Árið er 35.000 f. Kr. Ungur maður stendur grafkyrr á bak við klett. Hann er að hálfu Neanderdalsmaður, að hálfu Homo sapiens. Í fárra metra fjarlægð gnæfir loðfíll yfir hann.
Þegar foringi hans gefur skipun lyftir ungi maðurinn spjóti sínu og hleypur í átt að dýrinu sem snýr sér skyndilega við. Maðurinn stekkur til hliðar, veltur niður brekku og finnur fyrir hræðilegum sársauka þegar hann lendir með öllum þunga sínum á vinstra fæti.
Svo kemur sársaukinn – eins og þúsundir af nálum sem bora sig í gegnum fót hans. Hann fellur á jörðina og engist um. Líkami hans virðist bæði heitur og kaldur meðan hann rúllar niður ójafna brekkuna. Hann vill bara að sársaukinn hverfi – sem hann gerir ekki.
Steingervingar sýna að forfeður okkar brutu oft bein, ýmist í bardaga eða á veiðum.
Tugþúsund árum síðar – árið 2014 – birtast leifarnar af þessum brotna fæti í helli einum í Ísrael. Frásögnin af þessu beinbroti er uppspunnin en sársaukin staðreynd.
Það stendur skrifað í genunum – genum sem vísindamenn hafa nú dregið út úr ævafornum beinum og sem þeir hafa einnig fundið í sumum af tilfinninganæmustu mönnum nútímans. Og þessi forni brotni fótur leynir einnig á annarri staðreynd: Að sársaukinn er þér fyrir bestu.
Hnífstunga veitir þrjár ólíkar tilfinningar
Þú þekkir þetta harla vel. Öll verðum við einhvern tímann fyrir sársauka – þó fáeinar manneskjur séu undantekningar – og meira en helmingur okkar hefur upplifað sársauka á síðustu þremur mánuðum.
Þessi kunnuglega tilfinning er við fyrstu sýn nokkuð einfalt fyrirbæri. Skaði á vef eða sýking, virkjar taugafrumu og fruman sendir boð til heilans sem umbreytir boðinu í óþægilega tilfinningu. Þessi tiltölulega einfalda röð staðreynda leiðir hins vegar af sér afar mismunandi gerðir af sársauka.
Ef þú t.d. skerð þig á hnífi muntu fyrst upplifa örsnöggan stingandi sársauka, þessu næst langvarandi brennandi sársauka og að lokum er eins og dragi úr honum.
Þessar ólíku tilfinningar stafa af því að líkami þinn býr yfir mörgum gerðum af taugafrumum sem senda boð til heilans. Sumar bregðast við þrýstingnum frá hnífnum, sumar við efnum frá skemmdum frumum og enn aðrar bregðast við mögulegri sýkingu í sárinu.
Heilinn umbreytir rafboðum í sársauka
Nagli sem stingst inn í il þína og upp í gegnum fótinn. Á fáeinum millisekúndum verður heili þinn fyrir aragrúa af rafboðum – og þú veinar af sársauka.
Nagli opnar fyrir straum af jónum
Þú stígur á nagla og viðtakar í taugafrumum fótarins virkjast undir eins – t.d. vegna þrýstings frá naglanum, mjólkursýru frá skemmdum frumum (hvítt) eða efnum frá ónæmiskerfum. Viðtakarnir opna fyrir jónagöng sem hleypa jákvætt hlöðnum natríum-jónum (gult) í gegn – alla leiðina eftir taugafrumunni.
Boðhlaupið heldur áfram í mænunni
Straumar af jónum ná til enda taugafrumunnar sem tengist mænunni. Þar fá jónirnar frumuna til að seyta boðefnum (rautt) sem hún hefur á lager. Efnin virkja viðtaka á enda annarrar taugafrumu sem með hjálp sinna eigin jónaganga sendir boðið áfram.
Heilastöðvar láta þig vita af sársaukanum
Boðin skjótast upp til heilastöðvarinnar stúku sem deilir þeim áfram til annarra stöðva í heilanum. Svæðið eyjarblað á þátt í að skapa tilfinningu fyrir sársauka. Hreyfibörkurinn sér til þess að líkami þinn bregðist strax við með því að lyfta upp fætinum og randkerfið ákvarðar m.a. hvort nauðsynlegt er að flýja frá staðnum.
Heilinn umbreytir rafboðum í sársauka
Nagli sem stingst inn í il þína og upp í gegnum fótinn. Á fáeinum millisekúndum verður heili þinn fyrir aragrúa af rafboðum – og þú veinar af sársauka.
Nagli opnar fyrir straum af jónum
Þú stígur á nagla og viðtakar í taugafrumum fótarins virkjast undir eins – t.d. vegna þrýstings frá naglanum, mjólkursýru frá skemmdum frumum (hvítt) eða efnum frá ónæmiskerfum. Viðtakarnir opna fyrir jónagöng sem hleypa jákvætt hlöðnum natríum-jónum (gult) í gegn – alla leiðina eftir taugafrumunni.
Boðhlaupið heldur áfram í mænunni
Straumar af jónum ná til enda taugafrumunnar sem tengist mænunni. Þar fá jónirnar frumuna til að seyta boðefnum (rautt) sem hún hefur á lager. Efnin virkja viðtaka á enda annarrar taugafrumu sem með hjálp sinna eigin jónaganga sendir boðið áfram.
Heilastöðvar láta þig vita af sársaukanum
Boðin skjótast upp til heilastöðvarinnar stúku sem deilir þeim áfram til annarra stöðva í heilanum. Svæðið eyjarblað á þátt í að skapa tilfinningu fyrir sársauka. Hreyfibörkurinn sér til þess að líkami þinn bregðist strax við með því að lyfta upp fætinum og randkerfið ákvarðar m.a. hvort nauðsynlegt er að flýja frá staðnum.
Það hvernig heili þinn vinnur úr boðunum getur einnig haft áhrif á tilfinningar þínar. Ein heilastöð getur magnað upp sársaukann meðan önnur reynir að dempa hann.
Samspil heilastöðvanna ræðst m.a. af því hvort meiðslin séu óvænt eður ei – og einnig hvort þú óttast sársauka eða heldur þig vera ósigrandi.
Einföld meiðsl geta þannig leitt af sér mismunandi sársaukatilfinningu hjá sömu manneskju. En munurinn getur einnig verið mikill frá einum manni til annars.
Stökkbreytingar magna sársauka
Orsök þess að þú og ég finnum fyrir mismunandi sársauka er að finna í genunum og einkum í einu geni sem virðist gegna þar lykilhlutverki.
Genið nefnist SCM9A og kóðar fyrir svokölluðum jónagöngum sem liggja á yfirborði þeirra taugafrumna sem senda sársaukaboð til heilans.
Jónagöng eru prótín sem hleypa rafhlöðnum jónum inn eða út úr frumunni og gegna meginhlutverki í myndun rafboða í taugafrumunni. Stökkbreyting í geninu SCM9A getur þannig breytt sársaukaboðum líkama þíns.
LESTU EINNIG
Mismunandi stökkbreytingar geta haft afar ólíkar afleiðingar og óháð því hvort þær magna upp eða draga úr næmni þinni gagnvart sársauka, geta þær skipt miklu máli fyrir velferð þína allt lífið.
Bandarískur drengur með stökkbreytingu í SCM9A fann t.d. engan sársauka.
Sem ungbarn brosti hann þegar hann var umskorinn, rétt eins og verið væri að kitla hann. Og níu mánaða gamall tuggði hann tá sína þar til tábeinið varð sýnilegt.
Aðrar stökkbreytingar í geninu geta leitt af sér skyndilegan brennandi sársauka – sem leysist úr læðingi af skaðlausum fyrirbærum eins og geispa eða hitanum frá sokkunum.
Neanderdalsmenn voru tilfinninganæmir
Sársauki og stökkbreytingar í SCM9A hafa verið fastir þættir í lífi okkar um milljónir ára.
Rétt eins og núlifandi menn voru forfeður okkar oft þjáðir af sársauka – þetta sýna bein þeirra en á þeim má oft finna merki um brot. Slík meiðsl eru algengari hjá karlmönnum og því telja vísindamenn að brotin hafi átt sér stað þegar mennirnir voru ýmist á stórdýraveiðum eða að berjast við aðra flokka manna.
Einn slíkur ævaforn skaði er beinbrot á meira en 30.000 ára gömlu fótarbeini sem vísindamenn fundu í Manot-hellinum í Ísrael árið 2014.
Beinið er af ungum einstaklingi og í ljós hefur komið að brotið var svo heiftarlegt að beinið skekktist úr sinni venjulegu stöðu og missti þar af leiðandi festu. Óhappið var án efa afar sársaukafullt.
Ný rannsókn sýnir jafnframt að sársaukinn hafi líklega verið verri en sá sem flestir núlifandi menn myndu finna við sambærilegt óhapp.
Vísindamenn hafa fundið leifar af verkjastillandi og sýkladrepandi jurtum í tönnum Neanderdalsmanna.
Ísraelska beinið hefur nefnilega fleiri kennimerki sem sýna að það tilheyrði persónu sem var í minnsta falli að hluta til Neanderdalsmaður – og samkvæmt einni rannsókn frá 2020 voru Neanderdalsmenn einmitt með stökkbreytingar í geninu SCM9A sem gerði þá sérdeilis næma fyrir sársauka.
Okkar eigin tegund er ekki með slíkar stökkbreytingar – að undanteknum nokkrum fáeinum manneskjum – og þeim manneskjum er 7% hættara við að þjást af sársauka en meðaltalið.
Þær hafa líklega erft vandamálið beint frá Neanderdalsmönnum – og beinið frá Ísrael ber góðar sannanir fyrir því hvernig það átti sér stað.
Neanderdalsmenn voru með þrjár stökkbreytingar í geninu SCN9A sem virðast allar magna sársaukatilfinningu.
Auk kennimerkja frá Neanderdalsmönnum ber beinið einnig einkenni sem yfirleitt sjást einungis hjá Homo sapiens. Eigandi beinsins hefur því mjög líklega verið blendingur milli tegundanna tveggja.
Ásamt öðrum sambærilegum fundum úr DNA-greiningum sýnir beinið að okkar eigin tegund skiptist á genum við Neanderdalsmenn.
Það að sársaukagen Neanderdalsmanna hafi lifað af allt fram til dagsins í dag kann að skýra hvers vegna sumir menn eru með lægri sársaukaþröskuld en aðrir.
Og ísraelska beinið hjálpar auk þess vísindamönnum að skilja hvers vegna mikil næmni gagnvart sársauka getur verið góður kostur.
Þjáningin bjargar lífi
Ungi Neanderdalsmaðurinn sem fótbrotnaði fyrir tugþúsundum árum síðan upplifði ægilegan sársauka – ekki einungis strax eftir slysið heldur í langan tíma á eftir.
Slíkt brot er jafnan um þrjá mánuði að lagast og allan þann tíma hefur Neanderdalsmaðurinn líklega verið þjáður af sársauka sem fól í sér að hann gat ekki gengið – sem kom honum vel.
Beinbrot sem eru svona slæm, geta ekki gróið nema viðkomandi fái ró og næði til að ná bata. Annars mun það leita til erfiðleika við göngu og líkaminn mun reyna að bæta upp fyrir það með aukaálagi á önnur bein líkamans.
Hefði þessi ungi maður ekki fundið fyrir miklum sársauka hefði hann dáið.
Á þeim tíma þegar kraftmiklir líkamar skiptu sköpum í lífsbaráttunni gæti slíkt beinbrot jafngilt dauðadómi. En vísindamenn geta séð á þessu ísraelska beini að það varð ekki unga manninum að aldurtila.
Beinið hefur getað gróið vel og hann lifað í mörg ár eftir beinbrotið. En hefði ungi maðurinn ekki fundið svo mikinn sársauka hefði ekkert hvatt hann til að halda sig í ró og næði – og hann gæti hafa misst lífið.
Sársaukinn hefur skuggahlið
Þróun í milljónir ára hefur veitt okkur þennan lífsnauðsynlega sársauka. En þróunin hefur einnig veitt okkur aðra gerð sársauka – ónauðsynlegan sársauka sem gerir okkur lífið leitt.
Þegar forfeður okkar komu niður úr trjánum og reistu sig upp neyddist hryggur okkar til að breyta sér. Hann fékk nýtt form – eins og S – sem gagnaðist betur uppreistum manni. En formið er í raun og veru bráðabirgðalausn.
Það er ekki það besta því ennþá getur hryggur okkar ekki valdið öllu því álagi sem hann er undir og kannski er það þess vegna sem um 20% alls fólks milli 20 og 60 ára þjáist af krónískum verkjum í baki.
Lyf stöðva sársaukann
Frumur þínar láta þig þjást en þú getur brugðist við því. Venjuleg verkjastillandi lyf eins og íbúprófen geta þrengt sér djúpt inn í frumurnar og stöðvað sársaukaboðin. Lyfin virka eins og tappi sem rýfur straum taugaboðanna og fær viðkvæmar taugar þínar til að slaka á.
Sýking vekur upp ensím
Sýking eða meiðsl á vef þínum, fær frumuhimnuna á nærliggjandi frumum til að losa út ómettuðu fitusýruna arachidon inni í frumunum. Ensímið cyklooxygenase (COX) umbreytir fitusýrunni í efni sem nefnist prostaglandín sem fruman losar síðan út í umhverfi sitt.
Sársaukaefni gera taugina næmari
Prostaglandín nær fram til næmra taugafrumna vefsins og tengist viðtökum á yfirborði þeirra. Viðtakarnir sjá þessu næst um að taugungar verða næmari fyrir utanaðkomandi áhrifum. Þessar næmu frumur taka nú að senda frá sér fleiri boð og þú finnur fyrir meiri sársauka.
Íbúprófen blokkar sársaukafullt ensím
Lyfið íbúprófen virkar á sjálfan meiðslastaðinn með því að þrengja sér inn í frumurnar og blokka COX-ensímið. Ensímið getur því ekki lengur myndað prostaglandín sem hverfur smám saman úr vefnum. Án þess snúa næmar taugafrumur aftur yfir í sitt venjulega ástand og sársaukinn hættir.
Lyf stöðva sársaukann
Frumur þínar láta þig þjást en þú getur brugðist við því. Venjuleg verkjastillandi lyf eins og íbúprófen geta þrengt sér djúpt inn í frumurnar og stöðvað sársaukaboðin. Lyfin virka eins og tappi sem rýfur straum taugaboðanna og fær viðkvæmar taugar þínar til að slaka á.
Sýking vekur upp ensím
Sýking eða meiðsl á vef þínum, fær frumuhimnuna á nærliggjandi frumum til að losa út ómettuðu fitusýruna arachidon inni í frumunum. Ensímið cyklooxygenase (COX) umbreytir fitusýrunni í efni sem nefnist prostaglandín sem fruman losar síðan út í umhverfi sitt.
Sársaukaefni gera taugina næmari
Prostaglandín nær fram til næmra taugafrumna vefsins og tengist viðtökum á yfirborði þeirra. Viðtakarnir sjá þessu næst um að taugungar verða næmari fyrir utanaðkomandi áhrifum. Þessar næmu frumur taka nú að senda frá sér fleiri boð og þú finnur fyrir meiri sársauka.
Íbúprófen blokkar sársaukafullt ensím
Lyfið íbúprófen virkar á sjálfan meiðslastaðinn með því að þrengja sér inn í frumurnar og blokka COX-ensímið. Ensímið getur því ekki lengur myndað prostaglandín sem hverfur smám saman úr vefnum. Án þess snúa næmar taugafrumur aftur yfir í sitt venjulega ástand og sársaukinn hættir.
Bakverkir – og aðrar gerðir krónískra verkja – gagnast okkur ekki með sama hætti og sársauki í fótbroti gerir. Þess í stað torveldar hann okkur dagsdaglega og getur haldið okkur frá félagslegri virkni og jafnvel leitt til þunglyndis.
Krónískir verkir leiða einnig til mikillar fjarveru frá vinnu um heim allan og eru nú ein helsta áskorun lækna vísindanna.
Þrátt fyrir miklar framfarir í skilningi okkar á líkamanum og heilanum eru krónískir verkir næstum ósigranlegur andstæðingur en á síðustu árum hafa vísindamenn gert nokkrar byltingarkenndar uppgötvanir.
LESTU EINNIG
Árið 2019 tókst t.d. dönskum og kanadískum vísindamönnum að afhjúpa einn grundvallarmekanísma að baki krónískum verkjum. Þeir fundu prótín eitt sem nefnist sortilin sem magnar sársaukaboðin eftir t.a.m. meiðsl á baki og með því að blokka sortilin með mótefnum gátu þeir dregið úr sársauka í músum.
Nú vonast þeir til að aðferð þeirra muni gagnast milljónum manna um heim allan.
Önnur ný uppgötvun getur einnig komið að notum í baráttunni gegn ónauðsynlegum verkjum. Enskir vísindamenn hafa sýnt að lífstíll okkar getur slökkt á geninu TRPA1 sem hjálpar til við að halda sársauka niðri.
Árangurinn er ekki endilega varanlegur og breytingar á lífstíl eða nýjar lyfjagerðir geta mögulega kveikt á geninu aftur þannig að krónískir verkir verði minni.
Hvað sem öðru líður er ljóst að vísindamenn verða að skilja DNA sársaukans áður en þeir geta gert eitthvað í honum. Það DNA sem við höfum erft frá okkar harðskeyttu en tilfinninganæmu forfeðrum, er nokkuð sem plagar okkur og bjargar lífi okkar á sama tíma.
