淺談疼痛的傳導

想象派武者 2023-07-17 發(fā)布于四川

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一、傷害感受器

在傳導過程中，傷害性刺激轉(zhuǎn)變成感覺神經(jīng)末梢的電活動。在這個過程中，最主要的感覺結(jié)構(gòu)是傷害感受器。通常把接受軀體和內(nèi)臟傷害性刺激的第一級感覺神經(jīng)元的神經(jīng)末梢稱為傷害感受器。它們的細胞體位于背根神經(jīng)節(jié)和一些腦神經(jīng)的神經(jīng)節(jié)中。由胞體發(fā)出的軸突周圍分支，分布到皮膚、肌肉、關節(jié)和內(nèi)臟血管等組織，起到感覺末梢的作用，大多數(shù)是游離的神經(jīng)末梢，少數(shù)有附屬結(jié)構(gòu)。

位于皮膚的傷害感受器包括機械傷害感受器、多元傷害感受器和不同類型的熱傷害感受器。常見的傷害感受器有以下一農(nóng)∶C多元纖維機械-技傷害感受器，A-δ 纖維機械傷感受器和非機械傷害成受器訴年發(fā)現(xiàn).約有一半的 A-δ纖維機械傷害感受器和 30%以上的C多元傷害感受器，對機械刺激的閾值非常高或完全不起反應。它們有些是化學刺激敏感傷害感受器，有些是對強的冷、熱刺激有反應的感受器。這些感受器多位于關節(jié)部位，它們雖然在正常狀態(tài)下對機械刺激不敏感，但在炎癥時可對機械刺激發(fā)生反應。?傷害感受器可以引起不同的疼痛感覺。皮膚的疼痛可表述為刺痛或鈍痛，而肌肉和骨骼的疼痛則表述為酸痛。皮膚疼痛的性質(zhì)與特定的傷害感受器激活密切相關。例如，Aδ纖維神經(jīng)末梢激活產(chǎn)生刺痛，而C 類纖維神經(jīng)末梢激活則引起鈍痛或灼痛。?

二、痛覺傳導的機制

1.致痛物質(zhì) 痛覺神經(jīng)元對化學物質(zhì)的敏感性在炎性疼痛過程中具有重要作用。化學介質(zhì)對痛覺神經(jīng)元的調(diào)節(jié)主要依賴其對膜離子通道的作用。其作用可以是直接的，即通過特定物質(zhì)與膜受體結(jié)合（配體門控通道）;也可以是間接的，即通過細胞內(nèi)第二信使的作用（三磷腺苷、乙酰甘油、環(huán)磷酸腺苷）?；瘜W介質(zhì)通過這兩種機制作用于動作電位的發(fā)放或增強其他刺激的興奮作用;也可作用于配體門控通道，再激活不同類型的非選擇性離子通道。辣椒素門控通道的內(nèi)源性配體還未確定，但在炎癥或缺血時，質(zhì)子的濃度增加可激活或調(diào)節(jié)辣椒素門控通道。許多介質(zhì)可通過電壓門控通道的第二信使系統(tǒng)起作用，包括前列腺素、組胺、5-羥色胺和緩激肽受體。?

2.痛覺過敏痛覺過敏是由于痛閾降低或者是對正常組織中等度的刺激出現(xiàn)明顯痛覺反應的痛覺狀態(tài)，可分為原發(fā)性和繼發(fā)性痛覺過敏。原發(fā)性痛覺過敏是指損傷部位或損傷后炎癥細胞釋放的物質(zhì)作用于一級傳入痛覺神經(jīng)元出現(xiàn)的痛覺過敏。其通過降低痛覺神經(jīng)元的閾值，或者增加閾上刺激和化介質(zhì)可造成損傷部位的原發(fā)性痛覺過每。內(nèi)源性物質(zhì)可增加神經(jīng)示元對機械和溫度刺激的敏成性，它們包括前列腺素類、緩激肽、T激酶、5-羥色胺和氫離子等。繼發(fā)性痛覺過敏是發(fā)生在損傷部位的周圍，強烈的痛覺刺激對突觸產(chǎn)生影響，突觸出現(xiàn)的適應性改變，后角的痛覺神經(jīng)元對干來自低閾值感受器的原先不敏感的信息傳入出現(xiàn)的反應。后角神經(jīng)元的興奮異化了廣動力范圍和高閾值脊髓腦神經(jīng)元在損傷范圍外對痛性刺激的反應。?

3.神經(jīng)源性炎癥某些一級傳入神經(jīng)元在疼痛刺激范圍內(nèi)，通過炎癥前體物質(zhì)（P物質(zhì)）和抗炎神經(jīng)肽（生長抑素），在炎癥過程中起重要作用。P 物質(zhì)的神經(jīng)源性釋放和關節(jié)炎的嚴重程度有關。腦膜的神經(jīng)源性炎癥是通過P物質(zhì)和降鈣素基因相關多肽的釋放引起頭痛的。麥角胺等抗偏頭痛的藥物主要是通過抑制神經(jīng)肽的釋放而起作用的。

疼痛的傳遞和調(diào)節(jié)

神經(jīng)系統(tǒng)分為中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)。中樞神經(jīng)系統(tǒng)包括位于顱腔中的腦和位于椎管內(nèi)的脊髓;周圍神經(jīng)系統(tǒng)主要是與腦相連的顱神經(jīng)和與脊髓相連的脊神經(jīng)，以及與顱神經(jīng)和脊神經(jīng)相連的內(nèi)臟神經(jīng)系統(tǒng)的周圍部。?

感覺信息的傳遞開始于傷害感受器的激活所導致的周圍神經(jīng)軸突的去極化。周圍神經(jīng)的軸突將感覺信息傳遞至它們的胞體所在位置—背根神經(jīng)節(jié)。背根神經(jīng)節(jié)為脊神經(jīng)后根在臨近椎間孔處的一橢圓形膨大的結(jié)構(gòu)，是第一級感覺神經(jīng)元（假單極神經(jīng)元）的胞體聚集而成，其中樞突構(gòu)成后根進入脊髓后角，其周圍突則加入脊神經(jīng)。感覺信息經(jīng)脊神經(jīng)后根進入后角，在后角受到不同神經(jīng)元的調(diào)節(jié)。而后，感覺信息通過脊髓上行傳導通路，諸如前外側(cè)束（脊髓丘腦束）和后柱傳遞至網(wǎng)狀系統(tǒng)和丘腦，最終經(jīng)丘腦投射至大腦皮層。?

一、周圍神經(jīng)

周圍神經(jīng)由軀體神經(jīng)和內(nèi)臟神經(jīng)系統(tǒng)的軸突組成，其包含有感覺纖維成分和運動纖維成分。脊神經(jīng)（spinal nerves）是軀干、四肢與脊髓相連的神經(jīng)，共有31 對，其中頸神經(jīng)8 對，胸神經(jīng)12 對，腰神經(jīng)5 對，骶神經(jīng)5 對和尾神經(jīng)1對。每對脊神經(jīng)由與脊髓相連的前根和后根在椎管內(nèi)行至相應的椎間孔，并在該孔附近會合而成。?

脊神經(jīng)的階段性分布是指一對脊神經(jīng)分布于其相應體節(jié)所衍發(fā)的結(jié)構(gòu)。胚胎早期，除頭部以外，在胚體背側(cè)有排列成對的體節(jié)，由此體節(jié)衍發(fā)出肌節(jié)和皮節(jié)等;每對體節(jié)則有相應的一對脊神經(jīng)分布。但在胚胎發(fā)生中.，發(fā)生肢體的節(jié)段，由于肌節(jié)發(fā)生遷移和重新組合，致使成人肢體的脊神經(jīng)節(jié)段性分布不明顯。但根據(jù)發(fā)生過程，仍有規(guī)律可循。頭枕部和后頸部由 C。。，上肢由C。～T，，胸、腹由T，～L，，下肢由 L?！?S，，臀周由 S.;神經(jīng)分布。在胸部，每個皮節(jié)形成一個基本上與助間隙相一致的環(huán)帶，在腹部這些環(huán)帶逐漸向下內(nèi)斜行，在四肢則環(huán)帶不明顯。???

所有的神經(jīng)纖維根據(jù)它們的粗細和傳導速度分為 A、B、C 三類纖維（表4-1）。A類纖維直徑最大，傳導速度最快;B 類纖維是中等大小的纖維，傳導速度稍慢;C 類纖維山徑最小.傳導速度最慢。傳導疼痛的神經(jīng)纖維主要是;A-δ纖維，疼痛傳導纖維中傳導速度最快的纖維;C 類纖維，是疼痛傳導纖維中最慢的纖維。A-δ纖維傳導的疼痛是一種快速、明確的疼痛，經(jīng)常被描述為銳痛、刺痛或者劇痛;C 類纖維傳導的疼痛則是一種穩(wěn)定的、緩慢的和持續(xù)的鈍痛。A-δ 纖維傳導傷害性刺激的速率較快，并能精確定位損傷部位，使機體躲避，防止進一步的損傷;C 類纖維傳導速率較慢，定位差，能持續(xù)傳導疼痛，在受傷后可使疼痛持續(xù)一段時間，可促使患者尋求治療，以促進康復。

二、后根和 Lssauer's 束?

大多數(shù)背根神經(jīng)節(jié)的神經(jīng)元中樞突通過脊神經(jīng)后根進入脊髓后角。后根纖維進入脊髓時分為內(nèi)、外側(cè)兩部分。傳導傷害性刺激的纖維集中走行于后根的外側(cè)部，而傳導非傷害性刺激的纖維集中走行于后根的內(nèi)側(cè)部。背根神經(jīng)節(jié)的神經(jīng)元發(fā)出的中樞突不僅直接進入脊髓后角，而且還發(fā)出分支進入 Lissauer's 束，再經(jīng) Lissauer's 束發(fā)出側(cè)支或終支進入脊髓后角。少數(shù)的背根神經(jīng)節(jié)的神經(jīng)元中樞突通過脊神經(jīng)前根進入脊髓。通過脊神經(jīng)后根進入脊髓的傳入纖維的分支似乎可調(diào)節(jié)經(jīng)脊神經(jīng)前根傳入纖維的生理特性。然而，當外周神經(jīng)損傷后，脊神經(jīng)前根的傳入纖維發(fā)芽;而且在傷后6 個月，經(jīng)過脊神經(jīng)前根進入脊髓的纖維數(shù)量明顯增多。因此，神經(jīng)源性疼痛可能與傷害性刺激的經(jīng)脊神經(jīng)前根傳入的神經(jīng)纖維有關。?

Lissauer's束∶又稱背外側(cè)束，位于后角尖和脊髓周邊，其形狀和大小在不同的節(jié)段中有所不同。它的纖維大約 80%來自于背根神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元發(fā)出的中樞突，大約 20%來自于后角板層Ⅱ（膠狀質(zhì)）發(fā)出的本體感受系統(tǒng)的神經(jīng)纖維。細的有髓的神經(jīng)纖維進入 Lissauer's束后即上升或下降幾個脊髓節(jié)段后發(fā)出側(cè)支或者終支進入脊髓后角，而無髓的神經(jīng)纖維在進入 Lissauer's束通常只上升或下降一個脊髓節(jié)段即發(fā)出側(cè)支或者終支進入脊髓后角。?

二、脊髓后角及脊髓水平的調(diào)節(jié)Rexed（1952，1954）對貓的脊髓灰質(zhì)作詳細的研究，也對其他哺乳動物的脊髓灰質(zhì)作了觀察，他發(fā)現(xiàn)脊髓灰質(zhì)有類似于人大腦皮質(zhì)的分層現(xiàn)象。在 Nissl 染色切片中，根據(jù)神經(jīng)元的細胞學特征和排列的形式、密度，把脊髓灰質(zhì)劃分為 10 層。目前已發(fā)現(xiàn)人的脊髓灰質(zhì)也可分為 10層。

在新鮮脊髓的橫切面上，可見細小中央管的周圍，有呈'H'形的灰紅色，區(qū)域，是為灰質(zhì)。'H'形兩側(cè)邊的后半稱為后角（dorsal horn），包括脊髓的Ⅰ～Ⅵ板層，它是感覺傳入信息的處理中心。?

板層Ⅰ，又稱邊緣層，薄而邊界不清，內(nèi)含大、中、小神經(jīng)元，層內(nèi)含有后角邊緣核。它接受后根的傳入纖維，大多數(shù)細胞只接受傷害感受刺激的傳入纖維;除此之外，它還接受 Lissauer's束的傳入纖維。

板層 I的部分細胞接受溫度感受器和廣動力范圍神經(jīng)元（wide dvnamic range neurons，WDRNs）的傳入纖維。這些細胞對傷害性刺激和非傷害性刺激均起反應。其對于傷害性刺激和非傷害性刺激反應的差別在于廣動力范圍神經(jīng)元對于傷害性刺激呈高頻放電。板層Ⅰ的神經(jīng)元發(fā)出纖維參與組成脊髓丘腦束。

板層Ⅱ，占據(jù)后角頭的大部分，此層不含有纖維，以葡鞘染色，不著色，呈膠狀質(zhì)樣，故稱膠狀質(zhì)（sub- stantia gelatinosa）。板層Ⅱ分內(nèi)側(cè)部和外側(cè)部，外部細胞對傷害性刺激起反應，而內(nèi)側(cè)部細胞對非傷害性刺激起反應。板層Ⅱ的外側(cè)部接受后根外側(cè)部傳入纖維側(cè)支及腦干下行的抑制纖維，發(fā)出纖維主要參與組成 Lissauer's束，在周圍白質(zhì)中上、下行若干節(jié)段，與相鄰節(jié)段的Ⅰ～Ⅳ板層神經(jīng)元構(gòu)成突觸。此層對分析、加工脊髓的感覺信息特別是痛覺信息起重要作用。部分板層Ⅱ的細胞被非傷害刺激所抑制，部分被傷害性刺激所抑制;一些細胞被傷害性刺激所激活，一些被非傷害性刺激所激活。板層Ⅱ的其他一些細胞起著升高和降低刺激閾值的作用。?

板層Ⅲ、Ⅳ內(nèi)有較大的細胞群稱為后角固有核。其傳入纖維主要是低閾值機械-傷害感受器，部分來自于廣動力范圍神經(jīng)元;其傳出纖維參與組成上行傳導束。?板層V為后角頸，其傳入纖維除了來自于腦干下行傳導纖維和其他板層發(fā)出的神經(jīng)元間的聯(lián)系纖維，還接受來自內(nèi)臟、肌肉和皮膚的傷害性刺激的傳入纖維。?

板層M為后角基底部，頸髓和腰骶髓節(jié)段的板層Ⅵ較為明顯。板層V的細胞接受肢體肌肉組織和皮膚組織的傳入信息。?

板層Ⅰ、Ⅱ、V被認為是傷害感受信息處理的重要結(jié)構(gòu)。傷害感受信息處理，尤其是內(nèi)臟傷害感受信息處理的另一重要區(qū)域是板層X，即中央管周圍灰質(zhì)。該層圍繞脊髓中央管，其中很多神經(jīng)元接受來自內(nèi)臟的神經(jīng)傳入，該層內(nèi)也能發(fā)現(xiàn)脊髓丘腦投射的神經(jīng)元。?

根據(jù)接受傷害性刺激傳入纖維和非傷害性刺激傳入纖維數(shù)量的不同，脊髓傷害感受刺激神經(jīng)元可分為'傷害感受刺激-特異性神經(jīng)元'和'廣動力范圍神經(jīng)元'。廣動力范圍神經(jīng)元對非傷害性刺激和傷害性刺激均起反應，而傷害感受刺激-特異性神經(jīng)元只對傷害性刺激起反應。傷害感受刺激-特異性神經(jīng)元多見于板層Ⅰ，而廣動力范圍神經(jīng)元更多見于板層V。?

傷害感受信息傳遞的調(diào)節(jié)發(fā)生于整個中樞神經(jīng)系統(tǒng)，但始于脊髓水平的調(diào)節(jié)。后角神經(jīng)元對干傷害感受信息傳遞的調(diào)節(jié)是多方面的。例如，后角內(nèi)廣泛的神經(jīng)元間的聯(lián)系是 Melzack 和 Wall（1984）的門控理論（Gate Control Theory）的基礎。下行系統(tǒng)的內(nèi)啡肽能纖維抑制后角傳遞傷害性刺激的傳入信息;下行系統(tǒng)的其他一些纖維可能促進傷害性刺激的傳遞。廣動力范圍神經(jīng)元間的聯(lián)系亦能調(diào)節(jié)其接受傷害性刺激的傳入信息。另外，板層Ⅱ的內(nèi)側(cè)部能抑制其他神經(jīng)元接受傷害性刺激。?

脊髓水平的突觸聯(lián)系并不是靜止的。傷害感受刺激的傳入信息激活可以促進非傷害感受刺激傳入信息向更高水平傷害感受神經(jīng)元的突觸傳遞。廣動力范圍神經(jīng)元則具有容易出現(xiàn)中樞敏化的特點，對于傷害性刺激和非傷害性刺激均表現(xiàn)為過度的放電。慢性神經(jīng)源性疼痛患者出現(xiàn)觸誘發(fā)痛（allodynia）和痛覺過敏（hyperalgesia）的原因可以歸因于廣動力范圍神經(jīng)元的中樞敏化、突觸可塑性的改變以及傷害感受性神經(jīng)元向丘腦發(fā)放沖動增加。初級傳入神經(jīng)元合成大量的化學物質(zhì)，這些化學物質(zhì)作為傷害感受性刺激突觸傳遞的調(diào)節(jié)劑。這些化學物質(zhì)稱為神經(jīng)遞質(zhì)（neuro-transmiter），包括興奮性氨基酸（谷氨酸和天冬氨酸），核苷酸（ATP）和一系列的神經(jīng)肽，如P 物質(zhì)、生長抑素、膽囊收縮素、降鈣素基因相關肽、鈴蟾肽（蛙皮素）、血管活性腸多肽、促生長激素神經(jīng)肽，血管加壓素、催產(chǎn)素，強啡肽，腦啡肽、促腎上腺皮質(zhì)激素釋放因子、神經(jīng)激肽 A、神經(jīng)肽 Y。谷氨酸和 ATP 主要是介導突觸的快速興奮，而神經(jīng)肽（如 P物質(zhì)）則介導突觸的慢活動。????