三、機(jī)制
(一)疼痛的基本環(huán)節(jié)
各種傷害性刺激作用于機(jī)體,使特異性傷害性感受器興奮,發(fā)放神經(jīng)沖動(dòng),經(jīng)由Aδ和C類神經(jīng)纖維傳至脊髓,終止在脊髓后角淺層(I—Ⅱ板層)和深層(Ⅳ—Ⅵ板層)的中間神經(jīng)元(圖19-2B),這些神經(jīng)元發(fā)出纖維經(jīng)脊髓丘腦束等感覺(jué)傳導(dǎo)通路,進(jìn)一步將信息上傳至丘腦和大腦的感覺(jué)中樞,產(chǎn)生痛覺(jué)。
傷害性刺激引起傷害性感受器去極化、產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)的機(jī)制尚不清楚。一般認(rèn)為,組織受到傷害性刺激后,局部產(chǎn)生大量的致痛化學(xué)物質(zhì),這些物質(zhì)與傷害性感受器細(xì)胞膜亡的受體結(jié)合,使傷害性感受器去極化,產(chǎn)生傳入沖動(dòng),引起疼痛。組織受到傷害性刺激后,局部產(chǎn)生的致痛化學(xué)物質(zhì)有三個(gè)來(lái)源:①直接從受刺激的細(xì)胞中溢出,如K+、H+、乙酰膽堿(ACh)、5—HT、ATP、腺苷等;②在受刺激的細(xì)胞內(nèi)經(jīng)酶促反應(yīng)合成后釋放,或通過(guò)血液及白細(xì)胞游走帶入損傷區(qū),如緩激肽、前列腺素E2及白三烯等。阿司匹林等非甾體抗炎藥物就是通過(guò)抑制環(huán)氧化酶使前列腺素的合成減少而產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用;③由傷害性感受器本身釋放的致痛物質(zhì),如P物質(zhì)等(圖19-2A)。
(二)幾種常見(jiàn)的疼痛類型及其發(fā)生機(jī)制
1.快痛和慢痛 快痛是組織受到傷害性刺激后立即產(chǎn)生的疼痛,其特點(diǎn)是產(chǎn)生和消失迅速,感覺(jué)清楚,定位明確,可引起逃避性反射活動(dòng)。慢痛一般在傷害性刺激后約l s山現(xiàn).特點(diǎn)是定位小太準(zhǔn)確,持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),為強(qiáng)烈的燒灼痛,常常難以忍受。外傷等機(jī)械性傷害刺激時(shí),兩種疼痛可相繼出現(xiàn)(圖19—3),而炎癥時(shí)常以慢痛為主。兩種疼痛的產(chǎn)生機(jī)制是不同的,快痛由熱和機(jī)械性傷害感受器的Aδ類纖維傳導(dǎo),而慢痛則由多覺(jué)性傷害感受器的無(wú)髓鞘C類神經(jīng)纖維傳導(dǎo)。
2.灼性神經(jīng)痛 灼性神經(jīng)痛是神經(jīng)受損后出現(xiàn)的一種持久的劇烈疼痛,具特征是患肢燒灼樣劇烈疼
痛以反對(duì)熱刺激的閾值降低,以指(趾)和手、腳掌最明顯,偶可遍及整個(gè)肢體,,嚴(yán)重時(shí)輕觸衣褲或輕微移動(dòng)患肢即感劇痛難忍,甚至情緒激動(dòng)或外界噪聲均可加劇疼痛。患者有時(shí)將患肢放人冷水中以減輕疼痛;灼性神經(jīng)痛的機(jī)制有以下幾個(gè)方面:①運(yùn)動(dòng)神經(jīng)沖動(dòng)在受損部位偏轉(zhuǎn)至感覺(jué)纖維,返回到脊髓,從而成為灼性神經(jīng)痛的基礎(chǔ)。例如,當(dāng)刺激受損神經(jīng)的前根時(shí),有時(shí)可在后根記錄到神經(jīng)沖動(dòng);②受損神經(jīng)的節(jié)后交感神經(jīng)纖維與C類纖維之間由于絕緣性的破壞而形成“短路”,以致沿交感傳出神經(jīng)纖維持續(xù)發(fā)放的沖動(dòng)通過(guò)鄰近痛覺(jué)傳人纖維成為痛覺(jué)傳入沖動(dòng)而引起灼性神經(jīng)痛。灼性神經(jīng)痛的患者行選擇性交感神經(jīng)切除術(shù)或交感補(bǔ)經(jīng)阻斷術(shù)后,可以緩解疼痛,說(shuō)明交感神經(jīng)參與灼性神經(jīng)痛發(fā)生機(jī)制的可能性;③受損神經(jīng)
再生時(shí),只有C類纖維再生而缺乏其他感覺(jué)類型(例如觸覺(jué))的神經(jīng)纖維。
3.痛覺(jué)過(guò)敏(hyperalgesia) 痛覺(jué)過(guò)敏是指原來(lái)不引起疼痛的刺激引起了疼痛,或者損傷性刺激引起的痛覺(jué)比通常情況下劇烈的—種狀態(tài),通常是神經(jīng)或組織受損導(dǎo)致傷害性信息持續(xù)傳入的結(jié)果。痛過(guò)敏可分為原發(fā)性痛過(guò)敏和繼發(fā)性痛過(guò)敏。前者指痛覺(jué)過(guò)敏發(fā)生在組織損傷區(qū)內(nèi),例如在燒傷或感染情況下,痛閾值降低,使非損傷性刺激成為致痛剌激,即使衣服的摩擦有時(shí)也可能致痛。后者指痛覺(jué)過(guò)敏發(fā)生在病變組織鄰近的未受損組織,有時(shí)可擴(kuò)展若干距離。
(1)外周傷害性感受器的敏化 反復(fù)給予傷害性機(jī)械刺激,可使最初對(duì)機(jī)械性刺激無(wú)反應(yīng)的相鄰傷害性感受器出現(xiàn)反應(yīng),稱為敏感化(sensitization)。這一機(jī)制是由軸突反射(axon reflex)介導(dǎo)的。損傷或炎癥時(shí)傷害性感受器的敏感化,起源于損傷部位受損細(xì)胞和組織釋放的多種化學(xué)物質(zhì)。這些物質(zhì)包括緩激肽、組胺、前列腺素、白三烯、乙酰膽堿、5—羥色胺和P物質(zhì)(圖19—2A)。這些物質(zhì)既可以降低傷害性感受器的興奮閾值,也可以直接激活傷害性感受器,如組胺可激活多覺(jué)性傷害感受器;緩激肽可直接活化Aδ和C類纖維末梢的傷害性感受器,并可使鄰近細(xì)胞前列腺素的釋放增加。
初級(jí)傷害性感受神經(jīng)元可通過(guò)釋放化學(xué)物質(zhì)調(diào)節(jié)其外周未梢的化學(xué)環(huán)境。這些化學(xué)物質(zhì)在胞體內(nèi)合成,運(yùn)輸?shù)酵庵苌窠?jīng)終末,在此儲(chǔ)存并在神經(jīng)終末發(fā)生去極化時(shí)釋放。例如,損傷能引起傷害性感覺(jué)神經(jīng)末梢釋放P物質(zhì)利降鈣素基因相關(guān)肽(CGRP)。這兩種肽一方面作用于血管,造成血管舒張和通透性升高,另一方面可使組織細(xì)胞釋放組織胺,降低傷害性感受器的閾值,通過(guò)這兩方面的作用而引起局部的紅、腫、熱、痛和痛過(guò)敏。這些現(xiàn)象與炎癥醫(yī)學(xué)招聘網(wǎng)非常一致,故將其稱為神經(jīng)源性炎癥(neurogenic inflammation)。非肽類P物質(zhì)受體阻斷劑能完全阻斷這種神經(jīng)源性炎癥。
(2)脊髓后角神經(jīng)元的過(guò)度興奮 在嚴(yán)重和持續(xù)性損傷的情況下,C類纖維的重復(fù)放電使脊髓后角神纖元對(duì)傳人沖動(dòng)的反應(yīng)性呈現(xiàn)進(jìn)行性增加,這—現(xiàn)象稱為“發(fā)條擰緊(wind-up)”,即中樞敏感化(central sensitization)。它是C類纖維末梢不斷釋放興奮性遞質(zhì)谷氨酸,以及這些谷氨酸打開(kāi)NMDA型谷氨酸受體門控的離子通道的結(jié)果。另外,長(zhǎng)期的傷害性傳人也可引起脊髓后角即刻早期基因(immediate early gene),環(huán)氧化酶( cyclooxygenase)、一氧化氮合酶(nitric oxidesynthase)等的表達(dá)上調(diào)。這些變化共同導(dǎo)致中樞敏感化的形成。
脊髓后角神經(jīng)元的生化特性和興奮性的變化能引起自發(fā)性疼痛(spontaneous pain)。并能使疼痛的閾值降低,最有力的證據(jù)就是幻肢痛(phantomlimb paul),即患者持續(xù)感到已被切除的肢體疼痛,肢體切除手術(shù)中,一直應(yīng)用全身麻醉,以消除患者的意識(shí)和對(duì)切除肢體手術(shù)過(guò)程的記憶,但有時(shí)并不能有效地預(yù)防術(shù)后幻肢痛。這是因?yàn)樵趥(gè)身麻醉下脊髓仍然叫以“感受”手術(shù)過(guò)程。并形成中樞敏感化,而導(dǎo)致術(shù)后幻肢痛。因此,為了防止中樞敏感化和術(shù)后幻肢痛的發(fā)生,可在全身麻醉的前提下,直接在脊髓內(nèi)應(yīng)用一些麻醉藥物或在手術(shù)部位進(jìn)行局部浸潤(rùn)麻醉作為對(duì)全身麻醉的補(bǔ)充。
4.中樞性疼痛 脊髓丘腦束投射的靶細(xì)胞的損害可引起劇烈的疼痛,稱為中樞性疼痛(centralpain)。脊髓丘腦束是最主要的傷害性信息傳遞通路,其傳遞的傷害性信息主要投射到丘腦外側(cè)核群和丘腦內(nèi)側(cè)核群,這些部位的損害可產(chǎn)生劇烈的疼痛。例如:丘腦腹后外側(cè)部的小范圍梗死可產(chǎn)生丘腦綜合征(thalamic syndrome or Dejerine-Roussysyndrome),表現(xiàn)為患者經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)自發(fā)性的燒灼痛或?qū)σ恍┩ǔG闆r不會(huì)引起疼痛的刺激產(chǎn)生痛覺(jué)。此外,電刺激丘腦外側(cè)核群會(huì)使一些慢性痛轉(zhuǎn)化為強(qiáng)烈的疼痛。如手術(shù)中電刺激患有冠心病患者的丘腦時(shí),喚起了患者的心絞痛感覺(jué)。患者的感覺(jué)與心絞痛非常相似,以至于麻醉師認(rèn)為患者心臟病突然發(fā)作。這些現(xiàn)象表明長(zhǎng)期的慢性痛使丘腦—人腦皮質(zhì)環(huán)路發(fā)生了明顯變化,其腦功能與正常腦產(chǎn)生了明顯的不同。
大腦的結(jié)構(gòu)和功能異常也可產(chǎn)生疼痛方面的異常。如大腦皮質(zhì)軀體感受野的損害可使患者感受和定位急性痛的功能受損;腦島皮層的損害產(chǎn)生疼痛說(shuō)示不能綜合征(asymbolia for painsyndrome),患者可感受到傷害性刺激引起的疼痛,亦可區(qū)分銳痛和鈍痛,但不能對(duì)疼痛表現(xiàn)出適當(dāng)?shù)那楦泻颓榫w反應(yīng)。
5.牽涉痛(referredpain) 內(nèi)臟病變時(shí),有時(shí)患者自覺(jué)疼痛部位不在內(nèi)臟而在體表某—部位,這種因內(nèi)臟疾患引起體表發(fā)生疼痛或痛過(guò)敏的現(xiàn)象,稱為牽涉痛。例如,闌尾炎早期,疼痛常發(fā)生在上腹部或臍周圍;心肌缺血或梗死時(shí),除感到心前區(qū)、胸骨后疼痛外,常感左肩、左臂內(nèi)側(cè)皮膚疼痛;膽囊炎時(shí),常感右肩胛部疼痛。關(guān)于牽涉痛的發(fā)生,有以下兩種解釋:①傳導(dǎo)內(nèi)臟痛覺(jué)的神經(jīng)纖維和傳導(dǎo)體壁或皮膚的痛覺(jué)纖維都進(jìn)人同—脊髓節(jié)段,進(jìn)而會(huì)聚投射到脊髓后角的同一投射神纖元(圖19—4),由這一神經(jīng)元繼續(xù)將相關(guān)信息上傳到腦,而腦有可能將來(lái)源于內(nèi)臟的傷害性信息誤認(rèn)為是來(lái)源于軀體的相應(yīng)部位,而產(chǎn)生軀體相應(yīng)部位的牽涉痛(會(huì)聚投射學(xué)說(shuō))。招生簡(jiǎn)章內(nèi)臟和皮膚傳入沖動(dòng)的會(huì)聚也可能發(fā)生在丘腦水平。②傳導(dǎo)內(nèi)臟痛覺(jué)的神經(jīng)纖維和傳導(dǎo)體壁或皮膚的痛覺(jué)纖維都進(jìn)入同一脊髓節(jié)段,脊髓內(nèi)接受這些傳人沖動(dòng)的二級(jí)神經(jīng)元的部位也很接近。當(dāng)內(nèi)臟傳人增加時(shí),興奮在脊髓內(nèi)擴(kuò)散,提高了鄰近部位接受皮膚傳入神纖元的興奮性,從而導(dǎo)致皮膚輕微刺激即可引起痛覺(jué)而產(chǎn)生牽涉痛。