Спиноталамический путь

Спиноталамический путь — это восходящий проводящий путь соматосенсорной системы, который передаёт болевые, температурные и частично тактильные сигналы от рецепторов кожи и внутренних органов к головному мозгу. Является частью антеролатеральной системы (латерального спиноталамического тракта) и играет ключевую роль в формировании болевых ощущений.

Анатомия

Первый нейрон (периферический)

Спиноталамический путь начинается с рецепторов — свободных нервных окончаний (ноцицепторов, терморецепторов, механорецепторов), расположенных в коже, слизистых оболочках, суставах и внутренних органах. От этих рецепторов сигнал передаётся по дендритам псевдоуниполярных нейронов спинномозговых ганглиев (дорсальных корешков). Тела этих нейронов находятся в спинномозговых узлах.

Второй нейрон (центральный)

Аксоны первых нейронов входят в спинной мозг через задние корешки и направляются к задним рогам серого вещества. Здесь они синаптируют с телами вторых нейронов (трактовых клеток), расположенных в основном в желатинозной субстанции (студенистое вещество) и в собственных ядрах задних рогов (I, II, V слои по Рекседу). Аксоны этих нейронов переходят на противоположную сторону спинного мозга через переднюю белую спайку (вентральную комиссуру) на уровне сегмента, расположенного на 1–2 сегмента выше уровня входа. После перекрёста они образуют латеральный спиноталамический тракт в переднебоковом канатике белого вещества.

Третий нейрон (таламический)

Волокна латерального спиноталамического тракта восходят в составе переднебокового канатика спинного мозга, проходят через ствол мозга (варолиев мост, средний мозг) и заканчиваются в вентральном заднелатеральном ядре (VPL) таламуса. В таламусе происходит переключение на третий нейрон. Аксоны третьих нейронов образуют таламокортикальные проекции, которые направляются через заднюю ножку внутренней капсулы к соматосенсорной коре (постцентральная извилина, поля 1, 2, 3 по Бродману).

Функция

Основная функция спиноталамического пути — проведение болевой и температурной чувствительности. Он также участвует в передаче грубой тактильной (прикосновение, давление) и висцеральной чувствительности. В отличие от лемнискового пути (медиальная петля), который проводит тонкую тактильную и проприоцептивную чувствительность, спиноталамический путь характеризуется:

• Медленной скоростью проведения (около 5–15 м/с) из-за тонких миелинизированных (Aδ) и немиелинизированных (C) волокон.
• Диффузной организацией — сигналы могут обрабатываться на нескольких уровнях (спинной мозг, ствол, таламус, кора).
• Соматотопической организацией — волокна от нижних конечностей расположены латерально, от верхних — медиально в тракте.

Классификация

Выделяют два основных подтипа спиноталамического пути:

Латеральный спиноталамический тракт

Основной путь для болевой и температурной чувствительности. Волокна перекрещиваются в спинном мозге и восходят в боковом канатике. Обеспечивает быструю, локализованную боль (эпикритическая) и медленную, диффузную боль (протопатическая). Восходит к вентробазальному комплексу таламуса.

Передний спиноталамический тракт

Проводит грубую тактильную и давящую чувствительность. Волокна также перекрещиваются, но расположены более вентрально. Восходит к таламусу, но в меньшей степени участвует в болевой передаче.

Физиология

Болевая передача

Спиноталамический путь является основным каналом для передачи ноцицептивных сигналов. Активация ноцицепторов (например, при повреждении ткани) вызывает генерацию потенциалов действия, которые по Aδ-волокнам (быстрая боль) и C-волокнам (медленная боль) достигают спинного мозга. В задних рогах происходит модуляция сигнала (например, через ворота боли по теории Мелзака-Уолла). Далее сигнал передаётся в таламус, где происходит первичная обработка, и затем в кору — для осознания боли.

Температурная чувствительность

Терморецепторы (холодовые и тепловые) передают информацию о температуре по тем же волокнам. Холодовая чувствительность проводится быстрее (Aδ-волокна), тепловая — медленнее (C-волокна). В таламусе и коре происходит интеграция температурных сигналов.

Висцеральная чувствительность

Спиноталамический путь участвует в передаче болевых сигналов от внутренних органов (висцеральная боль). Это может проявляться как отражённая боль (например, боль в левой руке при инфаркте миокарда) из-за конвергенции висцеральных и соматических афферентов на одних и тех же нейронах спинного мозга.

Клиническое значение

Повреждения

• Перерезка спинного мозга (травма, опухоль, ишемия) приводит к выпадению болевой и температурной чувствительности на противоположной стороне тела ниже уровня повреждения (синдром Броун-Секара). При этом сохраняется тактильная и проприоцептивная чувствительность на стороне повреждения.
• Синдром передней спинальной артерии (ишемия передних 2/3 спинного мозга) вызывает двустороннее выпадение болевой и температурной чувствительности ниже уровня поражения, но сохранение тактильной и проприоцептивной (из-за сохранения задних канатиков).
• Таламический синдром (инсульт в области таламуса) — боль, жжение, парестезии на противоположной стороне тела, часто с гиперпатией (повышенная чувствительность к боли).

Диагностика

Для оценки функции спиноталамического пути в клинической практике используют:

• Проверку болевой чувствительности — укол иглой или булавкой.
• Проверку температурной чувствительности — прикосновение пробирок с холодной и горячей водой.
• Электрофизиологические методы — соматосенсорные вызванные потенциалы (ССВП) для оценки проводимости по тракту.

Лечение

При хронической боли, связанной с повреждением спиноталамического пути, применяют:

• Медикаментозную терапию — опиоидные анальгетики, антидепрессанты, антиконвульсанты.
• Нейростимуляцию — чрескожная электрическая стимуляция нервов (TENS), спинальная стимуляция (SCS).
• Хирургические методы — кордотомия (перерезка спиноталамического тракта) при некупируемой боли (например, при раке).

Сравнение с другими путями

Эволюция

Спиноталамический путь является эволюционно древним. У низших позвоночных (рыбы, амфибии) он представлен в виде простых восходящих путей, обеспечивающих защитные реакции на боль. У млекопитающих произошло усложнение — появление дополнительных путей (спиноретикулярный, спиномезэнцефалический), которые обеспечивают эмоциональную и вегетативную реакцию на боль. У человека спиноталамический путь достигает максимального развития, обеспечивая тонкую дифференцировку болевых и температурных ощущений.

Интересные факты

• Спиноталамический путь содержит около 30–40% всех восходящих волокон спинного мозга.
• Болевые сигналы могут модулироваться на уровне спинного мозга через эндогенные опиоидные системы (энкефалины, эндорфины).
• У некоторых людей с врождённой аналгезией (отсутствием болевой чувствительности) спиноталамический путь может быть недоразвит или повреждён.
• Спиноталамический путь участвует в формировании фантомных болей после ампутации конечностей.

Источники

1. Неттер Ф. Атлас анатомии человека. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2018.
2. Синельников Р. Д., Синельников Я. Р. Атлас анатомии человека. — М.: Медицина, 1996.
3. Гайтон А. К., Холл Дж. Э. Медицинская физиология. — М.: Логосфера, 2008.
4. Кузин М. И. Хирургические болезни. — М.: Медицина, 2002.
5. Болезни нервной системы / Под ред. Н. Н. Яхно. — М.: Медицина, 2005.
6. Kandel E. R., Schwartz J. H., Jessell T. M. Principles of Neural Science. — McGraw-Hill, 2013.
7. Martin J. H. Neuroanatomy: Text and Atlas. — McGraw-Hill, 2012.