疼痛的概述.doc

第十六章 疼痛的概述本章要点1. 疼痛是一种由体外或体内的伤害性或潜在伤害性刺激所产生的一种不愉快的主观感觉和情感体验。2.痛觉的形成过程中有4个独立步骤：换能、传递、整合和调控，每一个步骤都可成为疼痛治疗的潜在靶点。3.疼痛的传导途径主要有脊髓丘脑侧束、三叉神经脊束、脊髓-网状-丘脑通路、脊颈束、二级后索通路、脊髓固有束和内脏痛通路等7个。4.疼痛中枢包括：脊髓、脑干、丘脑、边缘系统和基底神经节、大脑皮质。5.闸门控制学说的核心是脊髓背角对伤害性信息的节段性调制。6.人类对疼痛的认识是一个由唯心到唯物的科学辩证过程。7.疼痛对机体各个系统会产生不良影响，如不及时处理，会导致各种并发症。8.疼痛会造成社会资源的巨大浪费，免除疼痛是医学的最大目标之一。9.免除疼痛是患者的基本权利，是医生的神圣职责，然而疼痛治疗的现状不容乐观。10.疼痛不仅是个人健康问题，还是关乎社会发展的一个问题。对于疼痛，每个人都有自己的切身体验。在漫长的人类发展史中，疼痛一直是被重视和研究的医学问题。近年来，随着人们生活水平的明显提高，人们对待疼痛的态度也发生了改变。多数人不再默默忍受疼痛，而是主动要求缓解或消除疼痛。越来越多的人认识到：疼痛，尤其是持续的剧烈疼痛，不仅对机体各个器官和系统产生一定的危害性，甚至会阻碍国民经济建设和社会的发展。因此，整个社会对疼痛的诊治要求也不断提高。目前，随着疼痛科的建立和疼痛相关学科的不断发展，以及广大医务人员对疼痛认识程度的不断提高，各种慢性疼痛和急性疼痛将会得到更为合理的诊治，疼痛医学也将为人类和社会的发展做出新贡献。第一节 疼痛相关概念一、疼痛的定义疼痛（Pain）作为一个生理性概念，是指由体外或体内的伤害性或潜在伤害性刺激所产生的主观体验，并伴随躯体运动反应、植物神经反应和情绪反应等，是一种不愉快的感觉和情感体验，或用与此类损伤有关的词汇来描述的主诉症状。疼痛是一种复杂的生理心理活动，它包括两个成分：一个是伤害性刺激作用于机体所引起的痛觉；另一个是个体对伤害性刺激的痛反应，并伴随有较强烈的情绪色彩，表现为一系列的躯体运动性反应和植物内脏性反应。 疼痛作为感觉，与视、听、触、压等感觉不同，有其特殊的属性。首先，痛觉不是一个独立的单一的感觉，往往和其他感觉混杂在一起，组成一种复合感觉；其次，痛觉伴有强烈的情绪色彩，构成相当复杂的心理活动。疼痛还具有“经验”的属性，同样的损伤对不同的人，甚至同一个人在不同的时间里都会产生不同的结果。因此，疼痛作为感觉，既有生理学范畴的感觉、知觉的内容，也有心理学范畴的心理经验成分。可见，疼痛有其本身的特点: 痛觉总伴随情绪反应。痛的主观体验以及伴随的各类反射和反应，常因周围环境、机体状态甚至主观愿望等心理活动的变化而改变。实验过程中，重复多次同样的伤害性刺激，往往难以得到稳定的“痛”反应，即反应的可重复性较差。 疼痛的生物学意义在于它作为报警系统，让个体警觉到所处的伤害刺激，以便迅速作出逃避或防御反应，具有保护机体避免伤害的作用，即痛觉可作为对于机体伤害的一种警告，引起机体发生一系列防御性保护的反应。先天性无痛的患者，往往发生严重的损伤而不觉疼痛，甚至因此导致死亡。但另一方面，疼痛作为机体伤害的报警也有其局限性，如癌肿等恶性疾病，事先并没有痛，当人们感到疼痛时，一般为时已较晚。而某些长期的剧烈疼痛，尤其是癌性疼痛、带状疱疹后神经痛、灼痛等，很少有特效的治疗方法，对机体已成为一种不可忍受的折磨。因此，如何能有效地同疼痛作斗争，克服疼痛的不利影响，消除疼痛对患者的折磨已成为医务工作者义不容辞的责任和义务。疼痛学是一门研究关于疼痛的基础理论、诊断、治疗和预防的医学分支。根据疼痛的强度、性质选择合适的方法，对因、对症进行安全有效的治疗为临床疼痛学的主要研究课题。二、痛觉的形成、传导和调节疼痛与其他感觉一样，由一种适宜的刺激（伤害性刺激，如机械、温度和化学刺激）作用于外周感受器（伤害性感受器），换能后转变为神经冲动（伤害性信息），循相应的感觉传入通路（伤害性传入通路），进入中枢神经系统，经脊髓、脑干、间脑中继后直到大脑边缘系统和大脑皮质，通过各级中枢整合后产生疼痛感觉和疼痛反应。在痛觉形成过程中有4个独立的步骤：换能、传递、整合和调控，每一步骤都可能是疼痛治疗的潜在靶点。(一) 伤害性感受器伤害性感受器（痛觉感受器）是伤害性感觉神经元的游离末梢，是伤害性刺激信号的外周换能装置，广泛分布于机体的皮肤、肌肉、关节和内脏等不同组织。不同的伤害性感受器传导不同性质的伤害性信息，可分为三类。第一类为机械型伤害感受器，又称高阈机械感受器，主要分布于皮肤。其传导纤维包括快传导的A类、慢传导的A和C类。其功能特性仅对施于感受野上的重压（以尖端为2mm直径的半圆球的小棍加压，10100g或更重）起反应。对A类的传入单位而言，多次重复刺激会产生致敏现象，表现为兴奋阈的降低和传入单位的放电数目和频率的增加，并且在致敏状态下有时也会对温度刺激起反应，但对化学刺激不敏感。C类传入单位多数仅对机械刺激有反应，并且和刺激强度成正比关系。第二类为多型伤害性感受器。它是被广泛研究的感受器。数量大，广泛分布于皮肤、骨骼肌、关节和内脏器官。包括两类传入纤维，主要是C类纤维、少数为A纤维。这些感受器对强的机械刺激、温度和化学致痛物的刺激敏感。其温度阈较低，但随升温而加强反应，在4551可达最大放电反应。化学致痛物包括K+、高渗氯化钠、5-羟色胺、缓激肽、前列腺素等。这类感受器上经常发生致敏、疲劳或压抑现象。致敏是指同样的刺激多次重复后能使反应更加明显或持久，且反应潜伏期随之缩短。疲劳则是指相反情况，反应强度随逐次刺激而递减。压抑，即一次刺激得到反应后，第二次刺激就不见了，隔一段时间再给刺激，反应又会出现。关于这种多型伤害性感受器反应的多变性，各家解释纷繁，比较统一的看法是，这类感受器和痛觉的发生关系最密切。第三类为机械温度型伤害感受器，主要分布于皮肤。对机械刺激做出中等反应，可是对4051的温度刺激则发生随温度递增的强反应。包括：C纤维机械-热伤害感受器（CMHs），灵长类CMHs的热阈值为3850。A纤维机械-热伤害感受器（AMHs）。这类感受器和传导热刺激时的“快痛”有关。（二）疼痛中枢1.脊髓 脊髓是痛觉信号处理的初级中枢，伤害性刺激的信号由细纤维传入脊髓后角，在那里加工后，一部分作用于前角运动细胞引起局部的防御性反射如屈肌反射等，而另一部分则继续向上传递。神经解剖学和神经生理学研究表明，脊髓后角细胞可分为若干层，各层细胞由不同的功能，后角中感受伤害性刺激的细胞集中在Rexed I层（边缘层）和V层。I层中对伤害性刺激起反应的细胞占多数，V层细胞对触压觉、温度和伤害性刺激均发生反应，而对伤害性刺激的反应具有高频持续放电的特殊形式。动脉注射缓激肽能选择性地兴奋V层细胞的活动；镇痛药、麻醉药则选择性地抑制该层细胞活动。后角V层细胞在传递伤害性信号中起着重要的作用；II层细胞（胶状质细胞）轴突走行距离短，对伤害性刺激起着调节作用。2.脑干 脑干网状结构是多种感觉传入冲动汇集之处，非伤害性信号和伤害性信号可相互影响。中脑中央灰质和延髓头端腹内侧网状结构都是脑干的重要痛觉调节机构，在网状巨细胞核、中脑中央灰质及邻近的内侧网状机构中，都可以记录到伤害性刺激引起的特异性电反应。3.丘脑 丘脑是各种感觉信息（除嗅觉外）进入大脑皮质形成主观感觉以前最重要的整合中枢，丘脑接受来自脊髓、脑干的纤维投射，经过丘脑的中继投射到大脑皮质。（1）腹侧核群：腹后内侧核（VPM）和腹后外侧核(VPL)分别接受脊髓丘脑束核三叉丘系的投射纤维，传导躯干、四肢和头面部的痛觉纤维。（2）髓板内核群：是丘脑接受信息的主要结构，包括中央中核（CM）、中央外侧核（CL）、及束旁核（Pf）等，它们接受来自脑干上行的丘外系（脊髓丘脑束和三叉丘系以外）通路的投射纤维。有人认为Pf和CL是痛觉的接受中枢，而CM核是一个调节痛觉的中枢。4.边缘系统和基底神经节 边缘系统与疼痛时伴有强烈的情绪变化有关。在边缘系统的某些结构，如扣带回、海马、下丘脑等部位可记录到痛敏细胞，这可能与痛的情绪成分有关。尾状核是基底神经节中最大的一个核团。近年来有资料表明，刺激该核能产生镇痛作用，在一定范围内，随着对尾状核刺激强度的加大，痛阈也随之升高，停止刺激后镇痛作用可持续几分钟。5.大脑皮质 经观察，大脑皮质受损时有暂时的感觉丧失，以后痛觉很快恢复，但对疼痛精确分辨的能力恢复得很慢，也很差。直接刺激大脑皮质并不唤起痛觉，只有刺激丘外系的纤维和核团才可产生疼痛，因此大脑皮质的机能似乎在于对痛觉的分辨而不是感受。大脑皮质中与痛觉分辨有关的部分主要位于中央后回的3、1、2区，它主要接受来自丘脑腹后核的投射纤维，感受身体对侧的痛温觉，其投影为倒置的人体。另外，在中央后回的最下部，中央前回与岛叶之间地区域，主要接受经丘脑中继的旧脊髓丘脑束的投射纤维，感受内脏疼痛。（三）外周痛觉信号的产生人体组织在创伤、炎症或肌肉、神经缺血状态下，局部组织都会释放出一些致痛物质，称炎症介质，如氢（H+）与钾（K+）离子，5-羟色胺（5-HT）、缓激肽、前列腺素E（PGE）等。它们达到一定浓度时，如组胺105g/ml，K+ 达到1015mmol/L，H+浓度升高，pH降至5.3以下，或兴奋伤害感受器，或使感受器致敏，从而对外加刺激产生过敏现象，产生痛觉的传入冲动，进入中枢神经系统引起痛觉。组织释放的致痛物质是疼痛产生的始动因素。少数致痛物质（如H+，5-HT）能直接作用于膜离子通道蛋白，改变通道通透性和细胞兴奋性；多数致痛物质通过与中间调节物质（如G蛋白和第二信使）相结合，激活特异的激酶，使细胞蛋白（离子通道和酶）磷酸化，从而改变膜离子通道的通透性和膜兴奋性。在外周组织中，参与激活和调制伤害性传入感受器的致痛物质（表16-1-1）可分为几大类：组织损伤产物如缓激肽（BK）、前列腺素（PG）、5-HT、组织胺、ATP等；感觉神经末梢释放物如P物质（SP）、降钙素基因相关肽（CGRP）、兴奋性氨基酸（AA）、甘丙肽（GALN）、胆囊收缩素（CCK）等；神经营养因子（NGF）；舒血管因子NO等；免疫细胞产物如白细胞介素（IL-1，IL-8）、肿瘤坏死因子(TNF)等 ；趋化因子等。表16-1-1 外周损伤部位释放的致痛物质及作用致痛物质 释放来源/合成酶 对初级传入末梢的作用BK 血浆激肽原/激肽释放酶 激活PG 花生四烯酸代谢产物/环氧酶 降低阈值5-HT 血小板/色胺酸羟化酶 激活ATP 损伤细胞 激活SP 初级传入末梢 降低阈值组织胺 肥大细胞 激活NGF 神经膜细胞 降低阈值IL-1，IL-8，TNF 免疫细胞 降低阈值 目前较为肯定的致痛物质，包括：1 缓激肽：由血浆球蛋白于蛋白水解酶作用下形成。在所有公认的致痛物质中，缓激肽致痛作用最强，10-5g/ml作用于痛觉神经末梢，即可引发强烈的痛反应。该物质在体内破坏较快，强效致痛能力持续时间短暂，故认为仅参与急性疼痛（如急腹症痛或心绞痛）。2 5-羟色胺（5-HT）：因在人体内首先从血清中发现，并能引起血管收缩，故又称血清紧张素或血清素。机体内的5-羟色胺主要存在于外周的肠嗜铬细胞、血小板和肥大细胞中，CNS中的5-羟色胺只占全身含量的1%2%。外周组织炎性病变或创伤时，含5-羟色胺细胞破坏，10-6g/ml即可使痛觉神经末梢产生传入冲动，引起痛觉。由于5-羟色胺在血清中含量较高，因而可能参与血管性疼痛。3 乙酰胆碱（Ach）：早在本世纪初人们就知道乙酰胆碱是一种具有神经生理活性的物质，是最古老的神经介质。当神经系统刚刚发生时，便有了Ach。对高等脊椎动物而言，随着一系列新的致痛物质的出现，其“重要性”正逐渐减弱。Ach只有当浓度（10-310-4g/ml）远高于组织正常值时，才可引起明显疼痛。4 P物质：1931年Von Euler和Gaddum从马的脑和小肠中提出一种能使家兔血压降低、离体肠管收缩且不为阿托品所阻滞的物质，称为P物质。P物质是一种由11个氨基酸组成的多肽，在中枢神经系统的分布式不均匀的，存在于神经细胞体和无髓鞘细纤维中，主要集中于神经末梢的突触小体。在脊髓后角含量高，当刺激后根时，后角的P物质增多，结扎或切断后根则可使P物质减少。认为P物质是第一级伤害性传入纤维末梢释放的兴奋神经介质，但在中枢神经系统的较高级部位，它又有明显的镇痛作用。5 内源性吗啡样物质：又称脑啡肽，是一种5肽，在脊髓、三叉神经脊束核的胶质区有密集的脑啡肽能神经元，它与感觉传入末梢形成突触联系，抑制疼痛信息的传递，产生镇痛效应。它在弥散性痛和慢性痛以及疼痛反应的情绪中枢分布多，在镇痛调节过程中发挥作用。其传导和抑制疼痛的机制，受精神、心理因素的影响。（四） 疼痛的传导途径痛觉的传导通路比较复杂，至今仍不很清楚，一般认为，与痛觉的传导有关的脊髓上行通路主要由7条。1.脊髓丘脑侧束 也称新脊髓丘脑束，此束主要管理躯干和四肢的痛温觉传导，全程由三级神经元构成。第一级神经元的胞体位于脊神经节内，是中小型假单极细胞，其中中型假单极细胞的周围突为A纤维，传导快痛；小型假单极细胞的周围突为C纤维，传导慢痛。它们均终止于所分布区域的末梢感受器。中枢突经后根的外侧部进入脊髓后外侧束，分为升支和降支，升支较长，上升12个脊髓节段，降支较短。升降支沿途均发侧支。升降支的终支和侧支最后进入后角灰质，终止于第二级神经元。第二级神经元分布在Rexed I层和IVVII层，这些神经元发出的二级纤维经白质前连合交叉至对侧，组成脊髓丘脑侧束，终止于背侧丘脑的腹后外侧核（VPL）。在此束中痛觉纤维多聚于前部，来自骶尾部的纤维位置浅靠背侧，来自上部的纤维位置深靠腹侧。丘脑的腹后外侧核构成第三极神经元。这个由三级神经元组成的传导径路可能传导精确、快相的痛觉；脊髓丘脑侧束中还有不少纤维在脑干网状结构内经几次中继后，终止于丘脑板内核和中线核，此径路可能传导弥散、慢相的痛觉。2.三叉神经脊束 三叉神经脊束专司头面部的痛温觉传导。第一级神经元的胞体在三叉神经节内，其节细胞的周围突形成三个大干，即眼神经、上颌神经和下颌神经，其中的感觉纤维分布至颜面和前额皮肤、口腔黏膜、牙齿和部分硬脑膜；中枢突遇脑桥中部入脑，有些纤维分为升支和降支，另一部分则不分支，直接升降，其中长的降支构成三叉神经脊束。传导痛、温觉的纤维止于三叉神经脊束核，传导触压觉得纤维止于三叉神经脑桥核和脊束核，各神经支的纤维在三叉神经脊束内有一定的位置：眼神经的纤维位于束的腹侧，下降至第23颈节，止于脊束核的尾侧部；下颌神经的纤维靠背侧，下降至延髓的嘴侧端，止于脊束核的嘴侧1/3部；上颌神经的纤维位于中间，下降至延髓的下端，终止于脊束核的中部；此外，三叉神经3个支全有终止于脊束核尾部的纤维。三叉神经脑桥核和脊束核作为第二级神经元发出二级纤维，由脑桥核和脊束核交叉至对侧的纤维组成三叉前束，脑桥核的交叉纤维组成三叉后束，此二束总称为三叉丘系。三叉丘系上升至丘脑，止于背侧丘脑的腹后内侧核。自腹后内侧核发出的三级纤维经内囊枕部，投到中央后回下1/3部。3.脊髓-网状-丘脑通路 又称旧脊髓丘脑束，它和新脊髓丘脑束一样，也是由后角细胞组成，其交叉后沿脊髓丘脑侧束的内侧部上行。旧脊髓丘脑束的纤维分布弥散、长短不一，在上行途中多数纤维终止于脑干的内侧网状结构、中脑被盖和中央灰质等处，再经中间神经元的多次转换传递而到达背侧丘脑的中央中核、束旁核、中央外侧核和丘脑板内核，最后至下丘脑和边缘系统。此通路可能与慢性痛时伴随的焦虑、情绪反应和引起的呼吸、循环改变有关。4.脊颈束 为四级神经元通路。躯体的初级感觉纤维经过脊神经节（第一级神经元）进入脊髓，终止于RexedIV、V、VI层细胞（第二级神经元），其轴突沿外侧索的背内侧部上行，投射到脊髓第12节的外侧颈核（第三极神经元），后者再发出纤维通过对侧的内侧丘系投射到腹后外侧核和内侧膝状体大细胞区的内侧部（第四级神经元），再由此换元向大脑皮层投射（主要在第二躯体感觉区）。脊颈束可传导除本体感觉以外的各种感觉，并被看作传导痛觉的一条主要途径。5.二级后索通路 虽然公认后索纤维主要传导本体感觉和精细触觉，但后索纤维不断有下行侧支终止于伤害性感受器传入纤维的突触前部分及传导痛觉的二级神经元。近年来研究发现在薄束核楔束内除原有的传入纤维外，尚存在突触后纤维，它们可能起自脊髓Rexed IIIIV层，接受由无髓C纤维传导的伤害性冲动，大约有3/4的后索突触后纤维对伤害性刺激敏感。6.脊髓固有束 脊髓固有束是起止均位于脊髓的神经元之间的长短轴突联系。当所有直接投射到脊髓以上部位的轴突被切断以后，伤害性刺激能诱发灵长类、猫、大鼠的痛行为。切断脊髓的前外侧索后，痛仍可恢复并具有弥散性的特征，这与手术取消了脑下行系统对脊髓固有系统的抑制有关。在正常情况下，当其他的脊髓上行通路保持完整时，脊髓固有系统在整个痛传递过程中究竟起什么作用尚无直接证明。7.内脏痛通路 人们对有关内脏痛的了解还比较肤浅，从已有的资料来看，大部分腹、盆腔脏器的内脏痛主要又走行于交感神经中的内脏传入纤维传导，而膀胱颈、前列腺、尿道、子宫等的痛冲动是经走行于副交感神经中的内脏传入纤维传到脊髓的。在脊髓后角换元后其轴突在同侧或对侧脊髓前外索中上行，伴行于脊髓丘脑束至丘脑的腹后外侧核（VPM），然后投射到大脑皮质。经面神经、舌咽和迷走神经传入的痛冲动，传至延髓的孤束核，由孤束核发出上行纤维，可能在网状结构换元后向丘脑、丘脑下部投射。内脏痛觉传入纤维进入脊髓后也可由固有束上行，经多次中继后、再经灰质后连合交叉至对侧网状结构，在网状结构换元后，再上行至丘脑板内侧核群和丘脑下部，然后投射到大脑皮质和边缘系统。内脏的传入途径比较分散，即一个脏器的传入纤维可经几个节段的脊髓进入中枢，而一条脊神经又含有几个脏器的传入纤维，因此内脏痛往往是弥散的，且定位不明确。（五）疼痛信号的整合1背根神经节（dorsal root ganglion,DRG）的整合作用痛觉信息在DRG神经元的神经纤维末梢形成，经过DRG神经元胞体向上级神经元传递。DRG神经元胞体上分布着多种离子通道和多种受体，包括电压门控的离子通道、配体门控的离子通道、G蛋白耦联受体、辣椒素受体（VR-1）和酸敏感离子通道等。DRG神经元胞体不仅是痛觉信息的中继站，同时对痛觉信息也有某种程度上的加工作用。各种伤害性刺激引起Na+及Ca2+ 通道的开放、K+ 通道的关闭和受体的激活，使神经纤维膜去极化，达到阈值产生传入冲动。神经冲动的发放依赖电压门控离子通道的性质，而离子通道的主要氨基酸残基的磷酸化对神经冲动的发放起着主要的调节作用。神经递质和炎症介质不仅引起DRG纤维的去极化，而且通过调节电压门控的Na+、K+ 通道影响外周神经冲动的产生。损伤DRG胞体或轴突改变其细胞膜的物理及电化学特性改变，使DRG细胞异常兴奋。异常兴奋的神经元不断地向上一级中枢脊髓背角神经元发出冲动。另外，异常的神经冲动导致背根神经节内的胶质细胞、肥大细胞等合成释放新的神经递质或对现存递质进行调制，从而对神经信息在脊髓背角的整合产生重要影响。2脊髓的整合作用根据细胞构筑的不同，Rexed将脊髓背角分成六层。传导触、压觉的A/粗纤维终止于一层；传导伤害性信息的A细纤维终止于、和层；传导多觉型伤害性信息的C细纤维终止于层；来自内脏的C纤维影响范围较广，不仅终止于层，在、和层中通过某些神经元的轴突，将伤害性信息传递到对侧和高位中枢。第层又称胶状质（substantia gelatinosa），由许多排列紧密的中间神经元和复杂的纤维组成。其外层（0）中的柄细胞（stalked cell）多数是兴奋性中间神经元，内层（I）中的岛细胞（islet cell）是抑制性中间神经元。在电子显微镜下可见，在层，特别是在层有一种特殊的突触球状结构，它是由初级传入末梢和包围在四周的许多树突和轴突组成，相互构成轴突轴突型、轴突树突型和树突轴突型突触联系。这种突触球状结构在感觉信息的加工整合中起着重要的作用。脊髓对伤害性传入信息的整合作用主要集中在脊髓背角，以IVII板层最突出，是机体对于伤害性信息进行自身调制或整合的最重要位点之一。脊髓背角是伤害性信息向中枢传递的第一个中继站，它不仅接受和传递伤害性传入信息，而且还对伤害性信息进行加工处理。疼痛信号在进入高位中枢以前已在脊髓受到调控，即对疼痛信息的量、性质和时速进行调节、转换或控制。脊髓背角由初级感觉传入末梢、脊髓背角局部中间神经元、来自脑干和大脑皮质的下行投射纤维和脊髓结构上的下行纤维组成，构成复杂的神经网络，是感觉信息传入的门户和整合的初级中枢。此外，脊髓背角含有非常丰富的生物活性物质。这些结构基础和生化成分将来自多方面的信息通过兴奋和抑制之间的汇聚、综合，对伤害性信息进行整合。伤害性信息在脊髓背角神经元初步整合后，上行进入中枢的高级部位。3脊髓以上的痛觉整合中枢痛觉是一种多维性体验，具有感觉类型、强度、时间和空间的特征，还有动机和情感以及认知方面的表现。这些复杂的表现，是脊髓以上的高位中枢，包括大脑皮质将多方面获得的信息进行整合的结果。（1）丘脑 对痛觉而言，丘脑是最主要的中枢整合部位。脊丘束末梢主要终止在腹后外侧核或腹基底复合体、后核群和髓板内核群三个核群，并以同侧为主。特异伤害感受性神经元约占后核群接受躯体感觉传入的细胞总数的60%，同时也有非特异性伤害感受性神经元。核内神经元对伤害性机械及温度刺激和肠系膜动脉内注射缓激肽有反应。腹后外侧核或腹基底复合体对皮肤机械、温度伤害性刺激以及内脏刺激有反应。丘脑髓核内核群的活动与疼痛有关，对躯体伤害性刺激有反应。（2）脑干网状结构 除参与觉醒和睡眠机制外，电生理学研究证明网状结构神经元参与痛觉感受机制，对皮肤和内脏传入的各种伤害性刺激有反应。（3）大脑皮层 作为神经系统最高级结构，可以推测它必然参加痛觉发生过程。临床观察到损毁顶叶可改变痛觉；电刺激顶叶皮层下白质可致痛，毁之可解除病理痛。但是在皮层水平的研究工作还远不足以阐明痛觉生理机制，特别在阐明痛觉知觉、动机和驱动等方面。 （六）痛觉的调制痛觉调制通路主要指各级中枢行使对痛觉信息的选择性抑制的神经网络系统。来自外界的信息经初级感觉传入神经进入中枢神经系统以后，从脊髓到大脑各个水平会受到各级中枢的调节。神经系统中不仅有痛觉的传导系统，在中枢神经系统不同水平上也存在着调制痛觉的神经机构，痛信号传导与疼痛调控系统之间的平衡被打破了则产生疼痛。调制系统较痛觉传递通路更为复杂，也不像痛觉上行传导通路那样有明确的命名，其主要指以脑干的中脑导水管周围灰质、蓝斑复合体和中缝核群为中心，形成一个对脊髓背角神经元的复杂的下行控制的神经网络。1.传出途径对痛觉信息的调控 20世纪初，Sherrington提出了脑在处理传入感觉信息过程中兴奋性和抑制性神经元交互作用的重要性。目前认为，传出途径也对传入的痛觉信息有调控作用：皮质脊髓束起于运动皮质区，在、板层换神经元；下丘脑传出纤维起于丘脑下部，在中脑、脑桥、延髓及板层换神经元；中脑水管边缘灰质、延髓中缝大核发出的传出纤维至脊髓后角。传出途径也可通过在外周或脊髓后角释放神经递质或激活抑制途径而调控痛觉信息传导：脊髓后角释放的去甲肾上腺素、5-羟色胺、类阿片物质（内啡肽）在脑干抑制通路中起作用； -氨基丁酸和氨基乙酸是作用于脊髓后角的两种重要的抑制性神经递质，阻断脊髓-氨基丁酸或氨基乙酸可消除对NMDA受体的抑制，导致痛觉过敏。2.内源性痛觉调制系统 20世纪60年代末，Basbaum和Fields提出的内源性痛觉调制系统的概念，是本世纪痛觉研究领域的主要发现之一。从中脑导水管周围灰质发出一个下行通路到达脊髓，抑制脊髓后角的伤害感受，这个下行抑制系统被称为“内源性痛觉调制系统”。它们的主要结构基础是脊髓后角、延脑中缝核群、中脑导水管周围灰质以及边缘系统的某些区域。内源性阿片肽、5-羟色胺（5-HT）、去甲肾上腺素是下行抑制系统中的抗伤害感受的递质。现已分离出数种具有吗啡样性质的内源性阿片肽。已知的阿片肽分为五大类，与不同的受体选择性地亲和。阿片肽的作用是阻断伤害性感受器传入末梢的递质释放，也阻断突触后递质的作用。3.高位中枢对痛觉信息的调控(1)大脑皮层的调控 皮层的感觉区可选择性抑制伤害性刺激的投射效应，在慢性疼痛中尤为显著。大脑皮层的S、S对皮质下中枢的痛神经元活动有抑制作用，亦可经皮质脊髓束的下行调控而改变疼痛的认知过程。边缘系统（古皮质和旧皮质）在痛反应机制中也有调制信息传入的功能，并通过其下行传导经隔区海马中缝核脊髓后角呈现下行抑制效应。(2)间脑的调控 位于皮质下的许多核团对疼痛有着显著的调制作用。有研究表明，刺激下丘脑的前部、中部和后部，可提高痛阈，刺激视上核的效应更显著。丘脑的中央中核通过抑制大脑皮质而减弱束旁核的紧张性兴奋作用，也可通过对尾核对束旁核的调控而产生抑制疼痛的作用。(3)脑干的调控 中脑的中央灰质核、延脑的中缝大核被认为是特异的抑制疼痛系统。该系统既接受来自高位中枢的下行冲动，也接受来自脊髓的上行冲动，因此，它既可选择性的抑制痛冲动向向上传导，也受高位中枢的镇痛调控，其下行的痛调制纤维主要是中央灰质、中缝大核的纤维和网状巨细胞核的纤维，这些纤维至脊髓背角参与脊髓的痛调控。三、疼痛产生的机制(一) 疼痛产生的外周机制外周神经损伤可引起神经功能、生化和形态学特性的变化，常见的病理生理变化包括异位放电、离子通道表达改变、初级传入末梢长芽、交感神经长入背根神经节。1.异位放电 外周神经损伤后，多种离子通道在损伤区及胞体膜大量聚集造成膜重塑，引起初级传入神经元电活性和/或表型的变化，神经损伤区及相应的感觉神经元胞体产生大量的自发性放电，导致神经元兴奋性增高。2.离子通道和受体表达的改变 异位电活动是离子通道和受体异位堆积的结果。DRG神经元细胞膜上存在多种离子通道，它们对感觉信号起放大和微调作用。在神经病理性疼痛中神经元细胞膜上离子通道表达和/或分布发生变化，离子通道的电流也表现出不同的变化，这种改变是DRG异位放电的电化学基础。随着分子生物学与电生理，尤其是膜片钳技术的发展，已有报道初级感觉神经元背根神经节神经元钠通道、钙通道与慢性疼痛的发生、发展密切相关，有关钾通道在慢性疼痛中的改变亦有学者在近年作了研究。初级感觉神经元表达多种肽类，肽类作为神经递质或神经调质，在外周神经损伤后感觉神经元中P物质、降钙素基因相关肽、生长抑素下调，而在正常感觉神经元低表达的血管活性肠肽、甘丙肽、神经肽Y和缩胆囊素上调。尽管外周神经损伤引起感觉神经神经肽表达的改变可能是一种适应性变化，但是有研究显示这些神经肽在调节痛敏中起重要作用。在神经病理性疼痛模型中发现神经肽Y在中、大直径背根神经节（DRG）神经元、脊髓背角的表达上调，给予大鼠神经肽Y抗血清或其受体拮抗剂治疗可缓解异常痛敏。3.解剖重构 初级感觉神经元外周感受器的功能特性，轴突大小、有无髓鞘及其中枢末梢在脊髓背角内的分布等是相对高度有序的。例如，无髓鞘C类传入纤维多是多觉伤害性感受器，其中枢末梢终止于背角层。细的有髓鞘A纤维主要是高阈值机械感受器和机械-热感受器，其末梢分布在背角第、和层。粗的有髓鞘A纤维主要传递非伤害性信息，其末梢分布于层。A和A的中枢末梢均不到第层。Woolf等提出外周神经损伤触发了一系列和突触重塑密切相关的变化，包括低阈值的A末梢异常地进入背角第层并和该层原本与C纤维构成突触的神经元建立突触联系，激活原本只对高阈值C纤维传入反应的神经元，从而改变了背角神经元对感觉信息的传递和整合。交感神经节后纤维的数量增加，发芽的交感神经节后纤维侵入DRG神经元簇集区，一些DRG神经元特别是大细胞，被数层交感神经节后纤维所包绕，形成所谓交感神经节后纤维包绕神经元的酪氨酸羟化酶免疫阳性的篮状结构。（二）疼痛产生的中枢机制 损伤神经的异位放电，在神经源性痛的发生和维持中起着很重要的作用。但是外周机制只能解释自发性疼痛和对伤害性刺激的痛觉过敏，不能很好地解释痛觉超敏和牵涉痛。事实上，神经损伤后，外周异位冲动长期持续地兴奋脊髓及其上位中枢，使中枢神经系统发生可塑性变化。临床上有些神经源性痛，在外周异位冲动消失后仍然存在，与调制和传递伤害性感受通路神经元的形态学和表型改变有关。1、胶质细胞在疼痛中的作用神经病理性疼痛的病因可以简单归为损伤点同侧神经元的过度兴奋和异常动作电位的发放。经典模型为痛觉产生的机制提供了一个很好的框架，但由于对侧及损伤点附近健康的神经元并没有异常的活动，因此还是存在许多该模型无法解释的问题：在传染性疾病中，很多伴随疾病的慢性疼痛找不到病源；在损伤点和其周围健康的组织中都有疼痛感觉；区域外痛；镜像痛。胶质细胞参与疼痛产生传递的模型对上述现象的发生可给以合理的解释：激活的小胶质细胞产生的促炎症细胞因子通过旁分泌的方式激活远处的神经元，造成疼痛向周边以及对侧的扩布反应；星型胶质细胞间通过间隙连接形成钙离子流的网络参与镜像痛的产生。虽然这些假说还有待于进一步验证，但其合理性已经被逐渐公认。胶质细胞通过对神经信息产生、传递过程的调节，对痛信号的产生和维持发挥至关重要的作用。随着研究工作的进一步深入，研究者们发现越来越多的由小胶质细胞释放的化学因子、促炎症细胞因子等介质以及与之相作用的受体参与神经痛的发生和发展，并作为胶质细胞之间以及胶质细胞与神经元之间双向交流的崭新“语言”。2、脊髓在疼痛中的作用痛觉传递从外周到大脑是一个动态过程，痛觉信号可以被抑制，也可以被放大，还可以保持不变。脊髓是疼痛信息传递和整合的初级中枢，脊髓在疼痛信号进入高位神经中枢以前即对疼痛信息的量、性质和时速进行调节、转换或控制。脊髓背角是痛觉通路中第一个突触所在部位，痛觉调节功能主要发生在脊髓背角。致痛信息经脊髓、脑干和丘脑的传递和调制，最后在大脑皮层产生痛觉。其中一个很重要的环节就是在DRG和脊髓背角换元，同时使疼痛信号放大。近年来，随着生理学、药理学、分子生物学及疼痛学临床技术的迅速发展，神经病理性疼痛脊髓机制的研究已取得很大进展。进入脊髓背角的伤害性初级传入纤维，与两类神经元发生突触联系。一类是中间神经元，包括兴奋性神经元和抑制性神经元。这些神经元相互联系组成局部回路，对伤害性传入信息进行加工处理，并有纤维投射到腹角，以实现一些躯体运动性防御反应。另一类是投射神经元，将伤害性信息上行传递到脑内的高位中枢，最终到达大脑皮质。早期的电生理研究表明，刺激低阈值的粗传入纤维能减弱脊髓背角神经元的伤害性反应；相反，阻断这种粗纤维的传入能增强脊髓背角神经元的伤害性反应。人们也都有抚摸炎症灶周围皮肤（兴奋粗纤维）缓解局部疼痛的生活经验。因此，脊髓背角神经元的伤害性反应并不是简单地直接决定于细纤维传入的信息量，而是细纤维传入信息和粗纤维传入信息之间的一种动态平衡。 基于这一基本概念以及其他一些实验资料，Melzack和Wall（1965年）提出了闸门控制学说（gate control theory）。闸门控制学说的核心是脊髓背角对伤害性信息的节段性调制。背角的胶状质在其中起着关键的闸门作用。当初，假设有五类神经元参与闸门控制（图 16-1-1A）：低阈值的粗纤维传入；高阈值的细纤维传入；接受两类纤维兴奋性传人的传递神经元；由其激活作用系统引出痛感觉和痛反应；两类纤维都有侧支支配的神经胶质细胞，它对传递神经元起突触前抑制作用。这一学说认为粗纤维传入的侧支对神经胶质细胞起兴奋作用，从而加强对传递神经元的抑制性影响（关闭闸门），以致减少痛感觉和痛反应；相反，细纤维传入的侧支对神经胶质细胞起抑制作用，从而解除了对传递神经元的抑制性影响（开放闸门），导致痛感觉和痛反应的加强。此外，脊髓闸门的节段性调节还受大脑中枢的控制。研究还发现，在背角神经胶质有大量的阿片肽能（包括脑啡肽和强啡肽）中间神经元及各类阿片受体的存在。资料表明，这些阿片肽能神经元调制细纤维传入末梢递质P物质的释放，并参与高位中枢的下行抑制性调节。根据这些新的实验结果，张天赐对旧的闸门控制模式图作了三点修改和补充：神经胶质细胞的多样性，既有抑制性细胞，又有兴奋性细胞；神经胶质细胞对传递神经元的作用，既有抑制作用，又有兴奋作用；抑制作用既有突触前，又有突触后；对脊髓闸门有起自脑干的下行抑制性控制（图16-1-1B）。3、脊髓以上中枢在疼痛中的作用脊髓以上脑结构的疼痛调控机制在痛敏的产生和维持中发挥重要作用，直接或间接地削弱疼痛下行抑制系统，可易化背角神经元的敏感化状态。脊髓以上的疼痛抑制系统和兴奋系统共同控制着脊髓疼痛的传递过程。延髓头端腹内侧区是下行易化系统的上位中枢，外周神经损伤后，延髓头端腹内侧区的下行易化系统对脊髓背角神经元的作用增强。第二节 疼痛认识的发展史疼痛作为医学研究的一个主题，直到近代才得到比较科学的解释。如今，研究者们通过建立各种疼痛模型，综合运用生理学、心理学方面的知识以及现代实验技术来探究疼痛的本质，取得了一定成果。一、古代对疼痛的认识由于受到宗教、迷信和神学的负面影响，古埃及人对疼痛的认识很大程度上与其早期社会的信仰有关。他们认为，疼痛与创伤不同，它是上帝驱使恶灵和其他黑暗力量降临，并通过人体的孔隙（鼻孔、耳朵）进入体内，破坏正常功能，从而引起疼痛。古印度的著名医学家查雷卡认为，所有快乐和疼痛都是心脏的体验。古希腊的著名医学家希波克拉底（约公元前460377年）所著的论医术中谈到：缓解疼痛是医师的职责，医师应该知道何时对疾病进行治疗，何时不治疗。希波克拉底已认识到疼痛不是一种孤立的症状，而是患者全身状况的部分体现。公元1世纪提比略时代的瑟尔苏（公元?100年）将疼痛视为诊断疾病的重要线索，而且还详述了各种可能的治疗手段。古罗马医学史上著名的医生盖仑（130200年）认为疼痛是意识知觉的最低级形式，其原因在于组织结构的破坏和心理状态的急剧改变（如紧张和应激等）。古代中医认为，痛觉的产生没有特殊的中枢，其原因在于阴和阳的平衡被破坏，冷、热失调，通常与心血管功能有关。情绪过度波动也会影响阴阳平衡，引起某些器官的疼痛。古代中国的医学理论还认为，疼痛的产生是由多个穴位参与的。二、中世纪时代对疼痛的认识中世纪（约公元476公元1453年）的西欧人开始相信耶稣基督的力量。基督教对疼痛的这种态度促使人们崇尚殉教，认为甘愿受苦是灵魂高尚的表现。基督教还认为：疼痛是神赐予人类的礼物，是一种使忠实信徒能更接近救世主的献祭品，也是赎罪的一种方式。中世纪的欧洲医学处于较为落后的黑暗时期，而当