复件 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 疼痛 Wemustalldie ButthatIcansavehimfromdaysoftorture thatiswhatIfeelismygreatandevernewprivilege Painisamoreterriblelordofmankindthanevendeathitself AlbertSchweitzer 国际疼痛研究会 IASP 对疼痛的定义 2001 疼痛是与实际或潜在的组织损伤相关联的不愉快的感觉和情绪体验 或用这类组织损伤的词汇来描述的主诉症状 无交流能力决不能否认一个个体正有着痛体验 需要适当缓解疼痛治疗的可能性 疼痛既是一种生理感觉 又是对这感觉的一种情感反应 疼痛的意义 疼痛是一种警戒信号 表示机体已经发生组织损伤或预示即将遭受损伤 通过神经系统的调节 引起一系列防御反应 保护机体避免伤害 疼痛长期持续不止 便失去警戒意义 反而对机体构成难以忍受的精神折磨 严重影响学习 工作 饮食和睡眠 降低生活质量 产生一种不可忽视的经济和社会问题 疼痛的产生 疼痛的解剖生理学基础由一定的刺激 伤害性刺激 作用于外周感受器 伤害性感受器 换能后转变成神经冲动 伤害性信息 循相应的感觉传入通路 伤害性传入通路 进人中枢神经系统 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 发生机制 各种刺激 物理或化学性 致痛物游离神经末梢大脑皮质第一感觉区疼痛 传导途径 疼痛的解剖生理学基础由一定的刺激 伤害性刺激 作用于外周感受器 伤害性感受器 换能后转变成神经冲动 伤害性信息 循相应的感觉传入通路 伤害性传入通路 进人中枢神经系统 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 传入伤害信息 主要是A 和C纤维沿背根进入脊髓背角再将伤害信息传向脊髓以上的结构 其有二种成份 痛觉 painsensation 痛反应 painreaction 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 躯干 四肢的痛觉通路 新脊 丘束旧脊 丘束或脊 网 丘束脊 颈束后索 内侧丘系脊髓固有束头面部的痛觉通路 三叉神经三叉丘系内脏痛觉通路 交感神经副交感神经 脊髓上行通路 脊髓丘脑束 痛觉传导途径 头面 三叉神经三叉神经丘脑束 躯干 外周神经 内脏 交感神经脊髓后根 气管 食管 迷走神经 大脑皮质第一感觉区 脊髓丘脑束 三 疼痛整合丘脑是接受脊髓疼痛信号的第一站 与下述部位有信号连接 至白质 扣带回和额叶 至网状结构和丘脑核 至边缘系统以及额叶和扣带回 至上行性网状系统 至大脑皮层 20 痛觉的整合中枢 四 疼痛调控大脑导水管周围灰质连接丘脑 下丘脑和延脑头端腹内侧网状结构 可对脊髓背角的痛觉传入活动进行疼痛感知的调节脑和脊髓通过分泌阿片肽 肾上腺素能物质和5 羟色胺能物质调节疼痛 22 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 伤害感受器 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 noxiousstimulus 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100 200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188 196个 cm2 鼻尖和拇指较约44 60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15 2070 120Aa a感觉 本体觉 肌梭15 2070 120Aa b感觉 本体觉 腱器官15 2070 120A 感觉 触 压觉 肌梭5 1030 70A 运动肌梭3 615 30A 感觉痛温觉3 512 30B自主性节前纤维33 5C自主性节后纤维0 5 10 5 2C 感觉痛觉0 5 10 5 2 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 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 divergenceprinciple 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 convergenceprinciple 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 referredpain 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 闸门控制学说 MelzackandWall 20世纪60年代脊髓背角的第II层 被认为是 闸门 所在当粗纤维 A 传导时 形成闸门关闭效应 而细纤维 C 传达时 形成闸门开放效应 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 也可出现过度换气 消化系统强烈的深部疼痛引起恶心 呕吐 一般多伴有其他植物神经症状 表现为消化功能障碍 消化管运动和腺分泌停止或延缓 泌尿系统由于反射性血管收缩 ADH 尿量 5 生化反应慢性疼痛和剧烈疼痛 内源性镇痛物质 抗镇痛和致痛物质 血管活性物质 炎性物质 加重了病灶的病理过程 局部缺血 缺O2 炎性渗出 水肿 影响组织器官功能 激素 酶类和代谢系统的生化紊乱 6 免疫系统的反应慢性疼痛的病人体内免疫球蛋白 吞噬细胞功能 抗体反应 淋巴细胞成熟 机体免疫机能 疼痛反应及其病理生理因个体差异和疾病痛源性质 程度而有所不同 转归和预后也有差别 四 影响疼痛的因素 一 主观因素1 人格因素疼痛的耐受性 内向性格 外向性格 2 注意力注意力集中时疼痛 3 态度对待创伤疼痛的态度不同 痛感觉的程度也不同 4 情绪焦虑不安使痛阈降低 烦燥可以使痛感受性增强 5 既往的经验除先天性痛觉缺失的病人外 过去的疼痛经验及对疼痛的理解 都与疼痛的感受和反应有关 6 精神异常精神分裂症 神经官能症 精神抑郁症等病人 常伴有疼痛症状 二 客观因素1 环境的变化夜间疼痛 白天 噪音或强光可影响病人疼痛的感受和反应 2 社会文化背景受教育程度和文化水平不同 对疼痛的耐受性和反应也不同 3 性别一般认为男性的耐受性大于女性 4 年龄老年人对疼痛的耐受性降低 5 暗示作用临床上利用暗示 催眠或采用中性药 安慰药 可产生镇痛作用 谢谢 Touch A 闸门控制学说 根据这一理论 可利用特定的 高频 低强度 电刺激来兴奋粗的有髓纤维 通过抑制同一节段细纤维的传入而发挥镇痛作