CPD Manjemen Nyeri Anatomi dan Fisiologi Nyeri

PERDATIN

Dibawakan pada CPD manajemen Nyeri Perdatin 2 November 2020 oleh A.Husni Tanra

Tujuan Pembelajaran

Setelah mengikuti kuliah ini, perserta diharapkan dapat mengetahui apa itu:

1. Nosiseptor 2. Nyeri Nosisepsi - Transduksi - Konduksi - Modulasi - Transmisi - Persepsi 3. Kapan orang merasa nyeri?

Review Anatomi saraf sensorik dan motorik

• Saraf sensorik dari perifer badan sel di DRG kornu posterior medula spinalis.

• Saraf motorik dimulai dari badan sel di sentral ke efektor di perifer.

Bagan Perjalanan mekanistik nyeri

Mechanical

Thermal

Chemical

1.Transduction

2.Conduction

3.Modulation

4.Transmission

5.Perception

Neuron I Neuron II Neuron III

DHN

Modified by AHT

Thalamus

Nociceptors

action potensial

Cerebral Cortex

1. Apa itu Nosiseptor?

Apa itu Nosiseptor • Nosiseptor merupakan neuron khusus yang berespon hanya

pada stimulus noxious (kuat) dan menghasilkan impuls saraf yang akan diterjemahkan oleh otak diartikan sebagai “nyeri atau tidak” Mereka adalah ujung-ujung saraf sensorik yang bebas (Free nerve ending)

Nosiseptor merupakan Nosiseptor merupakan ujung saraf sensorik perifer

yang berespon selektif terhadap stimulus noksius. Noxious berasal L nocere = to harm (merusak) Atau beberapa reseptor/jalur mendeteksi nyeri

• VR1 - vanilloid receptor family • ASICs – respon terhadap pH rendah • Reseptor P2X– respon terhadap ATP • Reseptor TRPs– respon terhadap suhu • Reseptor EPs- respon terhadap Prostaglandin

TRPVs ASICs TRPs P2X

capsaicin

H+

PGs

EPs

cold warm ATP

COX1/2

ATP

heat

Na+, K+, Ca2+

channels

DRG

C-fibre

Kerusakan jaringan dan nyeri pada perifer

Mechanical?

Aktifasi Nosiseptor Nyeri Nosiseptif

• Nyeri yang terjadi karena aktivasi nosiseptor pada jaringan yang utuh Nyeri Nosiseptif

• Nyeri nosiseptif merupakan nyeri protektif terhadap kerusakan jaringan.

• Nosisptor hanya dapat diaktivasi oleh stimulus noksius yang menyebabkan withdrawal reflex.

• Kalau suadah ada kerusakan jaringan baru nyeri akut

• Stimulus noksius dapat berupa mekanik, suhu, dan kimiawi

Mechanical

Thermal

Chemical

Transduction

Conduction

Modulation

Transmission

Persepsion

Neuron I

Neuron II

Neuron III

Modified by AHT

Transmission

Action potential

Antara simulus noksius dan persepsi nyeri terdapat 5 proses yang jelas yaitu; Nosisepsi (respons saraf terhadap stimulus noksius)

1.Transduksi 2. Konduksi 3. Modulasi 4. Transmisi 5. Persepsi

Kornu Dorsalis

Thalamus

1. Transduksi

• TRANSDUKSI merupakan proses dimana suatu stimulus noksius diubah menjadi aktivitas elektrik (aksi potensial) pada ujung saraf yang sering juga disebut impuls.

Overall effect is increased Nociceptor activation

TRAUMA (Noxious Stimuli) -Mechanical -Thermal -Chemical

TRANSDUCTION

Mediators Inflamasi -Prostaglandins - Bradykinin -Leukotrienes - Serotonin -Substance P - Hydroxyacids -Histamine - Reactive oxygen species

Action potential

• Mechanic • Thermal -12 < or > 40◦C • Kimia

2. Konduksi

• Konduksi merupakan perambatan dan amplifikasi dari aksi potensial dari nosisepsi perifer melalui A dan C fiber ke kornu dorsalis medulla spinalis dimana mereka bersinaps ke second order neuron.

Poses konduksi (prambatan dan amplifikasi aksi potensial).

Dorsal Horn

Dorsal root

ganglion

Peripheral sensory

Nerve fibers

A

A

C

Large

fibers

Small

fibers

Dua Aferen Sensorik Primer 1. A fibers yang besar dan bermielin, memiliki kecepatan

konduksi sangat cepat. Respon terhadap innocuous stimuli 2. A & C fibers yang kecil dan tidak bermielin, memiliki kecepatan

konduksi lambat. Respon terhadap stimuli noksius

Modified by AHT

Nerve fibers (Saraf perifer)

12〜20

5〜12

2〜5

＜ 3

0.4〜1

0.3〜1.3

70〜120

70〜80

12〜30

3〜15

0.5〜2

0.7〜2.3

β

δ

d.r. S

（μ） （ｍ / ｓ）

Pain, temperature

motor

sympatheic preganglionic

sympathetic postganglionic

pain

myelin

+

+

－

diameter funtion nerve fiber

A

B

C

α proprioceptive

Tactile sense pressure

velocity

Is to convey tactile sense and pressure, but it plays a big role in NORMAL SENSATION.

The Role of A fiber

Without A fiber, any noxious stimuli will perceive

as BURNING PAIN (TN, HZ)

A

Ada 2 respon berbeda terhadap suatu stimulus noksius

FIRST PAIN dan SECOND PAIN

• First pain: tajam dan menusuk, terlokalisasi baik dan sementara. Respon oleh mekanoreseptor, diantarkan oleh serabut A.

• Second pain: tumpul, difus, dan lama. Respond oleh nosiseptor polimodal, diantarkan oleh C fiber

C Fiber

A Fiber First Pain

Secound Pain

Modified by AHT

Perbedaan A dan C-fiber (jenis reseptor dan neurotransmiternya)

Polimodal

Serabut A Konduksi cepat

C-Fiber Konduksi Lambat

Mechano Thermal Glu

Neurotransmitters

Glu sP

Modified by AHT

Nociceptors

Nociceptors Neurotransmitters

3. MODULASI

• Merujuk pada pain- suppressive mechanism pada neuron cornu dorsalis dan pada batang otak dan midbrain.

• Merupakan “breaking mechanism” menghambat transmisi pada sinaps pertama, antara first dan second neurons.

• Sehingga mengurangi relay of noxious impulses dari spinothalamus

• Dimediasi oleh interneuron inhibitory dan terminal descending inhibitory.

Brain

Inhibitory interneuron +

+

-

Aß and

C fiber

inhibitory Interneuron

Gate Control Theory

Aβ fiber

C fiber

(Melzack & Wall, 1965)

First central transmission cell

Pain

Substantia gelatinosa

Aβ fiber

C fiber

Peter WALL, from UK Ronald Melzack, from Canada

21th century

Modulation

cortex

thalamus

Periaqueductal

Grey matter

Spinal cord

Nociceptors

Tra

ns

mis

sio

n

Inhibisi Desendens oleh 3 substansi Endorfin (Endogenous Morphine)

Noradrenalin Serotonin

Conduction

Modulasi

Transduction

Noxious Stimulus

Apakah orang ini merasa nyeri?

• Rangsang kuat +

• Kerusakan jaringan +

• Tak ada nyeri (Perhatikan wajahnya)

Bagm. menerangkannya?

• Mampu mengeluarkan endorphin dari otaknya..

Pengorbanannya dapat Menghasilkan Endorfin 0.5 mg

Dibutuhkan 15 mg Mo ~ 0.5 mg endorfin

Dorsal horn Opioids

NRM LC

PAG

Cortex

Opioids

Sistem Modulasi Desendens

5-HT - - Encephalin - Norepinephrine

Modified by AHT

Enkephalin Serotonin Noradrenalin

1. MODULATION 2. TRANSMISSION

Sehingga, peran dari Neuron Cornu Dorsalis, merupakan tempat dimana interaksi antara input aferen asendern dan input desendern.

Lehmann, K. A.: From the first stimulus to pain memory. UN. Cologne, 2000

Cornu Dorsalis pada Medulla Spinalis Memiliki peran besar dalam persepsi nyeri

Merupakan gerbang pertama dalam pengendalian nyeri. Nosisepsi lahir atau terbentuk pada Cornu Dorsalis

28

Neuron Cornu Dorsalis • Merupakan pusat saraf yang terorganisir

• Merupakan tempat dimana input aferen diproses, berupa interaksi antara sistem eksitatori dan inhibitor.

• Tempat sinaps antara ujung terminal dari aferen primer ( first order neuron) dan saraf penerima (second order neurons).

• Dua jenis dari neuron nosiseptif second order neuron. d in

1. NS (Neuron Nociceptive-Specific)

2. WDR (Neuron Wide-Dynamic Range)

Nociceptive Specific vs WDR

NS : Respon eksklusif terhadap stimuli noksius dari A & C fiber.

WDR : Wide Dynamic Range Respon terhadap stimuli noksius and innocuous. Juga bisa mendapat input aferen dari nosiseptor

kulit, otot, sendi, dan visceral referred pain. Stimulasi frekuensi rendah dari C fiber

menyebabkan peningkatan bertahap discharge WDR, sehingga discharge kontinyu “wind up”.

Reseptor NMDA bertanggung jawab terhadap “Wind-up” sedangkan resptor AMPA receptors beranggung jawab terhadap depolarisasi singkat (nyeri singkat).

Dua reseptor glutamat postsinaps AMPAr & NMDAr

NMDAr bertanggung jawab untuk sensitisasi AMPAr bertanggung jawab untuk transmisi impuls singkat

IIIo

IIi

III

IV

V

VI

VII

VIIIIX

X

A

WDR

A

C

heavily

myelinated

fast conducting

thinly myelinated

intermediate

conducting

unmyelinated

slow conducting

peripheral

endingsdorsal root

ganlgia

high intensity noxious stimuli

low intensity

non-noxious stimuli

SP & CGRP

INPUTS

REFLEXES

SENSATIONS

NS

Sistem saraf perifer

WDR menerima impuls dari C fiber, A dan A atau A

Neuron aferen primer dapat melepaskan satu atau lebih eksitatori Excitatory Amino Acid (EAA) seperti:

Glutamat Aspartat, atau

Peptida seperti

Substance P ̶ Neurokinin A CGRP (Calcitonin Gene-Relate Peptide) CCK (Cholecystokinin) ̶ Somatostatin Bombezine ̶ etc.

EAA memediasi depolarisasi cepat durasi singkat dari second order neurons.

Peptida memproduksi depolarisasi yang lambat dan bertahan lama.

NEUROTRANSMITTER

Neurotransmitter dan reseptor pada Cornu Dorsalis

35 Modulation at DH

Cortex

Thalamus

Midbrain Projection To PGA

Brainstem Reticular formation

Spinothalamic tract

Spinoreticular tract

Dorsal horn Of spinal cord

Cell body in DRG

Noxious stimulus

Localisation Location, intensity

Nociceptors

A fiber

C fiber

Nyeri Memiliki dua dimensi (fisilogis dan psikologis).

4. Transmisi Limbic System

Emotional Fear, anxiety

Pain

Perception Brain

5.Persepsi

Persepsi Merupakan hasil akhir dari aktivitas saraf yang dimulai pada Transduksi, Konduksi, Modulasi dan Transmis, dimana nyeri menjadi pengalaman kesadaran multidimensional.

Persepsi

Konsep baru tentang Nyeri Merupakan Output dari Otak

• Kita tidak merasakan nyeri hingga otak mempersepsikannya bahwa itu adalah nyeri

• Otak menggunakan peta virtual untuk mengarahkan output nyeri ke daerah yang dicurigai dalam bahaya.

• Proses ini merupakan komunikasi antara otak dan jaringan tubuh sebagai pertahanan terhadap kerusakan

Relay 1: DHN Spinal Cord

Beliefs

Knowledge, logic

Other sensory cues Social context

Anticipated consequences Family Media

Previous history Culture

GP Work

Physiotherapis Education

Activity self-efficacy Access

exposure

Ini, tidak apa apa

-

Stimulus

Relay 2: Thalamus

Tidak Nyeri

Way of thinking depend on:

Relay 1: DHN Spinal Cord

Beliefs

Knowledge, logic

Other sensory cues Social context

Anticipated consequences Family Media

Previous history Culture

GP Work

Physiotherapis Education

Activity self-efficacy Access

exposure

Ini amat berbahaya

bagimu

+

Stimulus

Relay 2: Thalamus

Nyeri hebat

Way of thinking depend on:

Nyeri Merupakan Integrasi antara Pengalaman Sensorik dan Emosional

Thalamus

Prefrontal cortex

Hippocampus

Insular cortex

Somatosensory Cortex (S1 & S2)

Anterior Cingulate Cortex

Amygdala

Emotional

Sensory

Cognitive

Tracey & Mantyh 2007

Dari fMRI ditemukan area yang teraktivasi

konstan.

Tiga Kemungkinan

•Hubungan antara Nosisepsi dan Nyeri

1.Stimulus Noksius dengan Nyeri

Pain

CNS

Nociception exp. normal situation

Nociception with Pain Nociceptive pain

Inhibition

Excitation

Modulation

Nyeri Traumatik

Tindakan insisi pembedahan termasuk Nociceptive pain

Nyeri Insisional

Pain

CNS

Nociception

Nociception without pain

Inhibition

Excitation

Example:

Stress Induced Analgesia

X

Modulation

2. Ada stimulus Noksius tanpa Nyeri

Injury for merit

Peran Modulasi

Pain modulation can be triggered by the meaning of injury

Motivation to win

Motivation to win

Pain

CNS

Nociception

Pain without nociception neurophatic pain

Inhibition

Excitation

Example: Phantom Pain

Neurophatic Pain

X

Modulation

3. Ada nyeri tanpa Stimulus Noksius

Hasil Rata-Rata dari Stimulus Eksitatorik dan Inhibitorik

time

Nyeri Neuropatik

Excitatory

Inhibitory

WRAMC Feb1, 2005

stump pain

phantom pain If not pain Phantom sensation

3 Sensations can be felt 1. Phantom pain 2. Phantom sensation 3. Stump pain

Herpez zoster at fore head

Post Herpetic Neuralgia pada thoraks

Chronic Cancer pain

Pain

Chronic pain Acute pain

Nociceptive pain

Neuropathic pain

Dysfunctional pain

Chronic Non-Cancer pain