Острую (физиологическую) боль вызывают неадекватные раздражители внешней среды или факторы, возникающие вследствие развития острых патологических процессов. Она несет сигнальную функцию и служит важнейшей адаптивной реакцией организма. При развитии патологического процесса со структурно-функциональными изменениями и повреждениями во внутренних органах (воспалением, ишемией и пр.) в организме формируется хроническая (патологическая) боль. Болевой синдром сопутствует многим патологическим процессам и вызывает не только тягостные ощущения депрессии, но и ухудшает течение и прогноз заболевания.
Ощущение острой боли возникает вследствие взаимодействия афферентных импульсов из болевого очага в задних рогах спинного мозга. Отсюда электрические импульсы по восходящим афферентным трактам распространяются в вышележащие отделы мозга - ретикулярную формацию, таламус, гипоталамус, базальные ганглии, лимбическую систему и кору. Их сочетанное взаимодействие приводит к болевому ощущению и формирует сосудистый, эмоциональный и поведенческий корреляты боли. Наряду с восходящим путем на соответствующем сегменте спинного мозга происходит передача импульсов на мотонейроны спинного мозга с формированием мышечного спазма и патологических двигательных рефлексов. Наконец, возникающее возбуждение нейронов боковых рогов активирует симпатические адренергические волокна, что приводит к выраженным вегетативным реакциям.
Хроническая (патологическая) боль возникает при ослаблении тормозных механизмов "воротного блока". В этом случае расторможенные Т-клетки спинного мозга и нейроны гигантоклеточного ядра ретикулярной формации посылают афферентные сигналы возрастающей интенсивности на каждый последующий повреждающий фактор. В результате формируются сочетания гиперактивных нейронов с самоподдерживающейся фоновой импульсной активностью, сохраняющейся и после ноцигенного воздействия, - генераторы патологически усиленного возбуждения. Они формируются на спинальном (задние рога спинного мозга), супраспинальном (гигантоклеточные ядра ретикулярной формации и таламуса), корковом (соматосенсорная кора) уровнях и подчиняют себе эмоциогенные структуры мозга и центры вегетативной нервной системы.