Đau nhói và đau âm ỉ: hai loại sợi thần kinh dẫn truyền cơn đau

Khi vấp ngón chân vào chân bàn, ta thường thấy đau hai đợt: một cú nhói sắc gần như ngay lập tức, rồi một lúc sau là cơn đau âm ỉ, lan, khó chịu kéo dài. Đó là vì cơn đau đi theo hai loại sợi thần kinh: sợi A-delta mỏng có myelin, truyền khoảng 5–30 m/s, mang cái đau nhói; và sợi C không có myelin, chỉ khoảng 0,5–2 m/s, mang cái đau âm ỉ. Hai loại sợi tới não lệch nhau, nên ta cảm thấy hai lần.

Đau bắt đầu từ đâu

Trên da, trong cơ, khớp và nội tạng có những đầu mút thần kinh trần chuyên nhận tín hiệu tổn thương, gọi là thụ thể cảm nhận đau (nociceptor). Chúng phản ứng với lực ép quá mạnh, nhiệt độ quá nóng hay quá lạnh, và những chất hoá học tiết ra khi mô bị tổn thương hay viêm. Thuật ngữ "nociceptor" do Charles Sherrington đặt ra đầu thế kỷ 20.

Một điều quan trọng: thụ thể chỉ phát tín hiệu "có tổn thương". Còn đau, tức cảm giác khó chịu ta trải nghiệm, là thứ não tạo ra sau khi xử lý tín hiệu ấy cùng với bối cảnh, ký ức, cảm xúc. Vì vậy cùng một vết thương, lúc này thấy đau nhiều, lúc khác thấy đau ít.

Hai loại sợi, hai kiểu đau

Cách chia vai này rất hợp lý. Đau nhói đến nhanh để ta rụt chân lại ngay, và chỉ đúng chỗ để ta biết vừa đụng vào đâu. Đau âm ỉ đến sau và ở lại lâu, buộc ta nâng niu chỗ bị thương, không dùng nó cho tới khi lành.

Vì sao đau ở chân thấy rõ hai đợt hơn đau ở mặt

Thử tính với khoảng cách chừng một mét từ ngón chân lên tuỷ sống và não của một người lớn. Sợi A-delta ở 20 m/s mất khoảng 50 ms. Sợi C ở 1 m/s mất khoảng một giây. Chênh lệch gần một giây, đủ lớn để ta cảm thấy rõ hai cơn đau tách nhau: "ui" rồi mới "á...".

Nếu bị đụng ở trán, quãng đường chỉ vài chục xăng-ti-mét, chênh lệch giữa hai loại sợi nhỏ hơn nhiều, nên hai đợt đau gần như nhập làm một. Đây là một cách đơn giản để thấy tốc độ dẫn truyền thần kinh bằng chính cơ thể mình. Cơ chế myelin đứng sau sự chênh lệch này được nói kỹ trong bài về tốc độ tín hiệu thần kinh.

Ớt cay và bạc hà: khi hoá chất "giả" làm nóng, lạnh

Nhiều đầu mút của sợi C và sợi A-delta mang những kênh ion đặc biệt, nhạy với nhiệt độ. Năm 1997, nhóm của David Julius ở Đại học California, San Francisco tìm ra thụ thể TRPV1, kênh mở ra khi gặp nhiệt độ khoảng trên 43 °C. Cũng chính kênh này mở ra khi gặp capsaicin, chất cay trong ớt. Vì vậy ăn ớt thấy "nóng" bỏng miệng dù món ăn không hề nóng: não nhận đúng loại tín hiệu nó vẫn nhận khi bị bỏng.

Về sau, nhóm của Julius và nhóm của Ardem Patapoutian còn tìm ra TRPM8, thụ thể nhạy với lạnh và với menthol trong bạc hà, giải thích cảm giác mát lạnh khi ngậm kẹo bạc hà. Năm 2021, Julius và Patapoutian nhận giải Nobel Sinh lý học hoặc Y học cho các phát hiện về thụ thể cảm nhận nhiệt độ và chạm. Đây cũng là lý do uống nước lạnh không làm hết cay mấy: capsaicin vẫn bám ở thụ thể; sữa hay đồ có chất béo giúp cuốn bớt chất cay đi hơn.

Xoa chỗ đau có tác dụng thật

Gần như ai bị va cũng tự động xoa chỗ đau. Năm 1965, Ronald Melzack và Patrick Wall công bố trên tạp chí Science thuyết cổng kiểm soát (gate control theory), đưa ra một lời giải thích: ở tuỷ sống có những "cổng" thần kinh điều chỉnh lượng tín hiệu đau được đi lên não. Tín hiệu chạm và áp lực, đi theo những sợi to có myelin, có thể đóng bớt cổng, làm giảm tín hiệu đau từ các sợi nhỏ.

Chi tiết của thuyết này đã được sửa đổi nhiều qua mấy chục năm, nhưng ý cốt lõi, rằng tín hiệu đau bị điều chỉnh ở tuỷ sống và từ não đi xuống, vẫn đứng vững và là nền tảng của khoa học về đau hiện đại. Đó là lý do xoa, chườm, ấn vào gần chỗ đau giúp dễ chịu hơn phần nào.

Não có thể vặn to vặn nhỏ cơn đau

Não không chỉ nhận tín hiệu đau, nó còn gửi tín hiệu xuống để điều chỉnh. Những ví dụ quen thuộc:

• Đang mải việc, ta có khi không biết mình bị xước tay cho tới lúc thấy máu.
• Vận động viên bị thương giữa trận có khi thi đấu tiếp, chỉ thấy đau dữ dội sau khi kết thúc.
• Lo âu, sợ hãi về cơn đau lại làm nó dữ dội hơn.
• Thiếu ngủ làm ngưỡng chịu đau giảm.

Hệ thống giảm đau tự nhiên của cơ thể dùng các chất như endorphin, gắn vào cùng loại thụ thể mà thuốc giảm đau nhóm opioid tác động. Đây là chủ đề lớn của y học, và cũng là lý do bác sĩ quan tâm tới cả tâm lý khi điều trị đau kéo dài.

Đau ở chỗ này, nguyên nhân ở chỗ khác

Đau từ nội tạng thường đi theo sợi C, mơ hồ và khó định vị. Hơn nữa, tín hiệu từ nội tạng và từ da có khi đổ về cùng một đoạn tuỷ sống, nên não "nhầm" chỗ. Hiện tượng này gọi là đau quy chiếu. Ví dụ kinh điển: cơn đau tim có thể cảm thấy ở tay trái, vai, cổ hay hàm. Đây là lý do không nên tự đoán bệnh dựa vào vị trí đau.

Góc nhìn hôm nay: hiểu cơn đau, biết khi nào đi khám

Lần tới khi vấp ngón chân, hãy để ý hai đợt đau: cú nhói đầu và cơn âm ỉ tới sau. Bạn đang cảm nhận trực tiếp hai loại sợi thần kinh với hai tốc độ khác nhau.

Một vài điều mang về:

• Đau là tín hiệu bảo vệ. Người sinh ra không cảm nhận được đau (một tình trạng di truyền rất hiếm) thường bị thương nhiều lần mà không biết, cho thấy đau quan trọng thế nào.
• Xoa, chườm lạnh vết va đập nhẹ giúp dễ chịu, có cơ sở khoa học.
• Đau kéo dài trên ba tháng được coi là đau mạn tính, cần được bác sĩ đánh giá chứ không chỉ chịu đựng.

Nên đi khám ngay nếu: đau ngực, đặc biệt lan ra tay, cổ, hàm, kèm khó thở, vã mồ hôi (cần cấp cứu); đau đầu dữ dội đột ngột chưa từng có; vết thương sưng to, biến dạng, không chịu lực được; mất cảm giác đau ở một vùng da (như bàn chân ở người bị tiểu đường), vì không thấy đau thì dễ bị thương mà không biết.