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.
Digamos que estamos na praia e nos entra areia nos olhos. Como é que sabemos que há ali areia? Obviamente não a vemos mas, se formos uma pessoa normal e saudável, podemos senti-la, essa sensação de extremo desconforto, também conhecida por dor. A dor leva-nos a fazer qualquer coisa, neste caso, lavar os olhos até a areia desaparecer. E como é que sabemos que a areia desapareceu? Exatamente. Porque a dor desapareceu. Há pessoas que não sentem a dor. Isso pode parecer bom, mas não é. Se não sentimos a dor, podemos ser magoados ou magoarmo-nos a nós próprios sem o perceber. A dor é o primeiro sistema de alerta do nosso corpo. Protege-nos do mundo à nossa volta e de nós mesmos. Quando crescemos, instalamos detetores de dor na maior parte do nosso corpo. Esses detetores são células nervosas especializadas chamadas nociceptores que se estendem da espinal medula até à pele, aos músculos, às articulações, aos dentes e a alguns dos órgãos internos. Tal como todas as células nervosas, transmitem sinais elétricos, enviando informações do local onde se situam para o cérebro. Mas, ao contrário das outras células nervosas, os nociceptores só se ativam se acontece qualquer coisa que possa causar ou que esteja a causar danos. Assim, se tocarmos suavemente na ponta de uma agulha, sentimos o metal, através das células nervosas habituais, mas não sentimos dor. Quanto mais pressionarmos a agulha, mais nos aproximamos do limiar dos nociceptores. Se pressionarmos o suficiente para ultrapassar esse limiar, os nociceptores disparam, dizendo ao corpo para deixar de fazer o que estamos a fazer. Mas o limiar da dor não é imutável. Certos químicos podem regular os nociceptores, baixando o limiar da dor. Quando as células ficam danificadas, elas e outras células vizinhas desatam a produzir esses químicos reguladores como loucas, baixando o limiar dos nociceptores até que um simples toque pode provocar dor. É aí que entram os matadores da dor, os analgésicos. A aspirina e o ibuprofeno bloqueiam a produção duma classe desses químicos reguladores chamados prostaglandinas. Vejamos como é que fazem isso. Quando as células estão danificadas, libertam um químico chamado ácido araquidónico. Duas enzimas chamadas COX-1 e COX-2 transformam esse ácido araquidónico em prostaglandina H2, que depois se transforma numa série de outros químicos que fazem uma série de coisas, incluindo elevar a temperatura do corpo, provocar inflamação, e baixar o limiar da dor. Todas as enzimas têm um local ativo. É o local na enzima onde ocorre a reação. Os locais ativos da COX-1 e COX-2 encaixam com o ácido araquidónico na perfeição. Como podem ver, não fica nenhum espaço livre. É neste local ativo que a aspirina e o ibuprofeno fazem o seu trabalho. Mas trabalham de modo diferente. A aspirina atua como um espinho de um porco-espinho. Entra no local ativo e depois parte-se, deixando lá dentro metade de si mesma, bloqueando totalmente esse canal e impedindo que o ácido araquidónico se encaixe. Isso desativa permanentemente o COX-1 e o COX-2. O ibuprofeno, por outro lado, entra no local ativo, mas não se parte nem altera a enzima. O COX-1 e o COX-2 podem livrar-se dele de novo, mas enquanto o ibuprofeno lá se encontra, a enzima não consegue ligar-se ao ácido araquidónico e não pode fazer a sua química habitual. Mas como é que a aspirina e o ibuprofeno sabem onde se situa a dor? Bem, não sabem. Quando estas drogas entram na corrente sanguínea, são transportadas por todo o corpo, e chegam às áreas dolorosas tal como chegam às normais. É assim que funcionam a aspirina e o ibuprofeno. Mas há outras dimensões para a dor. A dor neuropática, por exemplo, é a dor provocada por danos no nosso sistema nervoso. Não precisa de haver qualquer tipo de estímulo externo. Os cientistas estão a descobrir que o cérebro controla como reagimos aos sinais da dor. Por exemplo, o grau de dor que sentimos pode depender de estarmos a prestar atenção à dor, ou mesmo da nossa disposição. A dor é uma área de investigação ativa. Se a percebermos melhor, talvez possamos ajudar as pessoas a geri-la melhor.