急性疼痛的发生机制

.急性疼痛的发生机制疼痛形成的神经传递的基本过程是伤害感受器的痛觉传感器(transduction )、暂时向纤维、脊髓背角、脊髓丘脑束等上行束传递的痛觉传递(transmission )、皮质和边缘系统的痛觉整合(interpretation )、下行控制和神理论上，切断任何阶段都可以减轻疼痛。一、疼痛传感器疼痛感受器是伤害感受器，对伤害性刺激敏感。 伤害感受器是周围神经的组成部分，可以接收、转换和传递来自皮肤、粘膜、骨骼、肌肉和器官的伤害性刺激，其细胞位于脊髓神经节中。所谓伤害性刺激，是刺激的程度强到能带来伤害和潜在损害的刺激。皮肤、身体(肌肉、肌腱、关节、骨膜和骨)、小血管和毛细血管的旁结组织和内脏神经的外周是痛觉的外周感受器。 体表刺激通过皮肤的温度、机械感受器传递疼痛。 皮肤痛感受器还可分为高阈值机械痛感受器和多模式痛感受器。 前者只对伤害性机械刺激有反应，后者对多种伤害性刺激有反应。 持续伤害刺激会降低上述两种感受器的阈值，形成痛觉过敏(hyperalgesia )。 内脏伤害感受器感到空洞内脏器官的膨胀和缺血，身体伤害感受器感到运动系统的疼痛。外界和体内的伤害可能引起局部的组织破坏，释放内源性发痛因子，如氢离子、钾离子、血清素、组胺、乙酰胆碱等，可以刺激疼痛感受器。 受损的神经纤维本身也会释放p物质、降钙素基因相关肽、损伤细胞释放出的酶类等局部合成引起疼痛的因子，如前列腺素(主要是前列腺素E2、D2、F2)、速激肽等。 这些化学物质刺激感受器。 提高对损伤和炎症过程形成的炎症介质，如巨噬细胞和中性粒细胞释放肿瘤坏死因子(TNF)、白细胞介素-1(IL-1 )、肥胖细胞释放血清素等内源性疼痛物质的反应强度和对外部刺激的反应度。二、痛觉上升传达传递疼痛的一次传递神经轴突是有髓鞘的A纤维和无髓鞘的c纤维，其神经细胞位于脊髓背根神经节。 A纤维粗(3 m )，能感受到疼痛和温度，能迅速传达强烈准确的尖锐疼痛。 这种纤维在脊髓背角的第I层和v层结束。 c纤维传递了无细(1 mm )髓鞘、慢时难以定位的钝痛和灼热信号，纤维在背后的第ii层停止，c纤维向投影神经元的疼痛引起非常强的神经元放电。伤害刺激信号从传递纤维传递到脊髓背角，经过初步整合，一方面作用于腹侧运动细胞，引起局部的防御性反射，例如肌肉痉挛等，一方面向上传递。 进入第一段的纤维进入脊髓后，在平行的12节交叉到对侧腹外侧，与第二段的神经元形成轴索，构成上行束。 上行束主要是脊髓丘脑束，也包括脊髓丘脑束、脊髓网状束、脊髓桥扁桃体束。感受到伤害刺激的细胞集中在脊髓背角，特别是第I、第ii和第v层，第ii层细胞(果冻细胞)的轴突走行距离短，具有调节伤害性信号的作用。 第v层细胞对接触、压力、温度及各种伤害性刺激作出反应，称为广动力型细胞。头部痛觉一级神经元的细胞位于三叉神经半月神经节上，其轴突终止于三叉神经感觉主核和三叉神经脊束核。 由此，交换的纤维越过相反侧，构成三叉丘系统，投影到丘脑腹后内侧核(VPM )。 来自VPM的纤维经过内袋枕部投影到大脑皮质中央后，变成了回(1、2、3区)的下1/3。内脏痛的传递路径比较分散，一个器官的传递纤维可以通过几个节段的脊髓进入中枢，一个脊髓神经还可以包含几个器官的传递纤维，因此内脏痛经常分散，定位不明确，有一定的投影部位。脊髓的传导路径中有很多受体参与了疼痛信号的传导。 这些受体包括阿片受体和兴奋性氨基酸受体(NMDA受体等)、神经刺激肽1型(NK-1 )受体、辣椒素受体和大麻素受体等。 其中阿片受体(、k )是疼痛信号转导和镇痛过程中最重要的受体。 过去认为这三种阿片受体主要分布于脊髓的背角和脑等中枢神经系统。 最近的研究表明，3种阿片受体分布于整个神经系统，包括周围神经系统和中间神经元。 如果引起疼痛的因子激活多个疼痛信号转导受体，疼痛信号的传导就会变得更加复杂。 在脊髓背角，短时间反应的兴奋性氨基酸系统由NNDMA受体介导，p物质和兴奋性氨基酸共存的长期反应系统由NK-1受体和NDMA受体介导。在疼痛传递的过程中，疼痛信息并不是在一定的状态下传递到更高的结构上。 在脊髓内，相互连接的神经元及其释放物质构成网状结构，统一控制二次信号的传递。 脑内啡肽中间神经元调节投影在神经元上的刺激，并且还具有释放内啡肽等物质的作用。 因此，A纤维不仅影响投影神经元，还影响脑内啡肽的中间神经元，并且能够改变内啡肽的释放。 阿片物质的释放和作用也受到其他因素的影响，如果c纤维被刺激，不仅会传递到投影神经元，还会传递到其他不同的中间神经元和-氨基丁酸中间神经元。 神经递质-氨基丁酸也能抑制脑内啡肽的神经元。三、皮质和边缘系统的痛觉整合脊髓丘脑束进入丘脑后形成二次神经元，产生纤维：白质、纽扣背和前额叶，产生身体的疼痛感觉，与包括疼痛特性、强度和部位的网状结构和丘脑核相关，因此在感到疼痛时，呼吸和循环受到影响边缘系统、额叶和纽扣带回去连接引起疼痛情绪变化与垂体相连，引起内分泌系统变化上网格激活系统，影响注意力和警惕力。 丘脑是各种身体感觉信息进入大脑皮质之前最重要的传递中枢，也是髓板核群，如中央核(CM )、中央外侧核(CL )和束旁核(Pf )等综合中枢。 Pf、CL是痛觉冲动的受容中枢，CM核可能是调制痛觉的中枢结构。边缘系统的部分结构，如纽扣带走、海马、下丘脑等部位，也能记录到疼痛敏感的细胞，可能与疼痛的感情成分有关。 刺激膈区和视前区可以提高疼痛阈值，也可以缓解患者顽固性疼痛症状。 尾状核是基底神经节中最大的核团。 电刺激尾状核有可能缓解癌症患者顽固性疼痛。大脑皮层在痛觉整合过程中的主要作用是识别为感受到痛觉。下行痛觉控制是痛觉信号的控制系统。 内源性痛觉调制系统不仅能感知、识别疼痛信号，还能产生强烈的自我镇痛作用。脊髓背角胶质区存在很多GABA能量的中间神经元，包含其轴突和囊肿的树突在神经c纤维的末端形成突触键。 在GABA受体亚型中，GABAB主要集中在脊髓背角I、ii层，在c纤维末端存在这种受体。 GABAB受体激动剂能抑制脊髓背角神经元伤害性反应持续时间长。 脊髓背角胶质区存在许多参与背角痛觉信号调节的内源性阿片(脑内啡肽和内啡肽)，中间神经元及各种阿片受体。四、下行性抑制和神经介质的痛觉控制大脑有痛觉抑制结构。 疼痛时通过脊髓抑制疼痛信号传递到大脑的下行路径的活性增强，这与中脑导水管周围的灰质(PAG )的下行性抑制作用一致，下行抑制结构的强度与身体状态、压力状态等有关。 在下行抑制系统中，肾上腺素和血清素是重要的神经递质。 脑导水管周围灰质是内源性痛觉调制下行镇痛系统的核心作用的重要结构，连接丘脑、下丘脑和延髓头端腹内侧网状结构(RVM )，通过下行抑制通道调节脊髓背角的痛觉一次传递活动。 延髓前端腹内侧网状结构包括中缝合脊髓系统和中缝合旁脊髓系统。 中缝合脊髓系统：中缝合大核的血清素神经细胞是抑制PAG下降的重要传递站。 虽然PAG含有大量的脑内啡肽神经细胞，但是它没有被投影在NRM上，并且许多实验显示PAG主要通过神经降压素(neurotensin )来激活NRM中的神经细胞的活动。 中缝旁脊髓系统：主要包括网状旁巨细核(RPG )、外侧网状旁巨细核(Rpgl )、RPG腹侧网状巨细核的部分(Rgc)。 这些核团的去甲肾上腺素能、脑内啡肽能、血清素能的下行纤维均被DLF在脊髓背角停止，并且是抑制痛觉下行的重要组成部分。 在延髓中，除RVM外，延髓尾部外侧网状核(LRN )和蓝斑核(LC )也是下行抑制系统的重要结构，去甲肾上腺素是LC和LRN下行抑制的主要神经递质。 也就是说，当脑高级部的各种发信活动对脊髓痛觉信号的传递产生调制的影响时，PAG和RVM起着最后的站楼和共同通道的作用。 下行镇痛系统如果发挥内源性痛觉调制作用，就会产生抑制疼痛的作用。下行痛觉易化系统的激活通过降低疼痛阈值(增感)提高身体对伤害性刺激的反应能力，对患者显示出对疼痛的敏感性。阿片是下行痛觉控制系统中最重要的激活和调节因子。 内源性阿片是阿片受体的内源性配体，除了在组织损伤应激状态下产生引起疼痛的炎症因子外，免疫细胞、神经元、角化细胞、垂体、肾上腺也释放内源性阿片。 这些内源性阿片样物质可与末梢一次受体结合，减弱末梢神经障碍受体活性，减弱动作电位的传导，减少末梢神经感觉末梢的炎症前神经肽(p物质，降钙素基因相关肽)的释放。 内源性阿片可与脑、脊髓背角、神经节的阿片受体结合，激活下行痛觉控制系统，产生镇痛效果。 人体自身的镇痛可能性很大程度上受到内源性阿片的释放及其干预的下行痛觉控制的影响。痛觉控制系统还参与了止痛药镇痛作用的机制。 例如，吗啡、芬太尼等