintuigen, waardoor we warmte en kou kunnen voelen, de geur van rozen en de smaak van ons favoriete gerecht, en ook pijn kunnen voelen.
Promotie video:
Wanneer iets het celmembraan aantast, wordt de structuur van het natriumkanaal vervormd en gaat het open. Door een verandering in de ionische samenstelling ontstaan elektrische impulsen die zich voortplanten door de zenuwcellen. Neuronen bestaan uit een cellichaam, dendrieten en een axon - het langste proces waarlangs de impuls beweegt. Aan het einde van het axon zitten bellen met een neurotransmitter, een chemische stof die betrokken is bij de overdracht van deze impuls van een zenuwcel naar een spier of andere zenuwcel. Acetylcholine geeft bijvoorbeeld een signaal door van een zenuw naar een spier, en er zijn veel andere mediatoren tussen neuronen in de hersenen, zoals glutamaat en het "vreugdehormoon" serotonine.
Je vinger afsnijden tijdens het koken van een salade - dit is bij bijna iedereen gebeurd. Maar je snijdt niet door in je vinger, je trekt je hand weg. Dit komt doordat een zenuwimpuls langs neuronen loopt van gevoelige cellen, pijndetectoren, naar het ruggenmerg, waar de motorische zenuw al het commando doorgeeft aan de spieren: haal je hand weg! Je doet een pleister om je vinger, maar je voelt toch pijn: ionenkanalen en neurotransmitters sturen signalen naar de hersenen. Het pijnsignaal gaat door de thalamus, hypothalamus, reticulaire formatie, gebieden van de middenhersenen en medulla oblongata.
Ten slotte bereikt pijn zijn bestemming - de gevoelige gebieden van de hersenschors, waar we ons er volledig van bewust zijn.
Leven zonder pijn
Leven zonder pijn is de droom van veel mensen: geen lijden, geen angst. Dit is heel reëel, en er zijn mensen onder ons die geen pijn voelen. In 1981 werd Stephen Peet bijvoorbeeld geboren in de Verenigde Staten, en toen zijn tanden eruit kwamen, begon hij op zijn tong te kauwen. Gelukkig merkten zijn ouders dit op tijd en brachten ze de jongen naar het ziekenhuis. Daar werd hen verteld dat Stephen een aangeboren ongevoeligheid voor pijn had. Steve's broer Christopher werd snel geboren, en hij bleek hetzelfde te hebben.
Mam zei altijd tegen de jongens: infectie is een sluipmoordenaar. Zonder de pijn te kennen, konden ze de symptomen van ziekten niet op zichzelf zien. Regelmatige medische onderzoeken waren nodig. Omdat ze geen idee hadden wat pijn is, konden de jongens tot pulp vechten of, nadat ze een open breuk hadden gekregen, met een uitstekend bot strompelen, zonder het zelfs maar op te merken.
Toen hij een keer met een elektrische zaag werkte, scheurde Steve zijn arm van pols tot elleboog, maar naaide hem zelf dicht, omdat hij te lui was om naar de dokter te gaan.
“We sloegen vaak school over omdat we met een andere blessure in een ziekenhuisbed belandden. We brachten daar meer dan één kerstochtend en verjaardag door”, zegt Stephen. Een leven zonder pijn is geen leven zonder lijden. Steve heeft ernstige artritis en een zere knie, waardoor hij met amputatie wordt bedreigd. Zijn jongere broer Chris pleegde zelfmoord nadat hij hoorde dat hij in een rolstoel zou kunnen belanden.
Het blijkt dat de broers een defect hebben in het SCN9A-gen, dat codeert voor het Nav1.7-eiwit, een natriumkanaal dat betrokken is bij pijnperceptie. Zulke mensen onderscheiden koude van warm en voelen aanraking, maar het pijnsignaal gaat niet over. Dit sensationele nieuws verscheen in 2006 in het tijdschrift Nature. Dat ontdekten wetenschappers door zes Pakistaanse kinderen te onderzoeken. Onder hen was een goochelaar die de menigte vermaakte door over de hete kolen te lopen.
In 2013 verscheen een ander onderzoek in Nature dat zich richtte op een klein meisje dat niet bekend was met het voelen van pijn. Duitse wetenschappers van de Universiteit van Jena ontdekten een mutatie in het SCN11A-gen, dat codeert voor het eiwit Nav1.9, een ander natriumkanaal dat verantwoordelijk is voor pijn. Overexpressie van dit gen voorkomt de ophoping van ionenladingen en de elektrische impuls gaat niet door de neuronen - we voelen geen pijn.
Het blijkt dat onze helden hun "superkracht" hebben gekregen door de storing van natriumkanalen, die betrokken zijn bij de overdracht van een pijnsignaal.
Wat zorgt ervoor dat we minder pijn voelen?
Als we pijn hebben, produceert het lichaam speciale "interne medicijnen" - endorfines, die zich binden aan opioïde receptoren in de hersenen, waardoor de pijn dof wordt. Morfine, geïsoleerd in 1806 en bekend als een effectieve pijnverlichter, werkt als endorfine - het bindt zich aan opioïde receptoren en remt de afgifte van neurotransmitters en neuronale activiteit. Bij subcutane toediening begint morfine binnen 15-20 minuten te werken en kan tot zes uur aanhouden. Alleen moet men zich niet laten meeslepen door zo'n "behandeling", het kan slecht aflopen, zoals in Boelgakovs verhaal "Morfine". Na enkele weken gebruik van morfine stopt het lichaam met de productie van endorfine in voldoende hoeveelheden en treedt afhankelijkheid op. En wanneer het effect van het medicijn eindigt, gaan veel voelsignalen naar de hersenen, niet langer beschermd door het antipijnsysteem,lijden veroorzaken - terugtrekking vindt plaats.
Alcoholische dranken tasten ook het endorfinesysteem aan en verhogen de pijngrens. Alcohol in kleine doses, zoals endorfine, is euforisch en maakt ons minder vatbaar voor een klap in het gezicht na een bruiloftsfeest. Feit is dat alcohol de synthese van endorfine stimuleert en het heropnamesysteem van deze neurotransmitters onderdrukt.
Na het verwijderen van alcohol uit het lichaam nemen de drempels voor pijngevoeligheid echter af als gevolg van de remming van de synthese van endorfines en een toename van de activiteit van hun aanval, wat de typische kater van de volgende ochtend niet verlicht.
Wie doet er meer pijn: mannen of vrouwen?
Vrouwen en mannen ervaren pijn anders, blijkt uit een onderzoek van onderzoekers van McGill University, die ontdekten dat pijnperceptie bij vrouwelijke en mannelijke muizen in verschillende cellen begint. Tot op heden is er veel onderzoek gedaan naar de aard van pijn bij vrouwen en mannen, en de meeste geven aan dat vrouwen er meer last van hebben dan mannen.
Tijdens een grootschalig werk in 2012, toen wetenschappers de gegevens van meer dan 11.000 patiënten van Californische ziekenhuizen analyseerden, ontdekten wetenschappers dat vrouwen de pijn erger verdragen en er vaker mee te maken hebben dan mannen. En plastisch chirurgen uit de Verenigde Staten hebben ontdekt dat vrouwen twee keer zoveel zenuwreceptoren per vierkante centimeter op hun gezicht hebben als mannen. Meisjes zijn al zo gevoelig vanaf de geboorte - volgens een studie gepubliceerd in het tijdschrift Pain waren bij pasgeboren meisjes nabootsingsreacties op injecties in de voet meer uitgesproken dan bij jongens. Het is ook bekend dat vrouwen na een operatie vaker pijnklachten hebben en zich slechter voelen in de tandartsstoel.
Hormonen helpen arme vrouwen
Een van de vrouwelijke geslachtshormonen, oestradiol, vermindert bijvoorbeeld de activiteit van de pijnreceptor en helpt vrouwen gemakkelijker om te gaan met hoge pijnniveaus.
De oestradiolspiegels stijgen bijvoorbeeld sterk vóór de bevalling en werken als een soort pijnstiller. Helaas neemt na de menopauze het niveau van dit hormoon in het lichaam af en hebben vrouwen meer pijn. Mannen hebben overigens een vergelijkbare situatie met testosteron. Het niveau van dit mannelijke geslachtshormoon neemt af met de leeftijd en sommige pijnsymptomen worden meer uitgesproken.
Maar pijn is niet alleen de overdracht van zenuwimpulsen naar de hersenen, het is ook de psychologische perceptie van pijn. Deelnemers aan een interessant onderzoek verdrievoudigden bijvoorbeeld hun pijngrens nadat ze hadden laten zien hoe een andere deelnemer kalm dezelfde pijnblootstelling verdroeg. Jongens wordt vanaf de geboorte geleerd moedig te zijn: "jongens huilen niet", "je moet volhouden", "het is een schande om te huilen". En dit levert een belangrijke bijdrage: mannen verdragen pijn standvastig, en de hersenen "denken" dat het voor hen niet zo pijnlijk is.
