La Teoria del Cancello (Gate Control).
Perché quando ci facciamo male e ci strofiniamo/massaggiamo la parte lesa, ci sembra di sentire meno dolore? Questo fenomeno è chiamato “Teoria del Cancello”, o ” Gate Control Theory”.
In fisiologia, la teoria del cancello (GCT) fornisce un modello esplicativo relativo alle modalità di attivazione molecolare dei recettori cellulari. È stata formulata per la prima volta nel 1962 da Ronald Melzack e Patrick Wall.
Secondo la teoria del cancello, se uno stimolo dolorifico e uno stimolo meccanico vengono trasmessi simultaneamente (ad esempio, se si picchia la testa e si strofina la parte lesa), la trasmissione dello stimolo dolorifico sarà attenuata per via dell’azione eccitatoria svolta dalla fibra Aβ sull’interneurone encefalinergico.
Un ripasso di fisiologia…
Il “cancello di controllo” del dolore si trova nelle corna dorsali del midollo spinale. Qui sono presenti connessioni tra le fibre nervose di tipo C che partono dai nocicettori e fibre nervose di tipo A-β che trasportano informazioni meccaniche, relative ad esempio alla compressione, al solletico, allo stiramento ecc.
Il dolore viene captato a livello periferico da un particolare tipo di recettori, detti nocicettori, che trasmettono poi il segnale attraverso due generi di fibre nervose.
- Fibre Aδ (A-delta), mielinizzate, a trasmissione “veloce”;
- fibre C, amielinizzate, a trasmissione “lenta”.
Queste fibre si dirigono dal recettore periferico (localizzato sulla cute, su una mucosa, su una sierosa o sulla capsula di un organo) fino al midollo spinale. Da qui prendono poi sinapsi con un neurone midollare. Il neurone trasmetterà con il suo assone, attraverso il fascio spino-talamico, il messaggio dolorifico ad una delle strutture encefaliche deputate all’elaborazione della risposta. (corteccia cerebrale, talamo, ipotalamo, grigio periacquedottale ecc.).
Il concetto della teoria del cancello.
Il concetto fondamentale della GCT si basa sull’interazione e sulla modulazione reciproca tra le fibre nervose nocicettive e quelle non-nocicettive. A livello dello stesso neurone midollare, infatti, convergono diversi tipi di fibre. Ogni fibra porta informazioni sensitive di tipo diverso (principalmente tattili, termiche e dolorifiche).
Il neurone deve essere quindi in grado di discriminare tra i vari tipi di sensibilità e di assegnare una “priorità” diversa a ciascuno di essi. In questo modo porterà poi al cervello un’informazione chiara e pulita.
L’interazione che è stata teorizzata da Melzack e Wall per spiegare la GCT riguarda in particolare le fibre dolorifiche di tipo Aδ e C e le fibre non dolorifiche di tipo Aβ, di calibro maggiore delle precedenti e responsabili della percezione degli stimoli tattili e pressori.
La teoria stabilisce che se prevale l’attività lungo le fibre di grosso calibro (cioè le Aβ), la percezione del dolore sarà minore, mentre se a prevalere sono le scariche delle fibre di piccolo calibro (cioè le Aδ e le C), il dolore verrà percepito in maniera più acuta.
Gli interneuroni.
Per attuare questo meccanismo, l’organismo si avvale degli interneuroni (piccoli neuroni intercalati nel circuito di trasmissione dell’impulso dalla fibra proveniente dal nocicettore al neurone midollare). Gli interneuroni
sono localizzati nella sostanza gelatinosa del Rolando, un’area specifica che si trova nel corno posteriore della sostanza grigia del midollo spinale. Nel caso specifico, questi interneuroni utilizzano come neurotrasmettitore un oppioide endogeno, detto encefalina, che viene veicolato tramite il cortissimo assone dell’interneurone fino al neurone midollare. Tutte le fibre che prendono contatto con il neurone midollare (cioè sia le Aβ che le Aδ e le C) rilasciano, prima della sinapsi con il neurone stesso, un collaterale assonico che prende sinapsi con l’interneurone encefalinergico, con effetti diversi. Le fibre Aβ ne stimolano l’attività, mentre le fibre di piccolo calibro lo inibiscono. In questo modo, si possono configurare due situazioni diverse.
- Se la fibra Aβ è attivata per uno stimolo non dolorifico, essa andrà ad attivare l’interneurone inibitorio, che quindi bloccherà la trasmissione di eventuali segnali dolorifici fino al cervello. In questa configurazione “il cancello è chiuso” e non si percepisce dolore.
- Se la fibra Aδ o C trasmette uno stimolo dolorifico (e di conseguenza la fibra Aβ non viene attivata), va contemporaneamente ad inibire l’azione dell’interneurone encefalinergico. Quest’ultimo a sua volta non potrà poi inibire la trasmissione dell’impulso doloroso al cervello. “Il cancello è aperto” e il dolore viene percepito.
Questo comporta che, se uno stimolo doloroso e uno stimolo meccanico vengono trasmessi simultaneamente (ad esempio, se si picchia la testa e si strofina la parte lesa), la trasmissione dello stimolo doloroso sarà attenuata per via dell’azione eccitatoria svolta dalla fibra Aβ sull’interneurone encefalinergico. Per questo motivo, massaggiare la zona del corpo accidentalmente urtata, diminuisce la sensazione di dolore.
Come la teoria dei segnali.
In base alla teoria dei segnali (che spiega la modulazione del segnale telefonico di casa), la “teoria del cancello” spiega la modulazione del dolore. In parole semplici: il doppino telefonico entra nel modem e porta il segnale della fibra o dell’ADSL; il secondo cavetto esce e fornisce la linea per telefonare o la connessione internet.
La stessa logica si applica al dolore.
Immagina di prendere una padella senza presine e ustionarti un dito. AHIIII! Corri subito al rubinetto e soffi, strofini, bagni con l’acqua fresca o ti schiacci la mano, vero?
Ecco. Sono proprio queste manovre ad attivare il meccanismo del ”cancello”. Il filtro, chiamato appunto cancello, si chiude oltre una certa soglia di dolore e ci impedisce di continuare a sentire un “male cane” all’infinito. La percezione del dolore si interrompe (viaggia lungo le fibre sottili) e il cancello devia gli impulsi elettrici provenienti dalla pelle del dito rosso (mentre dici ahi ahi ahi) verso il cervello (fibre larghe – non nocicettive).
Risultato: sentirai meno dolore e rimarrà solo la nuvoletta delle tue imprecazioni. Facilmente la prossima volta ti ricorderai di usare le presine per prendere la pentola. Conserviamo la parte di informazione prodotta dallo stimolo doloroso per capire cosa è pericoloso ed evitarlo in futuro: apprendiamo una strategia!
Questo però non ci impedisce di scegliere razionalmente di esporci a stili di vita dannosi, stress emotivi, sostanze chimiche irritanti e stimolazioni dolorose o pericolose.
Paradossale vero? Eppure accade sistematicamente. Infatti, i motivi più frequenti per cui mi chiamano i pazienti sono: dolore associato al mantenimento prolungato di posizioni “sbagliate”, sforzi bruschi o senza preparazione fisica adeguata e movimenti ripetitivi.
L’immersione prolungata in situazioni professionali, famigliari o affettive a cui non riusciamo ad adattarci agisce nello stesso modo: ognuna di esse è elaborata dal nostro sistema nervoso.
Conclusioni.
La trasmissione simultanea di uno stimolo dolorifico e di uno non dolorifico attenua la trasmissione dell’informazione dolorifica. Il dolore percepito, quindi, sarà ridotto.
È stato dimostrato che le fibre nocicettive che fanno sinapsi con l’interneurone inibitorio inibiscono l’azione di quest’ultimo, mentre le fibre meccaniche ne stimolano l’attività.
I recettori che agiscono mediante questo tipo di meccanismo, detto “a cancello”, sono quelli che in particolare controllano le sinapsi più veloci del sistema nervoso (nell’ordine di 1-2 millisecondi), quali quelli delle fibre nervose deputate alla trasmissione degli stimoli tattili, termici, dolorifici, etc., dalla periferia al sistema nervoso centrale.
In fisiologia, la teoria del cancello (Gate Control Theory, GCT) fornisce un modello esplicativo relativo alle modalità di attivazione molecolare dei recettori cellulari.
