A nivel biológico, la fisiopatología del dolor engloba una serie de mecanismos que son denominados transducción, transmisión, modulación y percepción. A continuación, se detallan dichos procesos fisiológicos relacionados con los grandes síndromes dolorosos.
Mecanismo de transducción
El mecanismo de transducción es el proceso por el cual un estímulo considerado nociceptivo generará un potencial de acción que podrá ser transmitido. El proceso de transducción sucede en los nociceptores periféricos cutáneos o subcutáneos, osteoarticulares y viscerales. Realmente el proceso de transducción sucederá a nivel de las ramas más terminales de las fibras Aδ y C. Estas no cuentan con una estructura anatómica que se pueda considerar nociceptor.
Los nociceptores tienen tres propiedades características: un alto umbral para la estimulación cutánea, una capacidad de codificar la intensidad de los estímulos en el rango lesivo y una falta de actividad espontánea en ausencia de estimulación nociva previa. Estas propiedades van a ser las que capaciten al organismo para discriminar los estímulos nocivos de estímulos inocuos.
La fibras Aδ se caracterizan por ser mielínicas. Tienen un diámetro que oscila entre 1-5μg y una alta rapidez de transmisión. Además, son responsables de la transmisión del dolor bien localizado que genera respuestas rápidas. Las fibras C, por su parte, son amielínicas y con un diámetro de entre 0,3 a 1,5 μm. Son mucho más numerosas y se localizan en el sistema osteomuscular, en vísceras y piel. Se caracterizan por ser polimodales, es decir, se activan ante varios tipos de estímulos, mecánicos, químicos y térmicos.
Transmiten un tipo de dolor más lento, menos definido que caracteriza al dolor subagudo y crónico. El estímulo doloroso puede ser transmitido también a través de receptores conocidos como ‘silentes’. Estos se activan en circunstancias especiales asociadas a inflamación.
Procesos
El mecanismo de transducción se basa en la despolarización de la fibra aferente a nivel periférico. El estímulo genera dos tipos de procesos de transducción. Por un lado, la activación y, por otro, la modificación de la sensibilidad.
- Activación: la activación vendrá determinada por el efecto físico-químico del estímulo sobre la porción terminal de la fibra sensitiva. Este estímulo genera una alteración de la permeabilidad de la neurona. Da lugar a un potencial de membrana dado por la entrada o salida de cargas iónicas (Na+, K+) a través de la membrana.
- Modificación de la sensibilidad: la mayor parte de los nociceptores tienen propiedades quimiorreceptoras. Esto les confiere capacidad para modificar sus niveles de respuesta ante los estímulos. Da lugar a fenómenos de disminución o aumento del umbral de repuesta. Habitualmente la liberación de sustancias químicas en procesos inflamatorios dará lugar a una disminución del potencial umbral. Este provocará los fenómenos de hiperalgesia y sensibilización locales.
Fisiología
Una vez codificado el estímulo periférico en forma de impulso eléctrico, se iniciará el proceso de su transmisión hacia el sistema nervioso central. Este será el procedimiento fisiológico de la transmisión.
En la transmisión intervienen varias estructuras anatómicas. La primera neurona sensitiva, el asta posterior de la médula espinal, los haces espinales ascendentes (segunda sinapsis) y estructuras anatómicas de sistema nervioso central como corteza cerebral, sustancia negra, sustancia gris periacueductal o tálamo.
Fenómenos
Los fenómenos fisiológicos que ocurren en estos distintos niveles son:
- Primera neurona sensitiva: una vez generado el potencial eléctrico, la transmisión de este se sucede a través de la primera neurona sensitiva. Se trata de una neurona monopolar, cuyo núcleo se encuentra en los ganglios periféricos paramedulares y en el ganglio de gasser para la vía trigeminal o vía del V par. Desde estos, el potencial de acción continúa transmitiéndose por la fibra nerviosa periférica hasta llegar al asta posterior de la médula, donde se producirá la primera sinapsis.
- Segunda neurona sensitiva: los núcleos de las segundas neuronas transmisoras del dolor se encuentran principalmente a nivel del asta posterior en las láminas I y II de Rexed. Sobre todo donde se establecen la mayoría de la sinapsis de las fibras Aδ y C. Son neuronas tipo II que transmiten principalmente información nociceptiva.
- El núcleo de la tercena neurona sensitiva se encuentra ubicado a nivel del tálamo en la vía espinotalámica. Desde allí se proyectarán axones neuronales a la corteza cerebral (áreas S1 y S2). El haz espinorreticular proyectará hacia el sistema límbico y la sustancia negra y corteza prefrontal. A este nivel, el dolor se hará consciente y se estructurarán y se integrarán los aspectos cognitivos y emocionales del dolor.
Mecanismo de modulación
La transmisión nociceptiva resulta del balance entre el sistema excitatorio e inhibitorio del dolor. La percepción del dolor se da en las situaciones de disbalance entre ambos sistemas neurobiológicos.
El asta posterior de la médula es la estructura anatómica que incorpora mayor cantidad de funciones en cuanto a modulación de la sensibilidad. Por un lado, en el asta posterior se inician los mecanismos de modulación en la percepción del dolor a nivel de la primera sinapsis. Por otro lado, la médula espinal es el soporte para la trasmisión de la inhibición del dolor. Se origina en estructuras del SNC, finalizando en diferentes láminas del propio asta posterior.
La Teoría de la puerta fue propuesta por Melzack y Wall en 196511. Es uno de los primeros trabajos que llegan a concretar la funcionalidad de los mecanismos moduladores del dolor a nivel específico espinal. Pese a que hoy en día se admiten que tiene diversas limitaciones, se considera uno de los principales hitos en el desarrollo de las teorías que apoyan la existencia de vías analgésicas endógenas.
Biomoléculas neuromoduladoras
- Opioides endógenos: son neuropéptidos que se encuentran de forma abundante en el sistema nervioso central a nivel del hipotálamo, la oliva, el rafe y el asta posterior medular, en la sustancia gris periacueductal y en interneuronas medulares. Existen tres grandes grupos de opioides endógenos: las endorfinas, encefalinas y dinorfinas.
- Serotonina: se trata de uno de los neuromoduladores del dolor más importantes. Es liberado tanto a nivel central como a nivel medular donde se produce en la formación reticular medular.
- Noradrenalina: producida en el locus coeruleus. Principalmente, actúa inhibiendo el dolor tras la estimulación de los receptores α2 a nivel espinal y los receptores α1 y α 2ª nivel supraespinal.
- Glicina: se trata de un aminoácido con función inhibitoria en la transmisión del dolor. Esta sustancia se encuentra abundantemente en el tallo cerebral, región pontocerebelosa y médula espinal. Especialmente en el asta posterior de la medula espinal se concentran gran cantidad de neuronas glicinérgicas. Es a este nivel donde procede como neurotransmisor inhibidor del dolor rápido. Actúa sobre receptores GlyRs, y ejerce, fundamentalmente junto con el GABA en la modulación de dolor a nivel del asta posterior de la médula espinal.
- Ácido γ-aminobutírico (GABA): biomolécula originada a partir del glutamato. Actúa al igual que la glicina, es decir, inhibiendo la transmisión del estímulo nociceptivo a nivel del sistema neuromodulador intrínseco de la médula. Su acción Uniéndose a receptores GABA pre y postsinápticos, induce una disminución de la liberación del glutamato al espacio sináptico.
Percepción del dolor
La llegada del impulso nociceptivo a áreas corticales cerebrales es la responsable de la percepción del dolor. El fenómeno de percepción del dolor es uno de los aspectos más complejos en el ámbito sensorial. Debe ser diferenciado conceptualmente del fenómeno de la nocicepción, que es un proceso biológico generado por la estimulación por parte de agentes nocivos.
La percepción del dolor, por su parte, implica la ‘construcción’ consciente del dolor. Integra los aspectos emocionales y cognitivos a los puramente físicos. A partir de la percepción consciente del dolor, el ser humano comienza a padecer sufrimiento y crea conductas asociadas al dolor.
La integración y la interpretación de los estímulos nociceptivos se llevará a cabo a nivel de la corteza cerebral. Existen varias áreas cerebrales que intervienen de forma paralela en la interpretación y en el resultado final de la construcción final del dolor.
Desde el tálamo, la corteza cerebral recibirá múltiples proyecciones que provienen de las vías sensitivas ascendentes. Entre ellas las que tienen que ver con la transmisión de los estímulos nocivos. El área principal hacia donde se dirigen estas proyecciones es la corteza somatosensorial SI, considerada como área primaria del dolor. Esta zona de la corteza cerebral se ha relacionado con la capacidad de localización y discriminación de la intensidad del dolor.
Neuroplasticidad y sensibilización
La plasticidad se define según la OMS como la «capacidad que tienen las células que conforman el sistema nervioso para reconstituirse de forma anatómica y funcional, después de ciertas patologías, enfermedades o incluso traumatismos”.
Es una característica propia del tejido nervioso que permite modificar las condiciones neurofisiológicas originales como mecanismo de adaptación a circunstancias sobrevenidas. Sin embargo, es también el origen del desarrollo del dolor patológico. Da lugar a fenómenos sensitivos como la alodinia o la hipersensibilidad.
La neuroplasticidad puede darse a cualquier nivel de la vía sensitiva, ya sea periférico en los nociceptores, a nivel del asta posterior medular o en las vías ascendentes, a nivel de estructuras del sistema nervioso central como es el tálamo, la corteza o la amígdala.
Fases de plasticidad neuronal
El mecanismo de la plasticidad neuronal se da en tres fases diferentes:
- Fase de activación: se trata de un fenómeno que se caracteriza por su instauración rápida, en unas horas, y por ser reversible. Afecta principalmente al mecanismo de transmisión del estímulo doloroso.
- Fase de modulación: esta fase se caracteriza por la presencia de cambios en la funcionalidad de las neuronas que, si bien son reversibles, se prolongan más en el tiempo que los fenómenos de activación.
- Modificación: el fenómeno de modificación a diferencia de las fases anteriores es un proceso irreversible. Mediante este mecanismo se modificarán las expresiones tanto periféricas como a nivel medular de los receptores excitatorios y los receptores inhibitorios
Medicina del dolor
Las especialidades médicas de TECH Universidad Tecnológica también incluyen el estudio del ámbito perioperatorio, pero desde diferentes perspectivas. En el caso del Máster en Actualización en Anestesiología y Reanimación o el Máster en Cuidados Paliativos, las técnicas para la prevención del dolor se abordan desde una disciplina enfocada en el quirófano, mientras que en el Máster en Dolor los profesionales sanitarios se especializan en el manejo del dolor crónico desde las patologías de los pacientes. En consecuencia, los estudiantes serán capaces de ofrecer tratamientos más efectivos a las personas que lo necesiten.
