Le terminazioni delle cellule nervose relativamente non specializzate che danno inizio alla sensazione di dolore sono chiamate nocicettori (noci- è derivato dal latino per “dolore”) (vedi Figura 9.2) . Come altri recettori cutanei e sottocutanei, trasducono una varietà di stimoli in potenziali recettori, che a loro volta attivano potenziali dazione afferenti. Inoltre, i nocicettori, come altri recettori sensoriali somatici, derivano da corpi cellulari nei gangli della radice dorsale (o nel ganglio trigemino ) che inviano un processo assonale alla periferia e laltro al midollo spinale o al tronco cerebrale (vedere la Figura 9.1).
Poiché gli assoni nocicettivi periferici terminano in “terminazioni libere” non specializzate, è convenzionale classificare i nocicettori secondo alle proprietà degli assoni ad essi associati (vedi Tabella 9.1). Come descritto nel capitolo precedente, i recettori sensoriali somatici responsabili della percezione di stimoli meccanici innocui sono associati ad assoni mielinizzati che hanno velocità di conduzione relativamente rapide. Gli assoni associati ai nocicettori, al contrario, conducono relativamente lentamente, essendo solo leggermente mielinizzati o, più comunemente, non mielinizzati. Di conseguenza, gli assoni che trasmettono informazioni sul dolore cadono nel gruppo Aδ di assoni mielinizzati, che conducono a circa 20 m / s, o nel gruppo di fibre C di assoni non mielinizzati, che conducono a velocità generalmente inferiori a 2 m / s. Pertanto, anche se la conduzione di tutte le informazioni nocicettive è relativamente lenta, ci sono vie del dolore veloci e lente.
In generale, i nocicettori Aδ a conduzione più rapida rispondono a stimoli meccanici o meccanotermici pericolosamente intensi, e hanno campi ricettivi che consistono in gruppi di punti sensibili. Altri nocicettori non mielinizzati tendono a rispondere a stimoli termici, meccanici e chimici e si dice quindi che siano polimodali. In breve, ci sono tre classi principali di nocicettori nella pelle: nocicettori meccanosensibili Aδ, nocicettori meccanotermici Aδ e nocicettori polimodali, questi ultimi specificamente associati alle fibre C. I campi recettivi di tutti i neuroni sensibili al dolore sono relativamente ampi, in particolare a livello del talamo e della corteccia, presumibilmente perché il rilevamento del dolore è più importante della sua precisa localizzazione.
Studi condotti su entrambi gli esseri umani e gli animali da esperimento hanno dimostrato qualche tempo fa che gli assoni a conduzione rapida che sottostanno alla sensazione sensoriale somatica non sono coinvolti nella trasmissione del dolore. Un tipico esperimento di questo tipo è illustrato nella Figura 10.1. Gli assoni periferici che rispondono a stimoli meccanici o termici non dolorosi non si scaricano a una velocità maggiore quando gli stimoli dolorosi vengono erogati nella stessa regione della superficie della pelle. Gli assoni nocicettivi, invece, iniziano a scaricarsi solo quando la forza dello stimolo (termico nellesempio in Figura 10.1) raggiunge livelli elevati; a questa stessa intensità di stimolo, altri termocettori si scaricano ad una velocità non diversa dalla velocità massima già raggiunta entro lintervallo di temperatura non doloroso, indicando che ci sono termocettori sia nocicettivi che non innocicettivi. Altrettanto importante, la stimolazione diretta delle afferenze sensoriali somatiche di grande diametro a qualsiasi frequenza negli esseri umani non produce sensazioni descritte come dolorose. Al contrario, le fibre Aδ e C di diametro inferiore e più conduttive sono attive quando vengono erogati stimoli dolorosi; e quando stimolati elettricamente nei soggetti umani, producono dolore.