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.
Sunteţi pe plajă şi vă intră nisip în ochi. De unde ştiţi că nisipul e acolo? Bineînţeles, nu-l puteţi vedea, dar dacă sunteţi sănătos, îl simţiți, acea senzație de disconfort extrem, sau durere. Durerea vă determină să faceţi ceva, în acest caz, să vă clătiţi ochii până ce nisipul e îndepărtat. Cum vă daţi seama că nisipul nu mai e? Exact. Durerea a dispărut. Există oameni care nu simt durerea. Poate părea minunat, dar nu e aşa. Dacă nu simţi durerea, poţi fi rănit sau te poţi răni singur fără să-ţi dai seama. Durerea e sistemul primar de alertă al corpului. Vă protejează de ceea ce vă înconjoară şi de voi înşivă. Pe măsură ce creştem, apar detectori ai durerii în aproape toate părţile corpului. Aceşti detectori sunt celule nervoase specializate, numite nociceptori, care merg de la măduva spinării la piele, muşchi şi articulaţii, la dinţi şi diferite organe interne. Ca toate celulele nervoase, ele conduc semnale electrice, transmiţând informaţii către creier de oriunde se află. Însă, spre deosebire de alte celule nervoase, nociceptorii nu se activează decât în prezenţa unui semnal care ar putea cauza sau care cauzează vătămare. Atingeţi uşor vârful unui ac. Veţi simţi metalul, acelea sunt celulele nervoase normale. Dar nu simţiţi nicio durere. Cu cât apăsaţi pe ac, cu atât vă apropiaţi de pragul nociceptorilor. Apăsaţi mai tare şi veţi depăşi pragul, iar nociceptorii se vor descărca, spunând corpului să se oprească din ce face. Pragul durerii nu e fix. Anumite produse chimice pot ajusta nociceptorii, scăzând pragul durerii. Când celulele sunt deteriorate, ele, împreună cu alte celule vecine, încep să fabrice produse chimice de ajustare, fără oprire, scâzând pragul nociceptorilor până când o simplă atingere poate provoca durere. Aici intervin analgezicele care se vând fără reţetă. Aspirina şi ibuprofenul blochează producerea unei clase de substanțe chimice de ajustare, numite prostaglandine. Să vedem cum fac asta. Când celulele sunt deteriorate, ele eliberează o substanţă chimică numită acid arahidonic. Două enzime, numite COX-1 şi COX-2, convertesc acidul arahidonic în prostaglandina H2, transformată apoi în alte produse chimice care fac o mulţime de lucruri, cresc temperatura corpului, provoacă o reacţie inflamatorie şi scad pragul durerii. Toate enzimele au un sit activ, locul din enzimă unde se produce reacţia. Siturile active din COX-1 şi COX-2 sunt potrivite pentru acidul arahidonic. După cum vedeţi, nu rămâne spaţiu liber. Exact în acest sit activ acționează aspirina şi ibuprofenul. Funcţionează diferit: aspirina acţionează ca un gimpe al unui porc spinos. Intră în situl activ şi apoi se rupe, lăsând jumătate din moleculă acolo, blocând total acest canal şi împiedicând acidul arahidonic să intre. Asta dezactivează definitiv COX-1 şi COX-2. Ibuprofenul, din contră, penetrează situl activ, dar nu se descompune şi nu schimbă enzima. COX-1 şi COX-2 sunt libere să îl respingă, însă atât timp cât ibuprofenul e acolo, enzima nu se poate lega cu acidul arahidonic şi nu poate declanșa durerea. Dar cum ştiu aspirina şi ibuprofenul unde e durerea? Ei, bine, nu ştiu. Odată ce medicamentele intră în fluxul sanguin, sunt transportate în tot corpul şi merg în zonele dureroase cât şi în cele normale. Astfel funcţionează aspirina şi ibuprofenul. Dar mai există şi alte dimensiuni ale durerii. De exemplu, durerea neuropatică e durerea cauzată de probleme ale sistemului nervos; ea nu are nevoie de nicio stimulare externă. Oamenii de ştiinţă au descoperit că de fapt creierul controlează felul în care reacţionăm la semnalele dureroase. De exemplu, intensitatea durerii poate depinde de atenţia acordată durerii sau chiar de dispoziţia în care ne aflăm. Durerea este un domeniu de cercetare activ. Cu cât o înţelegem mai bine, cu atât putem ajuta oamenii să o gestioneze mai bine.