医学专题—-痛觉课件

1、第十一章 痛 觉第一页，共五十九页。掌握掌握(zhngw)(zhngw)要点：要点：1.概念：痛感觉阈、痛反应阈、伤害性感概念：痛感觉阈、痛反应阈、伤害性感受器、广动力型神经元受器、广动力型神经元2.疼痛的分类疼痛的分类3.闸门控制学说闸门控制学说(xu shu)4.痛觉下行抑制系统的组成痛觉下行抑制系统的组成2第二页，共五十九页。第一节第一节 概述概述(i sh)(i sh)一、疼痛的概念一、疼痛的概念(pain)疼痛包括疼痛包括(boku)痛感觉和痛反应。痛感觉和痛反应。痛感觉痛感觉:是伤害性刺激是伤害性刺激(nociceptive stimulation)作用作用于机体所引起的主观知觉的

2、反应。于机体所引起的主观知觉的反应。3第三页，共五十九页。痛反应痛反应: 是机体是机体(jt)对伤害性刺激的反应对伤害性刺激的反应。包括包括:(a)躯体运动性反应躯体运动性反应(e.g. 屈肌反射、甩头、屈肌反射、甩头、甩尾、甩尾、嘶叫等嘶叫等)(b)内脏植物性反应内脏植物性反应 (e.g.出汗、心跳加剧、出汗、心跳加剧、 血压血压升高、呼吸深而慢等升高、呼吸深而慢等)(c)情感反应情感反应(e.g. 恐惧、惊慌等恐惧、惊慌等)4第四页，共五十九页。二、疼痛的分类二、疼痛的分类1.按性质分为三类：按性质分为三类：性质性质 纤维纤维 疼痛特点疼痛特点刺痛刺痛 A 感觉清晰、尖锐、定位明确，迅速发

3、感觉清晰、尖锐、定位明确，迅速发 (快痛、第一痛快痛、第一痛) 生迅速消失，情绪变化不明显生迅速消失，情绪变化不明显(mngxin)灼痛灼痛 C 感觉相对缓慢形成，定位不明确，呈感觉相对缓慢形成，定位不明确，呈 (慢痛、第二痛慢痛、第二痛) 烧灼痛，伴有植物神经系统反应烧灼痛，伴有植物神经系统反应钝痛钝痛 A和和 C 痛持续而固定，定位差，有明显的情痛持续而固定，定位差，有明显的情(酸痛、涨痛、绞痛酸痛、涨痛、绞痛) 绪变化和内脏及躯体反应绪变化和内脏及躯体反应5第五页，共五十九页。6神经纤维的分类（根据传导速度和动作电位的特点）神经纤维的分类（根据传导速度和动作电位的特点）纤维分类纤维分类A

4、 类（有髓纤维）类（有髓纤维）B类类（有髓纤（有髓纤维）维）C类（无髓纤维）类（无髓纤维）AAAAsCdrC来源初级肌梭传入纤维和支配梭外肌的传出纤维皮肤的触压觉传入纤维支配梭内肌的传出纤维皮肤痛温觉传入纤维自主神经节前纤维自主神经节后纤维后根中传导痛觉的传入纤维纤维直径(m)13228134814130.31.30.41.2传导速度(m/s)701203070153012303150.72.30.62.0锋电位持续时间(ms)0.40.51.22.0负后电位% 锋电位高度35无35无持续时间(ms)1220-5080-正后电位% 锋电位高度0.21.54.01.51030持续时间(ms)40

5、6010030030040075100第六页，共五十九页。7First and second pain 第七页，共五十九页。8Spinal connections of nociceptive axons 第八页，共五十九页。2.按照疼痛按照疼痛(tngtng)的原因分为三类：的原因分为三类：外周性痛：躯体痛、内脏痛外周性痛：躯体痛、内脏痛中枢性疼痛：丘脑综合症中枢性疼痛：丘脑综合症心因性疼痛：癔病性疼痛心因性疼痛：癔病性疼痛9第九页，共五十九页。三、内脏痛三、内脏痛(visceral pain)的特点的特点 痛定位不清，伴有明显的皮肤血管收缩，痛定位不清，伴有明显的皮肤血管收缩，出汗，心动加

6、快，血压升高等植物神经系统出汗，心动加快，血压升高等植物神经系统(shnjngxtng)的变化，情绪反应强烈。的变化，情绪反应强烈。10第十页，共五十九页。牵涉痛：牵涉痛：由于内脏和皮肤信息传导的串线，导致内脏由于内脏和皮肤信息传导的串线，导致内脏痛觉感受器的活动被感知痛觉感受器的活动被感知(gnzh)为皮肤痛。为皮肤痛。如：如：心绞痛：胸壁上方和左臂的疼痛心绞痛：胸壁上方和左臂的疼痛阑尾炎早期：脐周腹壁阑尾炎早期：脐周腹壁11第十一页，共五十九页。12第十二页，共五十九页。13The convergence of nociceptor input from the viscera and s

7、kin 第十三页，共五十九页。四、痛阈四、痛阈(Pain threshold)痛感觉阈痛感觉阈(Pain sensation threshold) 是受试者用语言报告有痛觉时所受到的最小刺激是受试者用语言报告有痛觉时所受到的最小刺激(cj)量。量。痛反应阈痛反应阈(Pain reaction threshold) 指引起躯体反射指引起躯体反射(屈肌反射、甩头、甩尾、嘶叫屈肌反射、甩头、甩尾、嘶叫等等)和内脏反应和内脏反应(血压、脉搏、瞳孔、血管容积、血压、脉搏、瞳孔、血管容积、皮肤电反射、皮肤温度、呼吸等变化皮肤电反射、皮肤温度、呼吸等变化)所需的最所需的最小伤害性刺激量。小伤害性刺激量。14

8、第十四页，共五十九页。第二节第二节 痛觉痛觉(tngji)(tngji)的机制的机制 1.直接从损伤细胞中溢出：直接从损伤细胞中溢出：K+、H+、5-HT、Ach、histamine等等2.由损伤细胞释放出有关的酶，然后在局部合成产生由损伤细胞释放出有关的酶，然后在局部合成产生(缓激肽缓激肽)，或，或通过白细胞游走带入到损伤区的物质通过白细胞游走带入到损伤区的物质(wzh)(前列腺素、白三烯前列腺素、白三烯)等等 3.由伤害性感受器本身合成释放：由伤害性感受器本身合成释放：substance P4.神经细胞及免疫细胞释放的细胞因子：神经细胞及免疫细胞释放的细胞因子：EGF, IL-1, IL-

9、8, TNF- 15第十五页，共五十九页。16Peripheral chemical mediators of pain and hyperalgesia 第十六页，共五十九页。伤害性感受器伤害性感受器(nociceptor)： 背根神经节和三叉神经节中感受和传递伤害性冲动的初背根神经节和三叉神经节中感受和传递伤害性冲动的初级感觉神经元的外周部分，是没有级感觉神经元的外周部分，是没有(mi yu)特化的游离神经末特化的游离神经末梢，广泛分布在皮肤、肌肉、关节和内脏器官。梢，广泛分布在皮肤、肌肉、关节和内脏器官。高阈机械痛感受器高阈机械痛感受器(HTM, high threshold mecha

10、no-receptor)；多觉型痛感受器多觉型痛感受器(PMN, polymodal nociceptor) 痛觉过敏痛觉过敏(hyperalgesia)：反复的伤害性刺激反复的伤害性刺激皮肤感受器的阈值皮肤感受器的阈值17第十七页，共五十九页。特特 征征HTMPMN神经纤维类别神经纤维类别伤害性机械性刺激伤害性机械性刺激热伤害性刺激热伤害性刺激化学性刺激化学性刺激感受野感受野兴奋阈值兴奋阈值A+-大而散在大而散在高高C、A+小而局限小而局限低低18第十八页，共五十九页。直接作用：直接作用： 损伤组织释放损伤组织释放(shfng)的的K+和合成的缓激肽直接兴奋伤和合成的缓激肽直接兴奋伤害性感受

11、器的末梢害性感受器的末梢间接作用：间接作用：a. SP通过引起血管舒张和组织水肿，增加致痛物质的积通过引起血管舒张和组织水肿，增加致痛物质的积累累b. SP促使其他致痛物质促使其他致痛物质(HA, 5-HT)的合成释放，产生协的合成释放，产生协同作用同作用持续作用：持续作用：HA, 5-HT的胞外浓度升高，导致在伤害性刺激停止后的胞外浓度升高，导致在伤害性刺激停止后的持续疼痛和痛觉过敏。的持续疼痛和痛觉过敏。19第十九页，共五十九页。20Influence of inflammatory mediators upon the activity of a “c-fiber” nociceptor

12、 following injury.第二十页，共五十九页。21缓激肽B2受体激活(j hu)后的胞内第二信使系统第二十一页，共五十九页。 A 和和C伤害性感受器的传入伤害性感受器的传入(chun r)纤维由背根进入背角纤维由背根进入背角A 传入纤维终止在背角传入纤维终止在背角I、V、X层层C传入纤维终止在背角传入纤维终止在背角II层层传递非伤害性信息的传递非伤害性信息的A 传入纤维终止在传入纤维终止在III V层层22第二十二页，共五十九页。脊髓背角脊髓背角(bi jio)(bi jio)中的神经元接受伤害性传入纤维的兴奋传递中的神经元接受伤害性传入纤维的兴奋传递23第二十三页，共五十九页。主

13、要分布在背角主要分布在背角I和和V层，层，仅对伤害性机械刺仅对伤害性机械刺激起反应，对痛觉的空间定位和感觉性质的分辨中激起反应，对痛觉的空间定位和感觉性质的分辨中起主导作用。起主导作用。广泛分布在广泛分布在-层，第层，第V层最集中，层最集中，对伤害对伤害性和非伤害性刺激均起反应，对疼痛的强度性和非伤害性刺激均起反应，对疼痛的强度(qingd)敏感。敏感。24第二十四页，共五十九页。广动力型神经元广动力型神经元(wide-dynamic-range neuron)：主要存在于脊髓的第主要存在于脊髓的第层，对非伤害性刺激层，对非伤害性刺激(nonnoxious stimulation)如触压觉、温

14、度觉和伤如触压觉、温度觉和伤害性刺激害性刺激(noxious stimulation)均发生反应，且对均发生反应，且对伤害性刺伤害性刺激的反应具有高频持续放电激的反应具有高频持续放电(fng din)的特殊的特殊形式。形式。 伤害性传入神经纤维的伤害性传入神经纤维的神经递质：神经递质：p谷氨酸谷氨酸(glutamate) pP-物质物质(substance P)25第二十五页，共五十九页。26 Immunocytochemical localization of substance P in the spinal cord 第二十六页，共五十九页。27P物质作为伤害性信息传递信使的条件(1)突

15、触前神经元含P物质 小的背根神经节细胞是伤害性感受器，其中20%含有P物质 P物质及谷氨酸共存(gngcn)于终止在II层的同一C纤维初级传入末梢中(2)储存：P物质储存在大的致密囊泡中(3)伤害性刺激可引起P物质在脊髓的释放 (4)P物质及其受体拮抗剂可影响脊髓伤害性信息的传递第二十七页，共五十九页。兴奋性氨基酸作为伤害性信息传递信使的条件兴奋性氨基酸作为伤害性信息传递信使的条件(1) 突触前神经元含谷氨酸突触前神经元含谷氨酸 小的背根神经节细胞中小的背根神经节细胞中70%含有谷氨酸。含有谷氨酸。 谷氨酸在谷氨酸在A 、A 和和C纤维末梢中均存在。纤维末梢中均存在。(2)储存：谷氨酸储存在小

16、清亮囊泡中储存：谷氨酸储存在小清亮囊泡中(3)释放：伤害性刺激释放：伤害性刺激(cj)及致痛物质可引起谷氨酸的释放。及致痛物质可引起谷氨酸的释放。(4)谷氨酸受体激动剂及拮抗剂均可影响伤害性信息的传谷氨酸受体激动剂及拮抗剂均可影响伤害性信息的传递。递。28第二十八页，共五十九页。29Glutamate release from C-fiber (lamina)Postsynaptic NMDA receptorSubstance P release from C-fiberEnhance and prolong the actions of glutamateDistinct Physiolo

17、gical Actions on Postsynaptic NeuronsPostsynaptic non-NMDA receptorShort term, skin painLong term, joint and muscle pain第二十九页，共五十九页。30VR1=Vanilloid (heat) receptor (now called TRPV1)P2X3 = Purine (chemical) receptor, sensitive to ATPmDEG/BNaC=Degenerin/epithelial (mechanical) sodium channel第三十页，共五十九

18、页。疼痛在脊髓疼痛在脊髓(j su)(j su)中的传递中的传递A纤维纤维(xinwi) 层中的伤害感受神经元层中的伤害感受神经元 运动神经元运动神经元 C 纤维纤维 层中的中间神经元层中的中间神经元 A纤维纤维, 层中的非伤害感受神经元层中的非伤害感受神经元 层中的层中的广动力型神经元广动力型神经元 脑干和丘脑脑干和丘脑31第三十一页，共五十九页。三、疼痛信号三、疼痛信号(xnho)(xnho)由脊髓传递入脑由脊髓传递入脑（一）躯干、四肢的痛觉（一）躯干、四肢的痛觉(tngji)通路：通路：脊髓丘脑束脊髓丘脑束(spinothalamic tract): 传递快痛传递快痛;脊髓网状束脊髓网状

19、束(spinoreticular tract): 传递慢痛伴随传递慢痛伴随情绪反应和内脏反应；情绪反应和内脏反应；背索背索-内侧丘系内侧丘系(dorsal column-medial lemniscus pathway)：痛觉的中枢整合：痛觉的中枢整合;（二）头面部的痛觉通路：（二）头面部的痛觉通路：三叉神经痛觉通路三叉神经痛觉通路32第三十二页，共五十九页。33The spinothalamic pathway 第三十三页，共五十九页。34An overview of the two major ascending pathways of somatic sensation 第三十四页，共五

20、十九页。35The trigeminal nerve pathway 第三十五页，共五十九页。（三）内脏痛觉（三）内脏痛觉(tngji)通路：通路：交感神经：大部分腹、盆部器官的内脏痛交感神经：大部分腹、盆部器官的内脏痛副交感神经：膀胱颈、前列腺、尿道副交感神经：膀胱颈、前列腺、尿道(niodo)、子宫的疼痛、子宫的疼痛脊髓后角脊髓后角 脊髓前外侧索脊髓前外侧索丘脑丘脑VPM 大脑皮质大脑皮质面、舌咽、迷走神经传入的痛冲动面、舌咽、迷走神经传入的痛冲动延髓孤束核延髓孤束核丘脑、下丘脑丘脑、下丘脑内脏痛觉传入内脏痛觉传入脊髓脊髓固有束固有束经灰质后联合交叉到对侧网状结经灰质后联合交叉到对侧网状结

21、构构丘脑髓板内核群和下丘脑丘脑髓板内核群和下丘脑大脑皮质和边缘系统大脑皮质和边缘系统36第三十六页，共五十九页。第三节第三节 痛觉痛觉(tngji)(tngji)的调制的调制一、在脊髓水平调制疼痛的一、在脊髓水平调制疼痛的“闸门控制学说闸门控制学说” (gate control theory) 传递伤害性感受的传递伤害性感受的神经纤维和神经纤维和传递传递非非伤害性伤害性感受的感受的神经纤维功能活性的平衡神经纤维功能活性的平衡(pnghng)可以调制可以调制痛觉。痛觉。37第三十七页，共五十九页。 “闸门系统闸门系统” 包括包括: 闸门控制系统闸门控制系统(gate control system

22、) 中枢中枢(zhngsh)控制系统控制系统(central control system)或或意识意识 控制控制(consciousness control) 作用系统作用系统(action system)38第三十八页，共五十九页。T cells （ 或或层）脊髓后角中传递痛觉信层）脊髓后角中传递痛觉信息的第一级细胞；息的第一级细胞； SG cells (substantia gelatinosa) （层）是层）是T cell的突触前抑制的突触前抑制(yzh)神经元神经元（闸门开关）（闸门开关）； L 大直径神经纤维，即大直径神经纤维，即nonnociceptive A fiber； S

23、小直径神经纤维，即小直径神经纤维，即nociceptive A and C fiber；39第三十九页，共五十九页。 “闸门闸门(zhmn)控制学说控制学说”的机制的机制T cells 接受来自接受来自L纤维和纤维和S 纤维所传导的兴纤维所传导的兴奋性信号；奋性信号； L纤维通过纤维通过(tnggu)激活激活层中抑制性层中抑制性SG从而抑从而抑制制T cells产生兴奋性动作电位；产生兴奋性动作电位；S纤维兴奋纤维兴奋T cells，但是抑制，但是抑制层中的抑制层中的抑制性性SG 放电；放电；40第四十页，共五十九页。非伤害性刺激传入脊髓可使痛反应和痛感觉非伤害性刺激传入脊髓可使痛反应和痛感觉

24、的产生减弱或消失，使的产生减弱或消失，使“闸门闸门”关闭；关闭；伤害性刺激输入使伤害性刺激输入使“闸门闸门”打开，当传入的打开，当传入的兴奋信号超过兴奋信号超过T cells的阈值时，作用系统将的阈值时，作用系统将产生痛感觉和痛反应；产生痛感觉和痛反应；L纤维纤维(xinwi)传导的非伤害性刺激信号经后束内传导的非伤害性刺激信号经后束内侧丘系传递入脑；意识控制系统可以调节闸侧丘系传递入脑；意识控制系统可以调节闸门门 “open” 或或 “close”。41第四十一页，共五十九页。42Melzack and Walls gate theory of pain 第四十二页，共五十九页。二、内源性痛

25、觉调制二、内源性痛觉调制(tiozh)(tiozh)系统系统(一一)下行抑制系统下行抑制系统(descending inhibitory system) 中脑导水管周围灰质中脑导水管周围灰质(huzh)(periaqueductal gray matter, PAG)：阿片样物质、内啡肽：阿片样物质、内啡肽 延髓头端腹内侧网状结构延髓头端腹内侧网状结构(rostroventral medulla, RVM):5-HT (a)中缝大核中缝大核 (nucleus raphe-magnus, NRM) (b)中缝旁核中缝旁核(para-raphe nucleus)(二二)下行易化系统下行易化系统(d

26、escending facilitative system)43第四十三页，共五十九页。44刺激PAG对脊髓(j su)背角神经元的伤害性反应的抑制作用伤害性皮肤热刺激引起脊髓背角神经元放电频率变化的直方图记录；(A)不同温度刺激下脊髓背角神经元的放电频率变化第四十四页，共五十九页。45Descending pain-control pathways 第四十五页，共五十九页。 存在于存在于PAG和和RVM的痛觉调制神经元：的痛觉调制神经元：p启动神经元启动神经元(on-cell)：在机体痛反应出现前，神经元在机体痛反应出现前，神经元的放电突然增加，增强伤害性信息的放电突然增加，增强伤害性信息(

27、xnx)的传递。的传递。p停止神经元停止神经元(off-cell)：在痛反应终止前数百毫秒，在痛反应终止前数百毫秒，该神经元的放电突然停止。它既兴奋其它的该神经元的放电突然停止。它既兴奋其它的“停止停止”神经元，又抑制神经元，又抑制“启动启动”神经元的活动，阻抑伤害神经元的活动，阻抑伤害性信息的传递。性信息的传递。46第四十六页，共五十九页。47(二二)下行易化系统下行易化系统(descending facilitative system)构成：和下行抑制系统相同；构成：和下行抑制系统相同；兴奋阈值：低强度刺激；兴奋阈值：低强度刺激；传导通路：腹外侧索及腹侧索传导通路：腹外侧索及腹侧索对脊髓背

28、角的影响对脊髓背角的影响(yngxing)：降低痛觉阈值；：降低痛觉阈值；第四十七页，共五十九页。三、间脑三、间脑(jinno)(jinno)和端脑的调制和端脑的调制(一一)丘脑丘脑 腹侧核群：腹侧核群：VPL and VPM; 髓板内核群：髓板内核群：CM, CL and Pf; 丘脑后核：丘脑后核：PO;(二二)边缘系统和基底神经节边缘系统和基底神经节(Limbic system and basal nucleus) 扣带回、海马、下丘脑扣带回、海马、下丘脑 尾核头部背外侧尾核头部背外侧(wi c)部浅层部浅层(三三)大脑皮质大脑皮质48第四十八页，共五十九页。49Somatic sens

29、ory nuclei of the thalamus 第四十九页，共五十九页。50伤害性刺激致痛物质(wzh)释放伤害性感受器将化学信号转变为电信号传入神经(A和C纤维) 释放痛信号传递物质(P物质，谷氨酸) 脊髓特异性及非特异性伤害性神经元伤害性信息脊髓各种传导束丘脑大脑皮层感觉区痛觉第五十页，共五十九页。第四节第四节 疼痛疼痛(tngtng)(tngtng)的的治疗治疗(1)阻断痛觉冲动的产生、疼痛的传递和感知阻断痛觉冲动的产生、疼痛的传递和感知(gnzh)(2)激发体内痛觉调制系统的活动激发体内痛觉调制系统的活动51第五十一页，共五十九页。(1)局麻药局麻药：应用于神经末梢和神经干，阻滞

30、神经冲动：应用于神经末梢和神经干，阻滞神经冲动的传导，阻断恶性循环的传导，阻断恶性循环(疼痛疼痛紧张紧张(jnzhng)或小血管平滑或小血管平滑肌痉挛肌痉挛疼痛加剧疼痛加剧)，改善微循环及抗炎症作用，改善微循环及抗炎症作用药物：普鲁卡因、利多卡因及迪卡因药物：普鲁卡因、利多卡因及迪卡因周围神经阻滞周围神经阻滞交感神经阻滞交感神经阻滞椎管内阻滞椎管内阻滞52第五十二页，共五十九页。(2)镇痛药：镇痛药：阻断痛觉阻断痛觉(tngji)传导通路，激发体内痛觉传导通路，激发体内痛觉(tngji)调制系统调制系统非麻醉性镇痛药解热镇痛药非麻醉性镇痛药解热镇痛药代表性药物：阿斯匹林、非那西丁、保泰松、消炎

31、代表性药物：阿斯匹林、非那西丁、保泰松、消炎痛、布洛芬痛、布洛芬作用：解热镇痛，大多有抗炎抗风湿作用。为外周作用：解热镇痛，大多有抗炎抗风湿作用。为外周作用，中等程度的镇痛。作用，中等程度的镇痛。机理：抑制体内机理：抑制体内(t ni)前列腺素合成前列腺素合成优点：不产生欣快、无成瘾性优点：不产生欣快、无成瘾性 使用范围：对创伤性疼痛及内脏平滑肌绞痛均无效，使用范围：对创伤性疼痛及内脏平滑肌绞痛均无效，但对慢性疼痛如头痛、牙痛、神经痛、肌肉或关节但对慢性疼痛如头痛、牙痛、神经痛、肌肉或关节痛，痛经等效果好。痛，痛经等效果好。53第五十三页，共五十九页。麻醉性镇痛药麻醉性镇痛药 具强烈的镇痛作用具强烈的镇痛作用(zuyng)，为中枢