疼痛的解剖及病理生理课件

疼痛的解剖 及病理生理基础,大连大学附属新华医院麻醉科 段海霞,第一节 疼痛的解剖生理学基础,伤害性刺激机体组织细胞破裂释放出化学物质激活伤害性感受器传入神经纤维神经中枢痛觉 疼痛：是与伤害性刺激有关的一种复杂感觉，常伴有躯体运动反应、植物性神经反应和不愉快的情绪反应。,其有二种成份： 痛觉（pain sensation）： 痛反应(pain reaction)： 痛觉特点： 常是一种复合感觉。 常伴有情绪反应。 感觉强度随环境、心理状态等的不同而不同。 可重复性较差。,痛反应分类： 局部性的：无需CNS参与，局部出现血管扩张、 皮肤潮红。 反射性的：屈肌反射、HR、BP. 行为反应：逃避、攻击现象。 疼痛常是就诊的最初原因。具有重要的保护意义，但剧烈疼痛会引起机体功能失调甚至休克。,痛觉的外周传入途径较清楚。 头面部冲动三叉神经感觉核中枢。 躯体冲动脊髓后角中枢 在中枢的传导径路则所知尚少， 特异传导通路(经新脊髓丘脑束) 非特异性传导通路(经旧脊髓丘脑束) (下图)。,一、疼痛的临床分类 根据疼痛的病因、病机、病程、疼痛的程度及部 位等进行不同的分类。 常用分类原则有： 1按刺激原的性质分 为机械性、温度性及化学性 疼痛。 2按炎症病因分 为炎症性和非炎症性；按肿瘤性 质分为恶性肿瘤和非恶性肿瘤痛。 3按发病机理分 为生理病理性和精神心理性疼痛 4按病情分 为急性和慢性痛。,5按疼痛感觉分 为快痛(刺痛、锐痛)、慢痛(延 缓痛，钝痛)。 6按情绪反应分 为有快感的痛、不愉快的痛和痛 苦的痛。 7. 按疼痛程度分 为轻度痛(微痛、隐痛、触痛)， 中度痛(切割痛、烧灼痛)，重度痛（疝痛、绞 痛）、极度痛(剧痛、惨痛) 8. 按时间分 为一过性、间断性、周期性、持续性 等,9按机体部位分 为躯体性痛(表面痛)、内脏痛 (深部痛)。 10按神经系统分 为中枢神经、周围神经、植物 神经性痛 11. 按疼痛的表现形式分 为原位痛、牵涉痛、反 射痛，转移性痛。,二、痛觉感受器,人体感受各种信号是由不同性能的感受器所接 纳而传入的。 根据感受器特异敏感性的差别分为： 机械感受器 化学感受器 温度感受器 光感受器等。,根据感受器的形态结构特点又分为： 裸露神经末梢(痛、触觉感受器) Krause小体(冷感受器) Ruffini终端(热感受器) Meissner小体(触觉感觉器) Merkel盘(精细触觉) 毛囊神经末端(毛囊触觉) 特殊感受器(视、听、嗅、味)。 依其分布的部位可分为： 表层、深层和内脏感受器。,感受器（receptor）：是将各种形式的刺激能量 转换为神经冲动的换能器。 痛觉感受器是游离的神经末梢,广泛分布于皮肤、 角膜、牙髓、血管壁及深部组织如肌腱、关节及内 脏中 伤害性刺激机体组织细胞破裂释放化学物 质痛觉感受器神经冲动传入神经感觉中枢 疼痛,任何刺激，只要其达到一定的强度或浓度，均可 做为伤害刺激（noxious stimulus）.,适宜刺激：某种形式的能量很容易引起某种感受 器反应，而其它形式的能量则不易引起该感受器的 反应，这种形式的刺激则称。 任何伤害性刺激均是痛觉感受器的适宜刺激 适应：当刺激作用于感受器一定时间后，其感觉冲动发放的频率逐渐下降。,疼痛反应在停止刺激前一直存在，故痛感受器几乎不产生适应 痛感受器的分布密度随器官、组织和部位而有差异。角膜、牙髓皮肤肌肉内脏。 按其分布层面可区分如下： 1. 表层痛感受器 分布在皮肤和体表粘膜的游离神经末梢。当压迫、寒冷等刺激作用于皮肤表面时，痛觉最先产生，而最后消失。,皮肤的痛点与游离神经末梢相对应。其痛点的平 均密度为100200个cm2，触点、冷点10倍。 前臂、手掌的皮肤痛点约203个 cm2 ； 胸部、手背约188196个 cm2 ； 鼻尖和拇指较约4460个 cm2 。,2深层痛感受器 仍是游离神经末梢。分布于肌膜、 关节囊、韧带、肌腱、肌肉、脉管壁等处，其分布 密度比表层稀疏。 深部痛是一种持续广泛的钝痛，和皮肤痛觉相比 更接近于内脏痛 3内脏痛感受器 为内脏感觉神经的游离裸露末 梢，分布于内脏器官的被膜、腔壁、组织间及进入 内脏器官组织的脉管壁上，其分布密度较稀疏。,除伤害性刺激外，脏器本身的运动及疾病状态如扩 张，痉挛、致痛物质都可以成为刺激。内脏痛与皮 肤不同。 其特点： 缓慢、持续、定位不准确且对刺激的分辨能力 差，对切割、烧灼等刺激不敏感，但对机械牵拉、 缺血、痉挛和炎症更敏感。,胸膜和腹膜从内侧受刺激时产生的疼痛称为浆膜 痛，是由压力、摩擦等刺激引起的。胸部和腹部内 脏产生的疼痛称为内脏痛。 痛觉过敏：在某种特殊情况下痛觉阈值降低的现象。 感受器的阈值：是指要使这个感受器兴奋，刺激要 达到的最低强度。,三、疼痛传导的周围神经,神经纤维按其结构特点区分为各种类型。 类 型 性 能 直 径（m） 速 度(ms) Aa 运动 骨骼肌 1520 70120 Aa a 感觉(本体觉) 肌梭 1520 70120 Aa b 感觉(本体觉) 腱器官 1520 70120 A 感觉(触、压觉) 肌梭 510 3070 A 运动 肌梭 36 1530 A 感觉 痛温觉 35 1230 B 自主性 节前纤维 3 35 C 自主性 节后纤维 0.51 0.52 C 感觉 痛觉 0.51 0.52,痛外周传导纤维：A和C纤维，分躯体传导与内 脏传导。 (一) 躯体疼痛的周围神经 躯干、四肢、头面的疼痛神经属躯体感觉神经。 躯体疼痛脊神经脊髓后根脊髓后角； 头面部疼痛三叉神经、迷走神经和舌咽神三叉神经感觉核、孤束核。,(二) 内脏痛觉的周围神经 内脏疼痛交感神经椎旁交感神经节后根 脊髓后角（Tl-L3）。 副交感神经脏器的腔壁层神经节换元 上部内脏迷走神经脑迷走神经核。 下部内脏迷走神经S2-4节的副交感神经核。,四、疼痛的传导束,疼痛信号传递机制和通路异常复杂，以下通路与 疼痛有关，但并非疼痛的特异传导束。 （一）脊髓丘脑束 主要通路。 1、新脊髓丘脑束： 痛觉传入纤维脊髓后根外侧 脊髓后角（ A纤维进入板层的I、II、III和 层，C-F进入I、II、III层）换元于中央管前交叉 到对侧脊髓丘脑侧束的外侧部上行丘脑腹后外 侧核（特异性感觉核群）内囊大脑皮层感觉区。,该通路在NS发育中出现晚，故称新脊-丘束。 特点：传导快痛，具精确的分析定位能力。 2、旧脊髓丘脑束： 痛觉传入纤维脊髓后根后 角换元中央管前交叉脊髓-丘脑侧束的内侧部上 行沿途多数纤维终止于脑干网状结构等处多次换 元丘脑髓板内核群（非特异性感觉核群）、下丘 脑、边缘系统大脑皮层的广泛区域。,该通路在低等动物已有，故称旧脊-丘束。 特点：传导慢痛及与慢痛时所伴随的强烈情绪反 应和内脏反应。 (二) 脊髓网状束 起于后角灰质、V、板层， 纤维入下丘脑及丘脑的束旁核。 (三) 脊颈束 脊髓后角V、层细胞同侧的背外 侧颈髓1-2节和低位延髓水平对侧丘脑腹后外侧 核大脑皮质感觉区。,(四) 背内侧束 脊髓后角第层细胞同侧背索 延髓薄束核、楔束核对侧内侧丘系丘脑腹外侧 核皮质体感区。 (五) 脊髓固有束 该束是围绕脊髓灰质的短纤维， 主要负责联络各节之间的传导，为疼痛的反射机制 联络系统，其中也有弥散上行的中纤维，经多级神 经元到达脑干网状结构和丘脑。,五、疼痛的皮质下中枢,与疼痛有关的皮质下结构主要指丘脑、下丘脑以 及脑干的部分核团和神经元。 (一) 丘脑的有关核团 内侧核群 外侧核群 腹后外侧核 腹后内侧核 髓板核群 束旁核 中央核,(二) 下丘脑 视前核 漏斗核 由二种小细胞构成的 背内侧核 下前核 室周核,腹内侧核 由三种中细胞构成的 结节外侧核 乳头体核 视上核 由四种大细胞构成的 室旁核 背侧核 后核 这些核团在疼痛中的特异性尚待进一步研究。,(三) 脑干网状结构 延脑、桥脑和中脑的网状结构中的核团自下而上 为延网核、巨细胞网核、小细胞网核、旁正中网核、 桥尾网核、桥嘴网核、桥被盖网核、楔状核、楔下 核、脚桥被盖核。 延脑段的核团内有心血管和呼吸中枢，以及呕吐、 吞咽中枢。该结构在疼痛过程中有着重要地位。,六、疼痛的高级中枢,大脑皮层是疼痛的感觉分辨和反应发动的高级中 枢。一般认为下列皮层区参与疼痛的全过程。 (一) 第一感觉区(S) 即中央后回的3-1-2区， 按人体的倒立投影分布，主要接受来自丘脑腹后核 的投射纤维，为疼痛的感觉分辨区，对体表的疼痛 分辨更为明确。,(二) 第二感觉区(S) 即中央后回的最下部、中央前回与岛叶之间的区域，其人体投影呈横卧分布，前端为头面依次到尾端，主要接受由丘脑中转的旧脊丘束的投射，具有双侧性，与内脏疼痛有关。,(三) 第三感觉区(S) 即中央前回。该区为辅助运动区，同时也接受丘脑的纤维投射，参与深感觉的分辨和疼痛反应活动。 (四) 边缘系统 包括扣带回、钩回、海马回以及边缘系统的有关结构，疼痛的过程与该区有密切的关系，特别是内脏疼痛和心理性疼痛。,第二节 疼痛的病理生理,疼痛不是单纯孤立的临床症状，而是参与病理过 程的环节之一疼痛本身即可启动病理的演化，同 时也参与了病变的恶性循环，成为器质性病变的恶 化因素 疼痛的病理生理包括疼痛神经结构、疼痛传导和 疼痛反应的病理生理,一、疼痛神经结构的病理改变,胞体 神经元 胞突 神经系统 神经胶质 神经间质 血管 结缔组织,间质组织（缺血，缺O2、渗出等）神经元功能 （早期）兴奋性增强痛冲动。 （晚期）神经元Waller变性（轴索膨胀、迂曲，纤 维崩裂，髓鞘退变；胞体固缩，液化，尼氏体及核体 溶解消失）传导功能。 神经纤维完全断裂断梢形成瘤状增殖（包含新生 血管、结缔组织和神经胶质）不断刺激异常传导 持续性顽固性疼痛,二、痛冲动传导的病理生理,强烈刺激引起痛冲动高频发放，较多的神经元兴 奋，引起多项反应。 (一) 疼痛传导的辐散和聚合机制 一个神经元的轴突可以通过分支与其他许多神经 元建立突触联系，称为辐散原则（divergence principle）。,当疼痛信号较强时，传递过程中在其所途经的每 个环节和层面上可向其邻近的其它神经元传递，以 致同时兴奋感觉、运动或躯体、内脏等神经元从 而引起多部位多器官多系统的异常变化造成多项 反应,聚合原则（convergence principle）：即多项神经冲动集聚在一个神经元上。 也就是某一神经元与多个神经元的突触发生联 系，接受多项冲动的传导，使其它信号也易化为疼 痛信号，从而呈现痛过敏或痛增强,上图：A：辐散式 B：聚合式,(二) 疼痛形式的变异及其病理机制 1牵涉性疼痛 牵涉痛（referred pain）：因内脏疾患引起体表 特定部位发生疼痛或痛觉过敏的现象。 其牵涉的部位与内脏器官之间有一定的规律性， 该器官的牵涉区相对固定(下表),牵涉痛的发生机理，可概括为以下几点： (1) 会聚学说 内脏器官的痛传入纤维与躯体牵涉 区的痛传入纤维都在脊髓背角同一脊节的二级神经 元上相会聚，使大脑误以为痛信息来自皮肤。,(2) 易化学说 当内脏的痛冲动高频发放时，使脊 髓后角细胞群的兴奋范围扩大，将冲动传向更多的 神经元，也就是易化了该脊节的其它神经元，使其 阈值降低，使平时不致引起疼痛的皮肤刺激变成了 致痛刺激。,(3) 闸门机制 依据闸门学说的原理，当C纤维(内 脏痛纤维)传导时闸门开放，使A纤维(躯体痛纤维 )的传导易于通过，因此内脏疼痛的冲动在同一脊节 上造成了躯体的痛敏区 (4) 会聚投射 大脑皮质的感觉分辨区对内脏疼 痛的空间不能精确定位，但习惯于对体表疼痛的分 辨因此内脏痛冲动的中枢投射往往同时反应在体 表区,(5) 周围突分支的逆向传导 一级感觉神经元的分 支可分别连接体表、肌肉和内脏当其中的一个分 支接受冲动后可逆向传入另一分支，引起另一区域 的疼痛因此牵涉痛不仅发生在内脏体表，也可 发生在躯体(肌层)体表,2投射性疼痛：在没有周围性刺激的情况下却强烈 感受到周围部位疼痛的存在，叫。 如：截肢后的幻肢痛和中枢性自发痛 病理机制复杂： 与经验性感受(兴奋灶)的心理因素； 残肢至大脑的传导环节上，存在兴奋性较高的神经元； 残端神经瘤的异常放电有关,3放散性疼痛 疼痛自神经干根部向远端放散，电 击样多在神经根受挤压或其周围受病变刺激所引 发，常见于神经根型颈椎病、椎间盘侧后突出、椎 管狭窄症等 4转移性疼痛：指内脏疼痛的部位变化，随着内脏 疾病的病理演化，从开始的疼痛部位转移到另外的 部位。 是内脏病变的临床特征,机理：早期疼痛由内脏神经传导，疼痛部位是在 内脏神经分布的部位，定位不清楚 当病变侵及体腔的壁层被膜组织时，疼痛则沿脊 神经传导，其疼痛部位与脊神经分布一致且定位明 确 以阑尾炎的腹痛过程最为典型,三、疼痛反应过程的病理生理,疼痛引发的机体反应与疼痛性质有关。 快痛反应局限，慢痛反应弥散； 较轻的疼痛反应小且局限，剧烈疼痛反应大而广泛 原因：与神经元的“承载”阈值有关 当痛冲动高频发放时，由于超阈值传导，痛冲动即 易化和辐散于其它神经元，从而引起大范围的病理性 反应,1、精神心理状态 急性剧烈的疼痛可以引起病人精神兴奋、烦燥不 安以及强烈的反应 长时间的慢性疼痛大部分病人呈抑制状态，情绪 低落、表情淡漠 2、神经内分泌系统 急剧强烈的刺激，使：CNS表现为兴奋状态。 表面痛交感神经兴奋， 深部痛副交感神经兴奋。,内分泌系统：交感神经 + 肾上腺髓质兴奋，儿 茶酚胺血糖、氮负平衡、皮质醇、醛固酮、 ADH、T3。 3、躯体反应 轻度疼痛或快痛只引起局部反应（充血、瘙痒）； 剧烈疼痛呈现肌肉收缩、肢体僵固、强迫体位，同 时由于生化物质、血管活性物质的增高引起缺血，缺 O2，加重疼痛,4、内脏反应 疼痛所引发的内脏反应在有重要的临床意义表 现为植物神经活动异常，引起一系列的器官、组织 的反应。 循环系统 剧烈疼痛时心电图可出现T波。 脉搏频率在浅表痛时增快，深部痛时减慢。 强烈的内脏痛可以引起心搏停止。 血压一般与脉搏变化一致，高血压病人因疼痛而 血压升高反之剧烈的深部疼痛引起血压下降，发 生虚脱、休克。, 呼吸系统 强烈疼痛时呼吸浅而快，特别是发生在胸壁或腹 壁痛时明显。浅快的呼吸一般每分钟通气量不变， 但肺泡通气量明显减少。