疼痛能夠被感知是特定神經(jīng)通路活化的結果。

通過三系統(tǒng)的交互作用來產生和控制疼痛:

1.感覺系統(tǒng)(識別)處理疼痛的力量、性質、強度、部位相關的信息。

2.情緒系統(tǒng)(情感)決定了個體對疼痛的條件反射，以便個體對每種類型的疼痛都有情緒反應。

3.認知系統(tǒng)（評估）決定個體對疼痛做出恰當?shù)姆磻?/p>

個體對疼痛的表達有很強的主觀性，同時也受到多種因素的影響，例如先前對疼痛的體驗、刺激物的性質、有害刺激產生的環(huán)境、文化背景和性別。個體對疼痛的感覺也受情緒狀態(tài)的影響。每個人對疼痛的反應各不相同。

痛閾是能夠使個體感覺到疼痛的最低的有害刺激強度。用熱輻射、電擊和機械壓迫等作為疼痛刺激物的實驗研究表明：不同個體的疼痛閾值相當恒定。同一個個體的痛閾可以在一段時間內保持不變。疼痛耐受力則是指個體對有害刺激能夠忍受而不做出任何反應的最大刺激強度。疼痛耐受力在個體間以及同一個體的不同時期有較大的變化，一些因素例如壓力、憤怒、勞累、反復的疼痛以及失眠能夠降低個體對疼痛的耐受力。

產生和感知疼痛的神經(jīng)系統(tǒng)由3個部分構成，包括傳入通路(輸入機制)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)(中樞機制)和傳出通路(輸出機制)。

疼痛傳入通路

神經(jīng)纖維分三類A,B和C類。神經(jīng)沖動的傳導速度與神經(jīng)纖維的直徑有直接的關系：神經(jīng)纖維越粗,沖動傳導的速度越快。A類神經(jīng)纖維有髓鞘，根據(jù)纖維直徑和傳導速度的遞減可分為四個亞類(α、β、γ、δ)。B類纖維是無髓鞘的節(jié)后自主神經(jīng)纖維。C類纖維包括無髓鞘的傳出性自主纖維以及軀體和內臟的傳入神經(jīng)纖維。

與疼痛感覺有關的纖維包括Aδ類、C類和Aβ類纖維。

Aβ類傷害感受器

Aβ類纖維疼痛感受器是無髓鞘的神經(jīng)元，主要分布于皮膚，小部分位于關節(jié)和肌肉。它們感受高強度機械刺激和有害的溫度刺激。該類神經(jīng)元沖動傳導的平均速度為15m/s，能夠產生尖銳局限的刺痛。

C類纖維復合感受器

C類纖維復合感受器也是無髓鞘的,可見于皮膚的深層和身體的大多數(shù)組織中。它們主要保持靜息狀態(tài)，直到被有害刺激所激發(fā)，直到被有害刺激所激發(fā)，能夠感知機械性、溫度和化學性刺激。它們對不同形式的能量刺激不敏感，但能夠感知已被損傷的創(chuàng)傷組織。沖動沿著感受器以1m/s的速度傳導并產生彌散性鈍痛。

有害的刺激之后，例如掐擰，通常能感知到兩種類型的疼痛。最初的銳痛是由于刺激了快傳導的Aβ類纖維，而數(shù)秒后所產生的疼痛則是由慢傳導的C纖維所傳輸。

Aβ和C纖維的傷害感受器的細胞體位于三叉神經(jīng)節(jié)的神經(jīng)根部。Aδ纖維軸突近端和70%的C纖維軸突能通過后根傳入中樞神經(jīng)系統(tǒng)。剩余30%的C纖維軸突折回加入到混合神經(jīng)，經(jīng)前根進入脊髓。神經(jīng)的這種分布部分解釋了為什么切除神經(jīng)背根并不能完全解除疼痛。

Aδ和C纖維易化了疼痛傳遞在膠狀質的輸入。

Aβ神經(jīng)元

Aβ神經(jīng)元纖維較粗，是低閾值的皮膚機械性刺激感受器。它傳遞沖動的速度為30m/s，對有害刺激和電刺激的閱值較低，而對化學刺激的闕值較高。它抑制神經(jīng)膠質的傳入沖動。

外周敏化

科學家提出了疼痛的門控理論，并得到了廣泛的研究。眾所周知，疼痛的產生不僅僅是源于組織的損傷，同時也受到心理和環(huán)境因素的影響。組織損傷激發(fā)外周痛覺感受器，從而引起神經(jīng)系統(tǒng)復雜的神經(jīng)交互作用。各種環(huán)境和心理因素激活上行中樞路徑和下行疼痛抑制系統(tǒng)對沖動進行調節(jié)。

許多組織中含有大量的傷害感受器，這些感受器在通常情況下處于靜息狀態(tài)。在皮膚、關節(jié)和肌肉組織中可以發(fā)現(xiàn)傷害性感受器，但是肌肉組織中傷害性感受器的存在尚未得到證實。創(chuàng)傷可激活傷害性感受器，所產生的組織損傷導致化學介質的釋放，從而引起組織缺氧。傷害性感受器由許多炎癥相關的化學介質所激發(fā)。這些介質包括鉀離子(來自損傷的細胞)、5-羥色胺(來自血小板)、組胺(來自肥大細胞)和緩激肽(由血漿中的前體激活而成)。

傷害性感受器的激活增加了它們的敏感性，因此，它們自發(fā)放電的頻率增加，降低放電的閾值，增加放電頻率以對刺激做出反應。一些化學介質也能夠增加傷害性感受器的敏感性。這些介質包括前列腺素、白三烯[由損傷的組織釋放和(或)由緩激肽激發(fā)產生]和P物質(由激活的傷害性感受器末端釋放)。

傷害性感受器的敏感性也受周圍組織中pH的影響。炎癥情況下，局部氫離子濃度的增加導致pH下降，增加了多覺性傷害性感受器的敏感性。pH變化和化學介質相結合對傷害性感受器敏感化的作用要比單純的化學介質的作用強。

傷害性感受器被炎癥相關的化學介質所激活后變得敏感，因此，一些動作，例如輕微的運動、輕輕的按壓或者保持一般情況下不引起不適的姿勢，也能夠激活系統(tǒng)而引發(fā)痛覺。痛覺過敏是指對傷害性刺激所做出的過大、過多的反應。異常性疼痛用于描述通常情況下引起疼痛的刺激引發(fā)疼痛的現(xiàn)象。

中樞敏化

創(chuàng)傷引起外周傷害性感受器激活，無髓鞘的感覺傳入神經(jīng)纖維放電增加，脊髓后角輸入信號增多。在脊髓后角，傷害性感受器傳入纖維的突觸前端釋放一些化學因子(興奮性氨基酸、神經(jīng)肽、神經(jīng)激肽A)，這些化學因子誘發(fā)突觸后神經(jīng)元的級聯(lián)反應?；瘜W因子的釋放導致復雜的分子改變，增加突觸的效能和脊髓后角細胞的興奮性。

脊髓后角細胞致敏后能夠產生許多效應。通常情況下，只對傷害感受器傳入信號起反應的脊髓后角神經(jīng)元開始對其他類型的纖維傳入信號起反應。結果，像輕觸這樣引起Aβ類纖維電活動的非創(chuàng)傷性刺激也有可能激發(fā)脊髓后角致敏的神經(jīng)元而傳入大腦產生痛覺。Aβ類纖維傳入的信號可來源于非創(chuàng)傷的組織，因此，即使很輕微的運動或者輕微的觸摸也產生痛覺。這種現(xiàn)象被稱為次級痛覺過敏，它可導致臨床疼痛激發(fā)實驗或鑒別試驗中假陽性結果的產生。

脊髓前角細胞致敏以后，可激發(fā)更多沖動的產生，并且在外周刺激停止后，繼續(xù)釋放沖動。如果外周刺激重復的存在，致敏的細胞釋放的沖動會逐次增加。這種效應被稱為興奮性升級現(xiàn)象。脊髓前角細胞與數(shù)千個神經(jīng)元相關聯(lián)，但大多數(shù)關聯(lián)在通常情況下不活動。脊髓前角細胞的敏感性增加可擴大細胞的接受范圍，因此，許多閾值以下的神經(jīng)元關聯(lián)被激活。

發(fā)生變化的神經(jīng)元活性可能影響其他神經(jīng)元池的活性。而這些神經(jīng)元池與中樞的疼痛神經(jīng)元之間有突觸聯(lián)系。因此，運動神經(jīng)和自主神經(jīng)系統(tǒng)的功能改變通常件隨著骨骼肌肉的疼痛。

痛覺記憶

一般認為慢性疼痛形成過程中的一個重要因素是反復或持續(xù)的疼痛信號傳入中樞神經(jīng)系統(tǒng)，而這可能會形成軀體感覺記憶或印跡。這不意味著慢性疼痛無器質性基礎，而是說中樞神經(jīng)系統(tǒng)本身存在著永久性疼痛的生理學機制。

運動功能障礙

當脊髓神經(jīng)元變得功能亢進時，感覺功能也發(fā)生變化。中樞敏化與屆肌收縮反射的易化有關。疼痛還影響γ運動神經(jīng)元的興奮性進而使肌張力和肌痙攣增加。

科學家指出當疼痛影響γ運動神經(jīng)元興奮性時，便產生了疼痛和肌痙攣的惡性循環(huán)。從肌肉激發(fā)動態(tài)和靜態(tài)肌梭運動神經(jīng)元傳入的疼痛刺激可增加初級或次級肌梭傳入的敏感性。肌梭傳入活性的增加可增加肌肉僵硬度。肌肉僵硬度的增加導致代謝產物增加從而進一步增加肌肉僵硬度。另外，次級肌梭傳入活動的增加可興奮γ系統(tǒng)，這樣肌肉僵硬進一步增加。

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