(Μουσική) Έστω ότι είστε στην παραλία και πάει άμμος στα μάτια σας. Πώς γνωρίζετε ότι η άμμος βρίσκεται εκεί; Προφανώς δεν μπορείτε να τη δείτε, αλλά εάν είστε κανονικός, υγιής άνθρωπος την αισθάνεστε, αυτή η αίσθηση της ακραίας δυσφορίας είναι επίσης γνωστή ως πόνος. Ο πόνος σας προκαλεί να κάνετε κάτι, εν προκειμένω, να ξεπλύνετε τα μάτια σας μέχρι να φύγει η άμμος. Πώς γνωρίζετε ότι η άμμος έχει φύγει; Ακριβώς. Δεν υπάρχει πλέον πόνος. Υπάρχουν άνθρωποι που δεν νιώθουν πόνο. Τώρα, αυτό φαίνεται να ακούγεται καλό, αλλά δεν είναι. Εάν δεν μπορείτε να νιώσετε πόνο, ίσως πληγωθείτε ή αυτοτραυματιστείτε και ποτέ δεν θα το ξέρετε. Ο πόνος είναι το σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης του σώματός σας. Σας προστατεύει από τον κόσμο γύρω σας και από τον εαυτό σας. Καθώς μεγαλώνουμε, τοποθετούμε ανιχνευτές πόνου στις περισσότερες περιοχές του σώματός μας. Αυτοί οι ανιχνευτές είναι εξειδικευμένα νευρικά κύτταρα που ονομάζονται αλγοϋποδοχείς και εκτείνονται από τον νωτιαίο μυελό στο δέρμα, στους μύες, στις αρθρώσεις, στα δόντια και σε κάποια από τα εσωτερικά σας όργανα. Ακριβώς όπως όλα τα νευρικά κύτταρά σας, έτσι και οι αλγοϋποδοχείς μεταδίδουν ηλεκτρικά σήματα, στέλνοντας πληροφορίες, απ' όπου και να βρίσκονται, πίσω στον εγκέφαλο. Αλλά σε αντίθεση με άλλα νευρικά κύτταρα, οι αλγοϋποδοχείς δραστηριοποιούνται μόνο εάν συμβεί κάτι που θα μπορούσε να προκαλέσει ή να προκαλεί ζημιά. Έτσι, αγγίξτε απαλά την άκρη μιας βελόνας. Θα αισθανθείτε το μέταλλο, και αυτά είναι τα νευρογλοιακά σας κύτταρα. Αλλά δεν νιώθετε καθόλου πόνο. Τώρα, όσο πιο δυνατά πατάτε τη βελόνα τόσο πιο κοντά θα φτάσετε στο όριο του αλγοϋποδοχέα. Πιέστε αρκετά δυνατά και θα διασχίσετε αυτό το όριο και ο αλγοϋποδοχέας θα ενεργοποιηθεί, λέγοντας στο σώμα να σταματήσει να κάνει αυτό που κάνει. Αλλά το όριο του πόνου είναι ευμετάβλητο. Συγκεκριμένες χημικές ουσίες μπορούν να ρυθμίσουν τους αλγοϋποδοχείς μειώνοντας το όριο τους για πόνο. Όταν τα κύτταρα έχουν υποστεί ζημιά, αυτά και άλλα κοντινά κύτταρα αρχίζουν να παράγουν αυτές τις χημικές ουσίες ρύθμισης σαν τρελά, μειώνοντας το όριο των αλγοϋποδοχέων στο σημείο όπου μόνο το άγγιγμα μπορεί να προκαλέσει πόνο. Εδώ είναι όπου χορηγούνται, χωρίς συνταγή γιατρού, τα παυσίπονα. Η ασπιρίνη και η ιβουπροφαίνη μπλοκάρουν την παραγωγή μιας τάξης χημικών ουσιών ρύθμισης που ονομάζονται προσταγλανδίνες. Ας δούμε πώς το κάνουν αυτό. Όταν τα κύτταρα υποστούν ζημιά, απελευθερώνουν μια χημική ουσία ονόματι αραχιδονικό οξύ. Δύο ένζυμα, οι αναστολείς COX-1 και COX-2 μετατρέπουν το αραχιδονικό οξύ σε προσταγλανδίνη Η2, που μετά μετατρέπεται σε ένα σωρό άλλες χημικές ουσίες που κάνουν ένα σωρό άλλα πράγματα, όπως την αύξηση της θερμοκρασίας του σώματος, την πρόκληση φλεγμονής και τη μείωση ορίου του πόνου. Όλα τα ένζυμα έχουν μια ενεργό θέση. Αυτή είναι η θέση του ενζύμου, όπου λαμβάνει χώρα η αντίδραση. Οι δραστικές θέσεις των αναστολέων COX-1 και COX-2 ταιριάζουν πολύ άνετα στο αραχιδονικό οξύ. Όπως μπορείτε να δείτε, δεν περισσεύει χώρος. Τώρα, αυτή είναι η ενεργός θέση όπου επιδρούν η ασπιρίνη και η ιβουπροφαίνη. Έτσι, λειτουργούν διαφορετικά - η ασπιρίνη δρα σαν το αγκάθι από έναν σκαντζόχοιρο. Εισέρχεται στην ενεργό θέση και στη μετά σπάει, αφήνοντας το μισό της μέρος εκεί, φράσσοντας πλήρως το κανάλι και κάνοντας αδύνατη την τοποθέτηση του αραχιδονικού οξέος. Αυτό απενεργοποιεί μόνιμα τους αναστολείς COX-1 και COX-2. Από την άλλη πλευρά η ιβουπροφένη εισέρχεται στην ενεργό θέση, αλλά δεν διαλύεται ή αλλάζει το ένζυμο. Οι αναστολείς COX-1 και COX-2 είναι ελεύθεροι να το απομακρύνουν ξανά αλλά για την ώρα που η ιβουπροφένη είναι εκεί το ένζυμο δεν μπορεί να δεσμεύσει το αραχιδονικό οξύ και δεν μπορεί να προχωρήσει σε χημική αντίδραση. Όμως, πώς γνωρίζει η ασπιρίνη και η ιβουπροφένη πού είναι ο πόνος; Λοιπόν, δεν γνωρίζουν. Μόλις τα φάρμακα εισέλθουν στην κυκλοφορία του αίματος μεταφέρονται σε όλο το σώμα σας και πηγαίνουν προς τις επώδυνες περιοχές, ακριβώς όπως με τις φυσικές ουσίες. Έτσι, με αυτόν τον τρόπο λειτουργούν η ασπιρίνη και ιβουπροφένη. Αλλά υπάρχουν και άλλες διαστάσεις στον πόνο. Ο νευροπαθητικός πόνος για παράδειγμα, είναι ο πόνος που προκαλείται από βλάβη στο νευρικό μας σύστημα, εδώ δεν χρειάζεται να υπάρχει κανένα είδος εξωτερικού ερεθίσματος. Και οι επιστήμονες ανακαλύπτουν ότι ο εγκέφαλος ελέγχει πώς ανταποκρινόμαστε στα σήματα του πόνου. Για παράδειγμα, το πόσο πόνο αισθάνεστε μπορεί να εξαρτηθεί από το εάν δίνετε προσοχή στον πόνο ή ακόμα και από τη διάθεσή σας. Ο πόνος είναι μια περιοχή ενεργούς έρευνας. Εάν μπορούμε να τον κατανοήσουμε καλύτερα, ίσως μπορούμε να βοηθήσουμε τους ανθρώπους να τον διαχειρίζονται καλύτερα.
Say you're at the beach, and you get sand in your eyes. How do you know the sand is there? You obviously can't see it, but if you are a normal, healthy human, you can feel it, that sensation of extreme discomfort, also known as pain. Now, pain makes you do something, in this case, rinse your eyes until the sand is gone. And how do you know the sand is gone? Exactly. Because there's no more pain. There are people who don't feel pain. Now, that might sound cool, but it's not. If you can't feel pain, you could get hurt, or even hurt yourself and never know it. Pain is your body's early warning system. It protects you from the world around you, and from yourself. As we grow, we install pain detectors in most areas of our body. These detectors are specialized nerve cells called nociceptors that stretch from your spinal cord to your skin, your muscles, your joints, your teeth and some of your internal organs. Just like all nerve cells, they conduct electrical signals, sending information from wherever they're located back to your brain. But, unlike other nerve cells, nociceptors only fire if something happens that could cause or is causing damage. So, gently touch the tip of a needle. You'll feel the metal, and those are your regular nerve cells. But you won't feel any pain. Now, the harder you push against the needle, the closer you get to the nociceptor threshold. Push hard enough, and you'll cross that threshold and the nociceptors fire, telling your body to stop doing whatever you're doing. But the pain threshold isn't set in stone. Certain chemicals can tune nociceptors, lowering their threshold for pain. When cells are damaged, they and other nearby cells start producing these tuning chemicals like crazy, lowering the nociceptors' threshold to the point where just touch can cause pain. And this is where over-the-counter painkillers come in. Aspirin and ibuprofen block production of one class of these tuning chemicals, called prostaglandins. Let's take a look at how they do that. When cells are damaged, they release a chemical called arachidonic acid. And two enzymes called COX-1 and COX-2 convert this arachidonic acid into prostaglandin H2, which is then converted into a bunch of other chemicals that do a bunch of things, including raise your body temperature, cause inflammation and lower the pain threshold. Now, all enzymes have an active site. That's the place in the enzyme where the reaction happens. The active sites of COX-1 and COX-2 fit arachidonic acid very cozily. As you can see, there is no room to spare. Now, it's in this active site that aspirin and ibuprofen do their work. So, they work differently. Aspirin acts like a spine from a porcupine. It enters the active site and then breaks off, leaving half of itself in there, totally blocking that channel and making it impossible for the arachidonic acid to fit. This permanently deactivates COX-1 and COX-2. Ibuprofen, on the other hand, enters the active site, but doesn't break apart or change the enzyme. COX-1 and COX-2 are free to spit it out again, but for the time that that ibuprofen is in there, the enzyme can't bind arachidonic acid, and can't do its normal chemistry. But how do aspirin and ibuprofen know where the pain is? Well, they don't. Once the drugs are in your bloodstream, they are carried throughout your body, and they go to painful areas just the same as normal ones. So that's how aspirin and ibuprofen work. But there are other dimensions to pain. Neuropathic pain, for example, is pain caused by damage to our nervous system itself; there doesn't need to be any sort of outside stimulus. And scientists are discovering that the brain controls how we respond to pain signals. For example, how much pain you feel can depend on whether you're paying attention to the pain, or even your mood. Pain is an area of active research. If we can understand it better, maybe we can help people manage it better.