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疼痛機(jī)制概述：揭開(kāi)疼痛的神秘面紗

來(lái)源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2024年12月17日 02:13

疼痛機(jī)制概述：揭開(kāi)疼痛的神秘面紗

2024-08-29 疼痛之聲疼痛之聲發(fā)表于上海

重新定義疼痛，介紹其分類，闡述疼痛的解剖學(xué)機(jī)制，包括傳入、中樞通路及大腦區(qū)域?qū)ν从X(jué)的感知和調(diào)制。

疼痛，每個(gè)人一生都經(jīng)歷過(guò)的痛苦感受，通常被認(rèn)為是身體受到損傷或危險(xiǎn)時(shí)發(fā)出的報(bào)警信號(hào)。

疼痛感覺(jué)令人不快，有時(shí)甚至讓人無(wú)法忍受，但疼痛信號(hào)同時(shí)又是我們身體中至關(guān)重要的防御機(jī)制。

理解疼痛的根源和機(jī)制，不僅能幫助我們更好地管理和應(yīng)對(duì)疼痛，還能讓我們更加深刻認(rèn)識(shí)機(jī)體進(jìn)化中復(fù)雜的智慧。

一、疼痛的定義

2020年7月16日，國(guó)際疼痛學(xué)會(huì)(The International Association for the Study of Pain, IASP)重新對(duì)"疼痛"(Pain)進(jìn)行了定義：疼痛是一種與實(shí)際或潛在的組織損傷相關(guān)的不愉快的感覺(jué)和情緒情感體驗(yàn)，或與此相似的經(jīng)歷。并添加了六條附加說(shuō)明(Notes):

（1)疼痛始終是一種主觀體驗(yàn)，同時(shí)又不同程度地受到生物學(xué)、心理學(xué)以及社會(huì)環(huán)境等多方面因素的影響。

（2)疼痛與傷害性感受不同，純粹生物學(xué)意義上的感覺(jué)神經(jīng)元和神經(jīng)通路的活動(dòng)并不代表疼痛。

（3)人們可以通過(guò)生活經(jīng)驗(yàn)和體驗(yàn)學(xué)習(xí)、感知疼痛并認(rèn)識(shí)疼痛的實(shí)際意義。

（4)個(gè)體對(duì)自身疼痛的主訴應(yīng)該予以接受并尊重。

（5)疼痛通常是一種適應(yīng)性和保護(hù)性感受，但疼痛同時(shí)也可對(duì)身體機(jī)能、心理健康和社會(huì)功能產(chǎn)生不利影響。

（6)語(yǔ)言描述僅僅是表達(dá)疼痛的方式之一，語(yǔ)言交流障礙并不代表一個(gè)人或動(dòng)物不存在疼痛感受。

二、疼痛的分類

1. 傷害性（nociceptive, 來(lái)自組織損傷），如機(jī)械性、化學(xué)性、溫度性刺激引起的疼痛感覺(jué)。

2. 神經(jīng)性（neuropathic, 來(lái)自神經(jīng)損傷），通常表現(xiàn)為刺痛、燒灼感或電擊感。這種疼痛常見(jiàn)于糖尿病性神經(jīng)病變、帶狀皰疹后神經(jīng)痛和中風(fēng)后疼痛等情況。

3. 可塑性（nociplastic, 來(lái)自敏感的神經(jīng)系統(tǒng)），該類型的疼痛在機(jī)制上不同于由持續(xù)炎癥和組織損傷引起的傷害性疼痛和由神經(jīng)損傷引起的神經(jīng)性疼痛。造成這種疼痛的機(jī)制尚不完全清楚，但普遍認(rèn)為中樞神經(jīng)系統(tǒng)中疼痛和感覺(jué)處理的增強(qiáng)以及疼痛調(diào)節(jié)的改變起著重要作用。

該類型疼痛的特征是：周圍和中樞疼痛敏化，對(duì)疼痛和非疼痛刺激敏化，常和疲勞、睡眠障礙、認(rèn)知障礙、抑郁和焦慮、對(duì)環(huán)境刺激敏感等有關(guān)。

三、疼痛的解剖學(xué)機(jī)制

產(chǎn)生和感知疼痛的神經(jīng)系統(tǒng)由3個(gè)部分構(gòu)成，包括傳入通路(輸入機(jī)制)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)(中樞機(jī)制)和傳出通路(輸出機(jī)制)。

1. 傳入通路—疼痛感受

疼痛的起點(diǎn)是痛覺(jué)感受器（nociceptors），這些感受器是專門的感覺(jué)神經(jīng)末梢，能夠察覺(jué)到組織損傷或潛在損傷。痛覺(jué)感受器分布在皮膚、肌肉、關(guān)節(jié)、內(nèi)臟和其他組織中，能夠感知不同類型的刺激：

機(jī)械性刺激：如切割、擠壓或撕裂。

熱刺激：如高溫或低溫。

化學(xué)性刺激：如炎癥介質(zhì)（前列腺素、組織胺等）或環(huán)境中的刺激性化學(xué)物質(zhì)。

當(dāng)痛覺(jué)感受器被激活時(shí)，它們會(huì)將刺激轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并通過(guò)外周神經(jīng)傳遞至中樞神經(jīng)系統(tǒng)。

外周神經(jīng)的分類如下表所示，A類神經(jīng)纖維有髓鞘，根據(jù)纖維直徑和傳導(dǎo)速度的遞減可分為四個(gè)亞類(α、β、γ、δ)，Aδ纖維與快痛密切相關(guān)，呈高速度傳導(dǎo)（2-25m/s），其疼痛定位準(zhǔn)確，常呈尖銳樣。

C神經(jīng)纖維與慢性疼痛密切相關(guān)，其無(wú)髓鞘包裹，呈低速度傳導(dǎo)（＜2m/s），疼痛持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，常是擴(kuò)散性的并且沉悶（情緒）。

痛覺(jué)信號(hào)通過(guò)外周神經(jīng)傳遞至脊髓的背角（dorsal horn）。在這里，痛覺(jué)信號(hào)通過(guò)突觸傳遞至脊髓內(nèi)的中繼神經(jīng)元。這個(gè)過(guò)程中，谷氨酸（glutamate）和P物質(zhì)（substance P）是主要的神經(jīng)遞質(zhì)，負(fù)責(zé)將信號(hào)從外周傳遞到中樞。

2.中樞機(jī)制

從脊髓背角，疼痛信號(hào)進(jìn)一步通過(guò)脊髓丘腦束（spinothalamic tract）傳遞至丘腦，丘腦是一個(gè)重要的中繼站，它將信息分配給大腦的不同區(qū)域進(jìn)行處理。大腦皮層負(fù)責(zé)識(shí)別疼痛的強(qiáng)度、位置和性質(zhì)，而邊緣系統(tǒng)則與情緒反應(yīng)和疼痛感知有關(guān)。

在這個(gè)過(guò)程中，大腦和脊髓中的神經(jīng)通路也會(huì)對(duì)疼痛信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。下行痛覺(jué)調(diào)制系統(tǒng)（descending pain modulation system）通過(guò)釋放內(nèi)啡肽、5-羥色胺和去甲腎上腺素等物質(zhì)，抑制或增強(qiáng)痛覺(jué)信號(hào)的傳遞。

內(nèi)源性阿片系統(tǒng)（endogenous opioid system）是該調(diào)制系統(tǒng)的重要組成部分，通過(guò)激活阿片受體減輕疼痛感。

3.痛覺(jué)感知

疼痛的傳導(dǎo)和感知涉及多個(gè)大腦區(qū)域的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。疼痛信號(hào)從外周傳入脊髓，然后通過(guò)脊髓丘腦束傳遞至大腦的多個(gè)區(qū)域進(jìn)行處理。每個(gè)區(qū)域負(fù)責(zé)不同的功能，從定位疼痛的部位，到調(diào)節(jié)情緒和注意力，再到通過(guò)下行通路調(diào)制疼痛感知。

（1)丘腦（Thalamus）

丘腦是痛覺(jué)信號(hào)的重要中繼站。外周神經(jīng)傳遞的疼痛信號(hào)到達(dá)脊髓后，會(huì)通過(guò)脊髓丘腦束（spinothalamic tract）上傳到丘腦。丘腦將這些信號(hào)傳遞至大腦皮層的多個(gè)區(qū)域，幫助定位疼痛的來(lái)源，并引發(fā)身體的反應(yīng)。

丘腦還與中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)（PAG）緊密相關(guān)，PAG的活動(dòng)可以抑制丘腦感受部分的活動(dòng)，從而調(diào)節(jié)疼痛感。

（2)體感皮層（Somatosensory Cortex）

體感皮層主要位于大腦的頂葉，負(fù)責(zé)疼痛的具體定位。疼痛信號(hào)到達(dá)這里后，大腦能夠識(shí)別出疼痛的部位、性質(zhì)和強(qiáng)度。同時(shí)，體感皮層也與注意力相關(guān)，它的激活使得個(gè)體更加關(guān)注身體受傷的部位。

（3)杏仁核（Amygdala）

杏仁核在處理與疼痛相關(guān)的情緒反應(yīng)方面起著關(guān)鍵作用，如恐懼、焦慮和疼痛的情感體驗(yàn)。疼痛信號(hào)到達(dá)杏仁核后，會(huì)激活情感記憶，特別是在前扣帶回和島葉的影響下，加深對(duì)疼痛的情感反應(yīng)。

（4)腦干（Brainstem）

腦干，包括延髓頭端腹內(nèi)側(cè)部（RVM），在疼痛信號(hào)的調(diào)制中發(fā)揮重要作用。腦干的RVM區(qū)域有疼痛“開(kāi)啟”（ON）和“關(guān)閉”（OFF）細(xì)胞，這些細(xì)胞通過(guò)調(diào)節(jié)脊髓背角神經(jīng)元的興奮性來(lái)增強(qiáng)或抑制疼痛信號(hào)的傳遞。

（5)前扣帶回皮層（Anterior Cingulate Cortex）

前扣帶回皮層參與疼痛的情感處理，特別是與疼痛相關(guān)的社會(huì)和心理方面，例如痛苦、社會(huì)支持的感知和痛覺(jué)排斥等。它還參與疼痛的共情和疼痛帶來(lái)的不適感。

（6)前額葉皮層（Prefrontal Cortex）

前額葉皮層在疼痛的高級(jí)認(rèn)知處理方面起著重要作用，包括評(píng)估疼痛的意義（例如決定疼痛是否需要緊急處理）和對(duì)疼痛的注意力分配。它還參與疼痛的記憶形成和調(diào)節(jié)情緒反應(yīng)。

（7)島葉（Insula）

島葉與疼痛的情感體驗(yàn)和感覺(jué)分辨能力密切相關(guān)。疼痛信號(hào)到達(dá)島葉后，會(huì)影響個(gè)體對(duì)疼痛強(qiáng)度和性質(zhì)的主觀感知，同時(shí)也影響與疼痛相關(guān)的情感反應(yīng)。

（8)延髓和脊髓的調(diào)控（Rostral Ventromedial Medulla and Spinal Cord）

延髓頭端腹內(nèi)側(cè)部（RVM）是疼痛調(diào)制的核心區(qū)域之一，負(fù)責(zé)向脊髓背角傳遞調(diào)制信號(hào)。脊髓內(nèi)的神經(jīng)元接收到來(lái)自大腦的調(diào)制信號(hào)后，會(huì)調(diào)整外周神經(jīng)傳遞的疼痛信號(hào)的強(qiáng)度，從而影響疼痛的整體感知。

（9)中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)（Periaqueductal Gray, PAG）

PAG在疼痛的抑制機(jī)制中起重要作用。PAG通過(guò)下行通路激活內(nèi)源性阿片系統(tǒng)，釋放內(nèi)啡肽類物質(zhì)，從而抑制疼痛信號(hào)的傳遞。這種機(jī)制在應(yīng)對(duì)劇烈疼痛或危急情況下非常重要，能夠幫助個(gè)體在面臨嚴(yán)重傷害時(shí)減少疼痛感。

參考文獻(xiàn)：

[1]Mendell, Lorne M.. Constructing and deconstructing the gate theory of pain. Pain, 2013, 155(2):210-216.

[2]Baron, Ralf., Binder, Andreas., Wasner, Gunnar.. Neuropathic pain: diagnosis, pathophysiological mechanisms, and treatment. The Lancet. Neurology, 2010, 9(8).

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