Šokující experimenty: jak vědci určili práh bolesti? Vysoký a nízký práh citlivosti na bolest u žen nebo mužů – jak se měří a na čem závisí.
Aby vědci vytvořili objektivní stupnici bolesti, spálili ruce... rodící ženy.
V den prvního startu člověka do vesmíru stojí za to přemýšlet o tom, kolik neúspěšných experimentů a testů existuje na jeden vědecký a konstrukční úspěch. I když mluvíme o kosmonautice, jejíž nehody a triumfy jsou na očích, víme především o velkých katastrofách s lidskými oběťmi. O každodenním vědeckém obratu toho víme málo, a pokud konkrétní vědní obor nemá mediální příznivce a nemůže se pochlubit něčím velkolepým, pak neúspěchy a neúspěchy zajímají málokoho – kromě úzkých specialistů. Mezitím by historie některých studií, které se ukázaly jako neprůkazné a následně zkrácené „v provozuschopném stavu“, mohla sloužit jako materiál pro akční film.
Ve čtyřicátých letech dvacátého století zahájila skupina výzkumníků ze slavné americké Cornell University sérii prací na vytvoření stupnice bolesti. Neexistence objektivního indikátoru bolesti stále způsobuje medicíně mnoho problémů: je nutné spoléhat se na čistě subjektivní hodnocení jako „nepříliš bolestivé“, „bolí“ a „velmi bolestivé“. Cílem bylo vyvinout jednotku bolesti, která by poskytovala objektivní informace o pocitech bolesti bez ohledu na jejich povahu. Bylo navrženo zařízení, které zahřívalo kůži na čele dobrovolníků - několika studentů medicíny. Vědci navrhli dol (z dolor - bolest) jako jednotku pro měření bolesti. Pak začaly experimenty: dobrovolníci museli poslouchat své vlastní vjemy a hlásit, jak se jejich intenzita změnila.
Po tisíci měření vznikla stupnice od 0 do 10,5 dol. Nad touto hodnotou člověk přestal rozlišovat změny v pocitech bolesti. Jen si to představte: hladina 8 dolů zanechala na čele popáleninu druhého stupně. Zároveň podle výzkumníků subjektivní pocity bolesti zcela podléhaly aritmetickým zákonům, to znamená, že 8 dolů se rovná 4 dolům plus 4 dolům. Experimentu se, jak bylo uvedeno, účastnili studenti medicíny, kteří někdy zůstali bez spánku i 30 hodin – celková únava však podle autorů práce neměla na intenzitu bolesti žádný vliv.
Následující experimenty byly ještě excentričtější. Aby odpovídal vašemu systému měření bolesti skutečné senzace, autoři pozvali 13 těhotných žen, které... si mezi porodními bolestmi popálily ruce. Několik oblastí na ruce bylo zahřátých různé míry ihned po dalších kontrakcích zjistit, jaké hodnotě škály bolesti odpovídají pocity, které zažívají rodící ženy. Pokaždé byla ruka popálena na několika místech najednou, aby bylo možné provést měření před dalším záchvatem kontrakcí, a navíc mnohočetná poleptání umožnila vyhnout se zvyknutí si na bolest.
Výsledky toho všeho byly velmi skromné. Mnoho žen zažilo porodní bolesti, které zjevně přesahovaly 10,5 dolarovou stupnici. Nemluvě o tom, že bolest z popálenin rušila následné porodní kontrakce. Vědci však dospěli k závěru, že počáteční kontrakce odpovídaly 2 dol. , průchodu hlavičky dítěte přes porodní cesta rovná 10,5 dol nebo více a tři hodiny po porodu bolest klesne na 3 dol.
To vše, obecně řečeno, trochu připomíná slavných příběhů o lékařských experimentech v nacistických koncentračních táborech. Získané výsledky byly publikovány v sérii článků v letech 1940, 1947 a 1948. Nicméně ne praktický přínos nevyšlo to: subjektivita pocitů bolesti nezmizela, stejně jako nemožnost oddělit pocity bolesti různé povahy.
Stručně řečeno, ani cynické uvažování o tom, že účel světí prostředky, zde nedává smysl, protože žádného z cílů nebylo dosaženo.
Mnoho lidí zná výraz „fantomová bolest“. Znamená to subjektivní prožívání bolestivých pocitů v po amputaci. Tedy úd už tam není, ale občas se v něm objeví bolest, a to taková, že přináší strašná muka. Již v tomto jevu je skryta dvojí povaha bolesti. Na jedné straně se jedná o fyziologický jev způsobený určitým podnětem, kvůli kterému dochází k odpovídající reakci centr nervový systém. Ale na druhou stranu je pocit bolesti velmi individuální. Někteří křičí z náhodného píchnutí špendlíkem, zatímco jiní, aniž by změnili výraz, uhasili zapálenou cigaretu na jazyku.
Položme si otázku: je možné identifikovat kvantitativní ukazatele bolesti? S hmotou je vše jednoduché: čím více, tím těžší předmět. S energií je to složitější, budete si muset pamatovat svůj kurz fyziky a cvičit aritmetiku. Ale s bolestí, jak se zdá, není nic jistého. Ale zvídavé mysli mužů vědy se pokusily proniknout do tajů bolesti a vytvořit stupnici bolesti. Základem takového výzkumu byl samozřejmě hmyz a plán vědců se ukázal jako velmi jednoduchý. Například je známo, že bodnutí včelou způsobuje silnou bolest. Co když vezmeme tento ukazatel jako jeden a všechny hodnoty překračující tento práh jsou vyjádřeny jako poměr s tímto koeficientem.
První, kdo použil takové schéma, byl entomolog Justin Schmidt. V roce 1984 navrhl „Schmidtův index bodnutí“, který dostal jeho jméno. Bodnutí různým hmyzem bylo určeno v rozsahu od 0 do 4. Pravda, Schmidtova stupnice není lineární, to znamená, že index 2 neznamená, že stupeň bolesti je přesně 2krát vyšší než index 1. slabá strana váhy. Podle Schmidta „null“ označuje kousnutí hmyzem, které nepronikne lidskou kůží. A index 1 je pocit bolesti z včelího bodnutí, který je definován jako „mírný, pomíjivý“. Jaký hmyz přijde na řadu v této hitparádě?
Index 1,2: ohniví mravenci – “ ostrá bolest, podobné spálení ohněm."
1.8: mravenci z akácie – “ zvýšená bolest vypadá jako piercing."
2.0: sršeň - "zvýšená bolest, mnohočetná bodnutí vedou ke smrti."
2.0: weslins (papírové vosy) – „bolest srovnatelná s uhašením cigarety na jazyku“.
3.0: Red American Reaper Ant – „Strašná bolest“.
4.0: vosy - lovci sklípkanů - "pocit silného elektrického výboje, způsobuje oslepnutí."
4.0+: druhy tropických mravenců – “ nejvyšší moc bolest z kousnutí."
Hmyz, který v důsledku kousnutí způsobuje největší bolest, jsou velcí tropičtí mravenci z rodu Paraponera. Jsou běžné ve střední a Jižní Amerika a byly poprvé popsány dánským entomologem Johannem Christianem Fabriciusem v roce 1775. Díky silnému bodnutí a velmi bolestivému kousnutí (bolest je cítit celý den!) dostal tento hmyz dokonce jméno „mravenec“. Zdálo by se, že s indexem bodnutí 4+ musíte před těmito predátory bezhlavě utíkat, ale mezi indiánským kmenem Maui se mravenci používají při iniciačním obřadu přechodu k dospělý život. Mravenci jsou chyceni a usmrceni pomocí speciálu bylinná infuze a poté vloženo do rukavice v množství několika desítek. Chlapec, který touží stát se plnohodnotným členem kmene, si navlékne tuto rukavici na ruku a čeká, až se mravenci probudí, načež musí nejméně pět minut snášet jejich četná kousnutí, aniž by změnil obličej! Dočasné ochrnutí a zčernání prstů spolu s nesnesitelnou každodenní bolestí jsou zaručeny!
6 let po zavedení indexu bolesti z bodnutí hmyzem do biologické vědy Schmidt zlepšil svou stupnici. V roce 1990 vědec klasifikoval bodnutí téměř 80 druhů včel, vos a mravenců a podrobněji popsal pocity z jejich bodnutí.
Je však třeba si uvědomit, že bolest z bodnutí hmyzem, i když je dobrým ukazatelem bolesti u lidí, stále nepokrývá celé spektrum tak úžasného jevu, jako je bolest. Téměř půl století před J. Schmidtem se vědci pokusili vytvořit stupnici bolesti, pro kterou... upalovali pokusné subjekty!
V roce 1940 se skupina lékařů z Cornell University rozhodla vytvořit přístroj na měření intenzity bolesti. Jako jednotku měření bolesti zvolili pojem „dol“ z latinského dolor, dolores, což doslova znamená „bolest“. Odborníci vyvinuli kvantitativní stupnici o 21 položkách neboli „dola“, kterou se snažili změřit míru bolesti, kterou pacienti pociťují.
K tomu byli dobrovolníci vystaveni teplu na čele po dobu tří sekund, jinými slovy hořeli! Navíc, protože v prvním experimentu byli pouze čtyři dobrovolníci, rozhodli se je podrobit maximálně experimentům, kterých bylo nakonec celkem více než sto. Následně James D. Hardy a jeho kolegové tuto stupnici vylepšili. Rozdělili 21 intervalů do dvou podintervalů, „které mají základ pro znatelné změny ve vnímání bolesti“. Další experimenty však kvůli zjevně nehumánním experimentům musely být zastaveny, protože již v 8 bodech (i když na 10,5 bodové škále) způsobilo topné zařízení popáleninu druhého stupně na čele...
Je zřejmé, že fixní indikátory stupně bolesti umožňují její léčbu adekvátnějším způsobem. Proto není divu, že se výzkum v této oblasti stal výsadou lékařské vědy. A ruští vědci zde hrají dominantní roli. Takže v roce 2003 naši krajané G.A. Adashinskaya, E.E. Meizerov a A.A. Fadeev si nechal patentovat vynález v oblasti lékařské psychologie založený na metodě hodnocení bolesti.
Výzkumníci navrhli testovat pacienta na sedmi škálách: 1) frekvence, 2) trvání, 3) intenzita, 4) smyslové vnímání bolesti, 5) emoční postoj k bolesti, 6) úroveň neuroticismu a 7) úroveň adaptability. Škála úrovně neuroticismu zohledňuje hlavní faktory chování – úzkost, emoční labilita, agrese, deprese, psychogenie, hypochondrie, což umožňuje zvýšit spolehlivost hodnocení bolesti.
Vědci poznamenávají: „Měření bolesti se zdá být komplexním souborem problémů. Individuální vnímání bolesti je ovlivněno demografickými faktory, pohlavím, věkem, etnickým původem a emocionálními faktory fyzický stav trpěliví. Pro kvalitu a kvantifikace bolest se stále více používá psychologické metody s přihlédnutím k faktoru subjektivního sebehodnocení bolesti pacientem a také k lékařově analýze behaviorální a afektivní složky bolesti.“
V navrhované metodě pacient popisuje své pocity bolesti na stupnici od 0 do 6 podle několika faktorů: frekvence bolesti (nepřítomná, jednou za několik dní, téměř denně, denně, téměř hodina, bolest téměř konstantní, konstantní), trvání ataky bolesti apod. Subjekt vyjadřuje své pocity i verbálně (tzv. „deskriptory“) a dokonce volí barvy podle stupně bolesti.
Výzkum vědců ukázal, že většina pacientů s silná bolest zvolte černou, červenou nebo šedá barva. Na nesnesitelná bolest tendence preferovat černou se výrazně zvyšuje. Zároveň ve skupině s psychogenní bolestí „vůdce“ žlutá. K provedení barevného testování se používá stejných osm barev jako ve známém Luscherově testu: 1 - modrá, 2 - zelená, 3 - červená, 4 - žlutá, 5 - fialová, 6 - hnědá, 7 - černá, 8 (0) - šedá.
Je také zajímavé poznamenat, že srovnávací statistická analýza pocitů bolesti odhalila významný rozdíl ve vnímání bolesti muži a ženami. A jako na váze smyslové vjemy, a pokud jde o emocionální a afektivní postoj k bolesti. Kromě toho vědci navrhli měřicí „nástroje“ k identifikaci závislosti stupně bolesti na denní době, spánku, příjmu potravy, počasí, celkový stav, dopad škodlivé podmínky, stejně jako faktor „pohyb-pohyb“!
Když fenomén bolesti kombinuje objektivní a subjektivní faktory při identifikaci stupně bolesti, nelze se samozřejmě obejít bez slovního popisu pacientů. Lékařská věda sestavila působivý slovník relevantních deskriptorů udávajících intenzitu bolesti. Zde je příklad odstupňovaných pocitů bolesti: 0 – žádná bolest, 1 – tlak, 2 – syrový, 3 – hlodání, 4 – praskání, 5 – bolest, 6 – svírání, 7 – mačkání, 8 – omezování, 9 – škrábání, 10 - škrábání, 11 - škrábání, 12 - řezání, 13 - tahání, 14 - tahání, 15 - bolení, 16 - pulzování, 17 - vrtání, 18 - vrtání, 19 - propichování, 20 - brnění, 21 - dýka, 22 - piercing, 23 - trhání, 24 - trhání, 25 - řezání, 26 - sekání, 27 - bičování, 28 - řezání, 29 - štípání, 30 - kousání, 31 - střelba, 32 - pálení, 33 - pálení, 34 - mozek, 35 - migrující , 36 – záchvatovitá, 37 – povrchová, 38 – hluboká, 39 – zvlněná, 40 – tepající, 41 – monotónní, 42 – matná, 43 – kroucení, 44 – otupělá, 45 – mrazivá, 46 – svědivá.
Souhlasíte, tato stupnice je na průsečíku medicíny a literatury, takže uvedené definice mohou být poznámkou pro spisovatele. Ještě zajímavější jsou deskriptory, které odrážejí emocionální postoj k bolesti: 0 – žádná bolest, 1 – lhostejný, 2 – nevýznamný, 3 – neruší, 4 – ruší, 5 – znepokojuje, 6 – znepokojuje, 7 – obtěžuje, 8 – otravný, 9 - otravný, 10 - depresivní, 11 - nechutný, 12 - bolestivý, 13 - děsivý, 14 - trýznivý, 15 - mučivý, 16 - vyčerpávající, 17 - vyčerpávající, 18 - děsivý, 19 - bolestivý, 20 - trýznivý, 21 – vyčerpávající, 22 – děsivé, 23 – strašidelné, 24 – těžké, 25 – neurčitý strach.
Měření bolesti – algezimetrie (Řecká algéza, pocit bolesti + metro, měřit, určit). Rozlišují se následující typy: algezimetrie :
subjektivní
podle prahu bolesti
podle intenzity bolesti
podle prahu tolerance bolesti
experimentální
objektivní
klinický
multidimenzionální
V experimentální algezimetrie Používají se jak subjektivní, tak objektivní testy. Bolest může být vyvolána tepelnými, elektrickými, mechanickými nebo chemickými podněty Experimentální algezimetrie je rychle se rozvíjející obor výzkumu, který může poskytnout základní informace o povaze bolesti.
Subjektivní algezimetrie. Pro experimentální studie vztahu mezi škodlivým podnětem a bolestí v klasické psychofyzické metody jsou aplikovatelné na lidi.
V subjektivní algezimetrická měření:
práh bolesti, těch. nejnižší intenzita podnětu způsobující pocit bolesti;
intenzita bolesti, vyjádřeno slovně nebo jiným signálem;
práh tolerance bolesti- intenzita stimulace, při které subjekt žádá, aby ji zastavil.
Objektivní algezimetrie. Ve vztahu k člověku objektivní algezimetrie spočívá především v měření motorických a autonomní reakce pro bolest a záznamy kortikálních evokovaných potenciálů (termín „objektivní“ jednoduše znamená, že jsou měřeny proměnné zaznamenané pozorovatelem, spíše než „subjektivní“ reakce subjektu).
Často se používá několik metod současně (například záznam evokovaných potenciálů při sledování průměru zornice jako indikátoru sympatického tonusu) a subjektivní testy lze kombinovat s objektivními. (vícerozměrná algezimetrie).
Klinická algezimetrie. Jeden z přístupů ke klinické algezimetrii je založen na použití metody relativního hodnocení (subjektivní);
N Například je pacient požádán jiný čas odrážet vaše bolestivé pocity v jednoduchém analogovém měřítku - od absence bolesti až po její nesnesitelnost.
V jiné metodě dostává seznam otázek, jako je široce používaný dotazník Magill Pain Questionnaire (McGill).
Konečně, klinická bolest může být také srovnávána v intenzitě s experimentální bolestí. Například při definování koeficient bolesti turniketu pacient porovnává své pocity s experimentálně vyvolanou (přiložením škrtidla) ischemickou bolestí svalů.
Adaptace na bolest
Kromě intenzity bolesti je z klinického hlediska důležité, zda se na ni člověk adaptuje. Zdá se, že subjektivní zkušenost naznačuje nedostatek adaptace(hlava a bolest zubů může trvat hodiny). Když se měří bolest z dlouhodobého vystavení teplu experimentálně(obr. 10.3), adaptace na něj také není detekována. Práh bolesti se v průběhu času dokonce mírně snižuje, což ukazuje, že dlouhodobá stimulace teploty způsobuje senzibilizace nociceptory v postižené oblasti. (Na druhou stranu, v každodenním životě je to obvykle pozorováno návykový na opakované nociceptivní podněty.)
Teorie bolesti
intenzita
rozdělení
Specifika bolesti
Teorie vzorů
Řízení brány (spinální zpracování nociceptivní informace).
Věda
Jak daleko mohou lidé zajít ve jménu vědění? V roce 1940 se skupina lékařů z Cornell University rozhodla vytvořit přístroj na měření intenzity bolesti. Pomocí "dol" jako jednotky měření vyvinuli lékaři kvantitativní stupnici 21 bodů, ale jak to udělali, se později stalo předmětem vědecké debaty.
Ve výše uvedeném roce výzkumníci způsobili bolest pokusným subjektům, aplikací tepla na čelo po dobu tří sekund. První studie zahrnovala pouze 4 osoby, ale každý účastník prošel 100 experimenty s bolestí, přičemž intenzita bolesti se postupně zvyšovala s rostoucí teplotou v každém experimentu. Skupina měla vznešený cíl - vytvořit objektivní stupnici pro měření lidské bolesti. Z latinského slova dolor, což znamená bolest, vytvořili měrnou jednotku dol.
Bolest jako dva a dva je čtyři
James D. Hardy a jeho kolegové zpřesnili stupnici na 21 sérií intervalů, ve kterých byl jeden úder rozdělen do dvou „přiměřeně patrných změn ve vnímání bolesti“. Po zhlédnutí tisíců měření vytvořili stupnici od 0 do 10,5 dolaru. Při 8 úderech zařízení zanechalo na čele účastníka popáleninu druhého stupně..
Během experimentu také vědci došli k aritmetickému závěru, který by běžná mysl jen velmi těžko chápala. Rozhodli se tedy, že 8 dolů bolesti se rovná dvěma zkušenostem po 2 dolech. Tyto závěry vyvodili z dat získaných od 70 studentů medicíny, kteří na sobě prováděli experimenty. Navíc vědci nějak usoudili, že únava z bdělosti 30 hodin během experimentů neměla žádný vliv na měření intenzity bolesti.
Bolest při porodu
V roce 1948 Dr. Hardy vystaveno 13 rodících žen bolesti způsobené expozicí vysoké teploty, mezi kontrakcemi k určení intenzity bolesti při porodu.
Po označení ruky každé ženy na čtyřech místech vědci aplikovali několik horkých pulzů ihned poté, co žena zažila kontrakce. Vědci dosáhli ve svých experimentech něčeho velkého úspěchu. U jedné z žen tedy došlo vlivem tepelných účinků ke kontrakci o síle 10,5 dol, což je maximální hodnota na stupnici bolesti. Tímto způsobem bylo možné určit intenzitu bolesti během porodu - bolesti, která může dosáhnout nebo překročit práh bolesti osoby.
Z dat vědci kvantifikovali bolest během různé fáze porod Navíc první doba porodní odpovídala 2 tepům a dosáhla maximálně 10,5 tepů během aktivní doby porodní, která se dvě hodiny po porodu snížila na 3 tepy.
Vzhledem k neschopnosti pacientů rozlišovat mezi intenzitou bolesti a typem bolesti, problémy se subjektivním vnímáním bolesti, tento dol systém nebyl nikdy použit. Lékaři a sestry nadále používají jiné méně analytické škály bolesti. Nicméně samotný výzkum, který naštěstí pravděpodobně nebude proveden v moderní svět, stále šokuje vědecký svět.
Analýza mozkové aktivity během bolesti pomůže vytvořit zařízení pro objektivní posouzení závažnosti bolesti.
K měření teploty existuje teploměr, ale k zodpovězení otázky „jak moc to bolí?“ musí lékaři stále spoléhat na subjektivní hodnocení pacientů: „velmi“, „nepříliš“ atd. Navíc, pokud máte k léčbě kojenec, pak se ho nemůžete zeptat, kde a jak to bolí (nemluvě o tom, když je člověk celkově v bezvědomí).
Bolestivé pocity, jako každé jiné, se odrážejí v mozkové aktivitě, kterou lze vidět pomocí tomografu. Vědci si samozřejmě nemohli pomoci, ale přišli s myšlenkou použít jednu z různých tomografických metod k vytvoření objektivního měřiče bolesti. Mozek je však komplexní systém, zpracovává současně mnoho informací souvisejících s aktuálními vjemy, pamětí atd. Proto prioritní úkol zde bylo najít přesně ty změny v jeho činnosti, které odpovídají bolest.
Jeden z těchto pokusů učinili před několika lety neurovědci ze Stanfordu: použili algoritmus, který jim umožňuje předpovídat povahu vjemů, aniž by věděli cokoli o tom, co je způsobilo. Pomocí této „slepé“ metody byla dříve hodnocena zraková aktivita a také funkce mozku při plnění úkolu. Ukázalo se, že je také možné s 80procentní přesností rozlišit bolest od nebolí. Je pravda, že okamžitě vyvstaly otázky: bude tato metoda fungovat pro jakýkoli typ bolesti, jak ji ovlivňují emoce člověka atd.
Na druhé straně jsou v mozku oblasti, které specificky reagují na bolest – thalamus, somatosenzorická kůra a přední cingulární kůra. Možná nemusíte brát všechno mozková činnost, ale zaměřit se pouze na takové oblasti? Postupem času se však ukázalo, že reagují nejen na skutečnou bolest, ale také na úvahy o tom a dokonce i o sociálních konfliktech. Před dvěma lety však vědci z University of Colorado Boulder zveřejnili článek, v němž tvrdí, že se jim podařilo oddělit sociální bolest od bolesti fyzické. Navíc se jim dokonce podařilo s velmi vysokou přesností určit okamžik přechodu mezi jednoduše silný pocit(když člověk držel v ruce středně horký šálek) a bolestivé (když byl šálek velmi horký).
V novém článku publikovaném v Nature Neuroscience neurologové z Oxfordu diskutují o další oblasti mozku, která by mohla být dobrým senzorem bolesti: nadřazená parietální insula cortex. V experimentu Irene Tracy ( Irene Tracey) a její kolegové zapojili 17 dobrovolníků, kteří měli obsažený krém obsahující látku kapsaicin pálivá paprička. Kapsaicin popálil nohu, zatímco vědci sledovali mozkovou aktivitu. Když bolest ustoupila, nádoba s horká voda k „obnovení“ pocitů. Poté, po několika minutách, horká voda nahrazeny chladem, aby se ztišila bolest. Celkově celý experiment trval několik hodin. Při skenování mozku použili metodu, která umožňovala vyhodnotit jeho aktivitu za docela dlouhou dobu – bylo tedy možné porovnat změny v pocitech bolesti a porovnat je s tím, jak je popsali sami účastníci.
Autoři práce docházejí k závěru, že samotná horní parietální insula může sloužit jako adekvátní indikátor bolesti - vzhledem k tomu, že experiment trval dostatečně dlouho, bylo možné zkontrolovat, jak velkou aktivitu medulární zóna závisí na některých pomíjivých zkušenostech.
O ostrově je již dlouho známo, že souvisí s bolestí, ale potřebovali jsme se ujistit, že můžeme důvěřovat jeho údajům. Samozřejmě se teprve uvidí, jak cítí další bolest, zejména tu, ze které vychází vnitřní orgány. Je snazší posoudit aktivitu jedné oblasti mozku než několika nebo dokonce celého mozku. I když se možná nakonec ukáže, že měřič bolesti bude nějakým druhem algoritmu, s jehož pomocí bude možné zpracovat odečty několika oblasti mozku, přičemž největší specifičnost reaguje na fyzickou bolest.
