Dr. J. De Coster Acute pijntherapie Fysiologie van de nociceptie Tactiele, proprioceptieve, thermische en pijnsensaties worden door een specifieke receptor en een specifieke neuro-anatomische pathway verwerkt. Globaal gezien verlopen er 4 verschillende processen tussen de pijnprikkel en de gewaarwording, nl. transductie (receptoraktivatie (externe schadelijke energie wordt omgezet in elektrofysiologische activiteit in het nociceptief primair afferent neuron)), transmissie (proces waarbij deze gecodeerde informatie overgedragen wordt aan die delen van de hersenen, welke verantwoordelijk voor de pijn), modulatie (interferentie in het systeem) en perceptie (de gewaarwording van de onaangename ervaring). 1. Perifere aspecten van de pijn a. De informatie-overdracht vanuit de perifere weefsels, waar de receptoren gestimuleerd worden, wordt via 3 verschillende neuronen naar het centraal zenuwstelsel geleid. b. Er zijn twee type afferente vezels betrokken in de nociceptie, nl. de A (welke geprikkeld worden door thermische en mechanische stimuli en zorgen voor scherpe, prikkende pijn) en de C-vezels (welke gestimuleerd worden door mechanische stimuli, door hitte en chemische agentie en zorgen voor trage knagende brandende pijn). Ze vangen de informatie op en geleiden deze naar het CZS. Het cellichaam van dit neuron ligt in de dorsale hoorn van het ruggemerg. 2. Het ruggemerg a. Het cellichaam van het primair neuron komt terecht in dorsale hoorn en eindigt in het ventrolaterale deel van de dorsale hoorn van het RM, meestal op hetzelfde niveau of enkele niveau s lager of hoger in de tractus van Lissauer. b. In de dorsale hoorn heeft men 3 types neuronen: de inhiberende, de excitatorische neuronen (welke de nociceptieve informatieflow regelen) en de projecterende neuronen welke zorgen voor transport naar het central zenuwstelsel: men onderscheidt hierbij 3 types: de nociceptieve specifieke cellen (reageren enkel op schadelijke stimuli), de Lowtreshold neuronen (reageren enkel op niet-schadelijke stimuli) en de Wide dynamic range neuronen (reageren op een brede range van sensorische stimuli). 3. Van ruggemerg naar hersenen: a. Transmissie gebeurt via ascenderende banen, de 2de orde neuronen kruisen bovendien naar contralateraal. i. In de Spinothalamische tractus migreren de nociceptie-specifieke neuronen en de wide dynamic range neuronen vanuit lamina I, V, VI, VII. Men maakt een onderscheid tussen de laterale spino- (of neospino) thalamische baan welke verantwoordelijk is voor de lokalisatie, intensiteit en duur van de pijn en de mediale spino- (of paleospino) thalamische baan welke zorgt voor de autonome en onaangename gewaarwording van pijn. Bovendien zijn er verbindingen met de periaquaductale grijze stof (link met descenderende banen), met het reticulair activerend systeem en met de hypothalamus. ii. Daarnaast is er ook de spinoreticulaire tractus waar neuronen van lamina VII, VIII in lopen welke eindigen in het reticulair systeem van de medulla en de pons. Verdere transmissie gebeurt vervolgens naar thalamus en diencephalon. iii. Dan gebeurt ook transmissie via de spino-mesencephale tractus, waarbij neuronen van lamina I en V getransporteerd worden. Ze eindigen in het dak van de Acute pijntherapie Lesreeks co-assistenten 2011-2012 Johan De Coster, M.D. 1
middenhersenen en in de mesencephale grijze stof. Deze zijn niet vitaal voor de perceptie van pijn, maar wel belangrijk voor de modulatie van de pijn. 4. Verschillende delen van de cortex zijn betrokken in de pijn. De informatie die ondertussen is aangekomen in de laterale en mediale thalamus gaat naar de cortex via het 3 de orde-neuron. 5. Pijnperceptie is niet altijd het gevolg van weefselschade en nociceptie. Er is dus een zekere vorm van regulatie van passage van nociceptieve informatie en er zijn verschillende lokaties van modulatie (meest bekend hierin is de modulatie thv dorsale hoorn). Op spinaal niveau heeft men het endogeen opioid systeem, segmentale inhibitie, een balans tussen nociceptieve en andere afferente input en descenderende controlerende banen Weefselinflammatie Zenuwtransmissie van de pijngewaarwording verklaart meestal het optreden van acute postoperatieve pijn. Maar er is meer, bij weefselschade treedt er immers ook een inflammatie op. Inflammatie zal de gevoeligheid van de neuronen, zowel in de periferie en t.h.v. het ruggemerg, verhogen. Hierdoor worden ze sneller gestimuleerd, dit noemt sensitisatie. Eén van de nadelige gevolgen hiervan is het ontstaan van een abnormale pijnbeleving. De Stressrespons Deze respons, ook de flight and fright reactie genoemd, werd voor het eerst in 1915 door Walter Cannon beschreven en maakt het lichaam klaar om zich te beschermen tegen elke vorm van agressie. Elk chirurgisch weefseltrauma veroorzaakt inflammatie, endocriene, metabole en hemodynamische veranderingen en is evenredig met de uitgebreidheid van de weefselschade. De ontstekingsreactie ter hoogte van de wonde zet lokaal prostaglandines, leucotriënen en cytokines vrij. De stollings- en complementcascade worden geactiveerd en de fibrinolyse wordt geinhibeerd. Dit noemt men het humorale deel van de stressrepons. Parallel loopt het neurogene deel met de afferente aδ-, C-vezels en de sympatische vezels alsook het efferente deel naar de verschillende organen. De sympatische tonus verhoogt en de hypothalamo-hypofysaire as wordt geactiveerd met release van stresshormonen. Hypotensie en hypoxie kunnen ook een stressrespons uitlokken via baro- en chemoreceptor-geinitieerde signalen. Het eindresultaat is vasoconstrictie, hypercoagulabiliteit, catabolisme en immunosupressie. Bij weefseltrauma wordt uit de beschadigde cellen een aantal stoffen en mediatoren vrijgezet, zoals K+ en H+. Bovendien is er extravasatie van bradykinine uit het plasma al dan niet via beschadigde bloedvaten. Door ontsteking worden immuuncompetente cellen geactiveerd en aangetrokken. Ze zetten PG (leucocyten), histamine (mastcellen) en serotonine (plaatjes) vrij. Tenslotte zetten de geactiveerde C-vezels substance P vrij. Een deel van de substanties is duidelijk pijnuitlokkend of algogeen. Ze stimuleren de zenuwuiteinden en veroorzaken pijn; deze stoffen onderhouden bovendien de ontstekingsreactie en versterken deze zelfs; dit verklaart het eventueel sensitiseren van de perifere zenuwen met het ontstaan van evt. chronische pijn. De activering van de perifere A-δ en C-vezels veroorzaakt niet alleen pijn (afferent signaal) maar er ontstaan op verschillende plaatsen in het CZS ook autonome reacties, welke o.a. via de spinale reflexboog gemedieerd worden met transmissie naar verschillende organen. De aktivatie van de hypothalamo-hypofysaire-bijnier-as geeft aanleiding tot de secretie van een aantal hormonen. De hypofyse zal oa. corticotropine, vasopressine, prolactine, groeihormoon en β endorfine produceren. Het antiduretisch hormoon zorgt voor een verminderde Acute pijntherapie Lesreeks co-assistenten 2011-2012 Johan De Coster, M.D. 2
urineproductie en een verhoogde waterabsorptie. Het ACTH stimuleert de bijnier met productie van cortisol en aldosterone. Cortisol geeft aanleiding tot een verhoogde productie van glucose, een afbraak van proteïnen en een toegenomen vetafbraak. Aldosterone op zijn beurt veroorzaakt Na-retentie, K-verlies, een verminderde urineproductie en een verhoogde waterabsorptie. Bijnier en sympaticus zorgen voor een verhoogde release van catecholamines wat cardiovasculaire implicaties heeft, een verhoogde mentale activiteit en een verhoogde vrijzetting van glucose. Tijdens een stressrepons treedt er een hyperglycemie op; glucagon, cortisol en adrenaline werken synergistisch voor een verhoogde glucoseproductie. Eén van de belangrijkste mechanismen bij de negatieve effecten van pijn op de vitale weefselsystemen is de spinale reflexboog. Informatie over het nociceptief proces (vb. weefseltrauma) komt via een perifere sensorische zenuwvezel binnen in de dorsale hoorn van het ruggemerg. In de dorsale hoorn liggen niet alleen sensorische zenuwcellen, doch ook sympatische en motorische efferente vezels. Onder invloed van de instromende pijninformatie worden deze vezels ook geactiveerd en veroorzaakt de sympatische vezel oa spierspasme van de gladde spiercellen van de darm, vasoconstrictie van de bloedvaten en wordt noradrenaline gesecreteerd. Dit alles vertaalt zich in de praktijk in ileus, hypertensie en tachycardie. De activering van de motorische vezels op zijn beurt veroorzaakt een spierspasme in de buurt van de weefselsbeschadiging. Agressie op het lichaam veroorzaakt bijna altijd een pijnsensatie. Het individu zal hierop reageren met een (on)bewuste afweerreactie (vb. wegtrekken van een lidmaat). Tegelijk zal de nociceptieve stimulus ook een reflectoire autonome reactie in gang zetten, die éénmaal geinduceerd, voor het grootste deel autonoom zal verlopen. De spinale reflexboog speelt hierin een belangrijke rol. Bij pijn, b.v.b. door een incisie thv de hand, wordt de informatie doorgezonden naar het centraal zenuwstelsel via Aδ en C-vezels. Cardiale effecten: Hierdoor ontstaat een spinale reflex, activering van de orthosympaticus en van de bijnier. De patiënt wordt dan hypertens, tachycard en er is een betere contractiliteit van het hart; Dit heeft als nadeel dat het myocardiale zuurstofverbruik toeneemt. Secretie van stresshormonen door de bijnier veroorzaakt ook tachycardie, hypertensie en vasoconstrictie, o.a. ook van de kransslagaders. Dit kan aanleiding geven tot een verstoorde myocardiale zuurstofbalans met ischemie of zelfs een infarct tot gevolg. Stollingsstoornissen: Waarschijnlijk igv een verhoogde sympatische tonus wordt de patiënt hypercoagulabel. Dit op basis van een storing van het evenwicht tussen stolling- en antistollings. Dit vertaalt zich in een verhoogde incidentie van arteriële, maar vooral van diepe veneuze thromboses. In het slechtste geval geeft dit aanleiding tot ischemie of infarct van een ander orgaan (darm, hart) en/of een longembool. Immuunsysteem: Er is meer en meer evidentie dat de stress-reactie en algemene anesthesie aanleiding geven tot immuunsuppressie met wondinfecties, vertraagde wondheling en zelfs uitzaaiing van tumorcellen tot gevolg. Pulmonale effecten: Heelkunde thv de bovenbuik of de thorax geven onmiddellijk postoperatief een minder efficiënte ademhaling. De mechanismen hiervoor hebben niet alleen te maken met het pijngevoel bij ademen of hoesten, maar vnl. met de spinale reflexboog en het sympatisch zenuwstelsel. Het eindresultaat van slecht ademen en niet hoesten is een verhoogd risico op atelectasen, penumonie, hypoxie en dood. Acute pijntherapie Lesreeks co-assistenten 2011-2012 Johan De Coster, M.D. 3
GI-effecten: Elke vorm van stress (dus niet alleen chirurgie of trauma, of de ermee geassocieerde pijn) heeft een remmend effect op de maag-darm-transit. Via de spinale reflexboog en een orthosympatische stimulatie treedt er een spasme van de gladde spieren van de darmwand op. Bovendien treedt er ook een vasoconstrictie op met een minder goede doorbloeding van de darm. Beïnvloeding van de stressrespons: De stressrespons wordt het meest efficiënt gereduceerd met behulp van een epidurale of spinale anesthesie. Aan de hand van studies is er duidelijk bewezen dat er geen belangrijke toename van de stresshormonen optreedt bij dergelijk type anesthesie. Opioiden, NMDAreceptor-antagonisten, cannabinoiden... hebben ook hun effect op de pijntransmissie, maar kunnen het optreden van de stressrespons onvoldoende blokkeren. NSAID s zullen de inflammatoire respons op chirurgisch of ander trauma ook reduceren, met een minder uitgesproken humorale reactie op pijn of stress. Wanneer je hypoxie, hypotensie en hypothermie, wat op zich al een stressrespons uitlokt, kan vermijden, is de uitgebreidheid van de stressrespons minder. De acute pijntherapie: het Leuvense model: het klassieke pijnschema: Het klassieke pijnschema, wat de basis vormt voor 95% van alle patiënten, bestaat uit de 3 klassieke producten (Paracetamol-NSAID-Opioiden) welke een additief effect geven. Denk eraan om parenterale medicatie zo snel als mogelijk te converteren naar perorale vorm. PARACETAMOL wordt peroperatief opgeladen met 2 g of 30 mg/kg, gevolgd door een onderhoudsdosis van 1 g of 15 mg/kg om de 6 uur. In geval van leverresectie, leverfalen of nierfalen wordt de dosis best gereduceerd, evenals bij een laag lichaamsgewicht van de patiënt. NSAID: Taradyl 30 mg IV wordt om de 8u toegediend met een maximum van 5 dagen. Er bestaat wat twijfel ivm de combinatie NSAID met de ingroei van botgreffen, ingroei van protheses of chirurgie waar inflammatie gewenst is (pulmonale talcage). NSAID worden liefst niet toegediend bij patiënten met maagulcera, nierinsufficiëntie of bij bejaarde patiënten. Opioiden Zwakke opioiden: Tramadol is een zwakke agonist voor alle opioïdreceptoren met een voorkeur voor μ-receptoren. Het remt re-uptake van noradrenaline en serotonine. Tramadol heeft een ceiling effect en is ideaal voor oudere patiënten, kinderen en bij minder ingrepen. Let op voor de combinatie met MAO-inhibitoren, epilepsie-patiënten en SSRI s. Met moet nog steeds opletten voor ademhalingsdepressie en een belangrijk risico op PONV. De combinatie tramadol en tegretol veroorzaakt ook voor een verminderd analgetisch effect. Sterke opioiden: Piritramide en morfine zijn de twee opioiden welke actueel in de acute pijntherapie in de UZ Leuven gebruikt worden. Ze worden toegediend volgens een vast schema, waarbij toediening van intermitente dosissen mogelijk is. Zoals voor elk opioid is ademhalingsdepressie een belangrijke nevenwerking. PONV is ook niet ondenkbaar en morfine kan gepaard gaan met histamine-release Additieven: bij onvoldoende analgesie na toediening van de verschillende medicamenten van het pijnschema, kan men eventueel nog gebruik maken van: Clonidine: is ideaal bij onrustige, nerveuze en angstige patiënten en veroorzaakt sedatie, reduceert de opiaten-nood, doch heeft als nadeel dat het ook hypotensie veroorzaakt. Acute pijntherapie Lesreeks co-assistenten 2011-2012 Johan De Coster, M.D. 4
Ketamine: wordt opgeladen in de PAZA en verder in drip toegediend. Het is een anestheticum dat bij lage dosis de opiatennood reduceert. Het wordt bij voorkeur toegediend bij patiënten welke een thoracotomie ondergaan hebben. De acute pijntherapie: het Leuvense model: Patiënt controlled analgesie: Tussen vraag en toediening van een analgeticum verloopt meestal heel wat tijd. Dit kan men reduceren met patiënt gecontroleerde systemen. Intermittente toediening van analgetica veroorzaakt hogere plasmaconcentraties (hoger dan de therapeutische dosis, met nevenwerkingen zoals ademhalingdepressie tot gevolg; maar ook te lage plasmaconcentraties met pijn tot gevolg, de zogenaamde analgetische gaps). Epidurale PCA: Voor indicaties, contra-indicaties, antistollingsrichtlijnen, hoogte van prikken, richtlijnen om te prikken en te fixeren, opladen epidurale, verblijfsduur op de PAZA, behandelingsduur en de flow-charts voor de therapie van problemen/complicaties verwijs ik naar de pijntherapie-boek editie augustus 2011. Intraveneuze PCA: Voor indicaties, contra-indicaties, richtlijnen om te connecteren, opladen, verblijfsduur op de PAZA, behandelingsduur en de flow-charts voor de therapie van problemen/complicaties verwijs ik naar de pijntherapie-boek editie augustus 2011. Toxiciteit lokaal anesthetica: Aangezien bij het opladen van een centraal of een perifeer zenuwblock hoge dosissen lokaal anesthetica toegediend worden is een accitentele intraveneuze injectie niet ondenkbeeldig. Een grondige kennis van de symptomen van toxiciteit en de behandeling van deze toxiciteit, o.a. de toediening van intralipid. Dit wordt besproken in het pijntherapie-boek editie augustus 2011. De thoracale epidurale De thoracale epidurale wordt frequent geplaatst in het kader van de perioperatieve analgesie. De techniek en de manier van werken voor het prikken van deze epidurale wordt uitvoerig besproken in het pijntherapie-boek editie augustus 2011. Anatomie Oppervlakte-anatomie is belangrijk voor het bepalen van de diepere structuren en de juiste plaats /hoogte waar er moet geprikt worden. C7 noemt men de prominente wervel en kan gemakkelijk opgespoord worden, T7 loopt samen met de ondderrand van de scapula, de verbinding tussen de cristae iliacae loopt door L4. De opening tussen 2 processi spinosi is de ruimte waar men tussen prikt voor een epiduraal block, achtereenvolgens heeft men huid, vet, lig. supraspinosum, lig. intraspinosum en lig. flavum. Daarachter ligt de epiduraal ruimte, de dura mater, het CSF met ruggemerg. De angulatie van de naald op verschillende niveaus is omwille van het uitzicht van de wervels en de 2 natuurlijke curvaturen in de wervelzuil. Acute pijntherapie Lesreeks co-assistenten 2011-2012 Johan De Coster, M.D. 5