痛觉的神经生物学

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1、第6章 痛觉的神经生物学 Neurobiology of pain 泰国的九皇诞另类表演 泰国的九皇诞另类表演 泰国的九皇诞另类表演 泰国的九皇诞另类表演 泰国的九皇诞另类表演 泰国的九皇诞另类表演 一 概述 请思考下列问题 1 痛觉为人体所必需还是一种邪恶 2 有痛觉障碍或先天性无痛觉是幸福还是痛苦 3 痛能否产生适应 Bonica1979年估计 美国每年因为疼痛使大约 5000万人暂时或永久性失去工作能力 导致7亿个 工作日的损失 再加医药费 折合约600亿美圆 许多因各种疾患而死亡的患者 往往在疼痛中度 过他们最后的日子 如全世界恶性肿瘤年死亡约500 万 其中51 64 以上在病程中期

2、以后出现中等至剧 烈疼痛 心理 因 性痛给西方社会带来严重社会问题 我国是心因性痛发病率很高的国家 但自杀率却很 低 这与中国传统文化有密切关系 好死不如 赖活着 儒教文化的忍 逆来顺受 阿Q精 神 等 长期以来 人们尝试用各种方法缓解痛 包括 药物疗法 麻醉药 镇痛药 镇静剂等 手术疗法 切断传入神经 埋藏刺激电极 针刺 acupuncture 镇痛等 机制 埋藏电极和针刺 镇痛疗法被证明是因为激活了脑内的镇痛系统 如 大脑导水管周围灰质 针刺镇痛 针刺激活穴位深部感受器 产生针刺 信号 沿周围神经中的II III类纤维传入 进入痛觉 通路的各个驿站 在那里同痛源部位来的信号相互 作用 优点

3、 针刺镇痛是一种温和的镇痛方法 不象药 物镇痛那样造成机体局部或全身感觉机能丧失 也 不象埋藏电极刺激和脑损毁那样需经剧烈的外科手 术 不同程度造成机体生理机能紊乱 由于它是一种生理过程 不能期望它会导致机体 疼痛消失殆尽 从科学定量角度看针刺镇痛效应 只能起到10 mg吗啡 morphine 的镇痛效应 只 能作为外科手术麻醉中的辅助方法 因此 在我国 掀起的 中医针刺麻醉运动 告一段落 什么是痛 痛是日常生活的普遍经验 几乎每个人都有过不同程度的疼 痛感受 而且还能根据他人的叙述而了解痛的存在以及痛的性 质 强度 范围和持续时间等 国际疼痛学会专业名词委员会主席Merskey 1979 写

4、道 疼痛是一种不愉快的感觉和情绪的体验 它与组织损伤同时 发生 但有时并无组织损伤 而是用组织损伤加以描述 生理 心理学家和临床学家发现要想给痛下一个令人满意的 定义是十分困难的 故至今仍无一个确切的定义 现在普遍承认 痛是由对机体有损伤的或损伤性威胁的刺激 引起的一种感觉 这个定义初看起来很完善 其实不然 例外 一个人可以有痛 而不造成机体损伤 如幻肢痛 也可以无痛 但对机体有损伤 如肿瘤早期 One can have pain without damage phantom limbs that occur after amputations can be painful though in

5、nocuous and damage without pain cancer is noxious and can be painless From Peter Nathan 痛的两重含义 痛 觉 对人来说是一种意识现象 痛反应 指机体和内脏活动变化以及逃避 反抗等 一系列的行为表现 痛 词在医学上的起源 源于希拿文 algos或 odyne 原义是 惩罚 古希拿的柏拉图认为痛不是一种感觉 而是一种 情 感 超越了感觉范畴而进入心理活动领域 是同 愉 快 相对应的一种 精神 痛可用作一种惩罚方式 但痛本身不是惩罚 痛是机体的一套报警系统 提供机体正在受到伤害 的信号 并保护机体免受进一步的伤害

6、 因此痛是人 类生活所绝对必需的 疼痛之功实大于过 痛的实验研究所遇到的困难 1 人工给予受试对象 人或动物 致痛 要受到伦理学 和其它社会因素的制约 2 痛觉和痛反应两者相互联系 相互影响 伴随出现 实验难区分开 3 痛是一种主管感觉体验 但动物无法报告这种感受 4 实验中无法单独诱发出纯粹的痛 总是伴随着其它感 觉 如机械致痛总伴随触觉 压觉 而触 压觉又被证明能减 轻痛 如临床护士注射时常用棉签轻划注射部位的皮肤等 5 人类痛的体验明显地受到过去的经验 当时的情景和 情绪的影响 常见的情绪反应有焦虑 不安 期待等 如注射 青霉素时的皮试 小孩子进入注射室大哭 大闹或在注射时 鼓励他要勇敢

7、等 革命者 表现出的 坚强 等 动物痛反应伴随的情绪反应 能校正动物的行为 有利于 继续生存 乃至于传给下一代 Peter Nathan Nervous System p105 简单的历史回顾 近60多年来对痛的研究受到广泛关注 我国始于1958年 邹冈1962年发现脑内存在对吗啡特别敏感的区域 极微 量的吗啡就能在这些区域产生强烈的镇痛效应 1965年Melzack Wall提出了痛的 闸门控制学说 gate control theory 认为在脊髓灰质后角内存在闸门控制机 制 粗纤维的活动可抑制痛信息传导的细纤维的活动 1969年Reynold报告 了一个重要发现 利用埋藏电极刺激 大鼠中

8、脑中央灰质 能产生强大的镇痛效应 不影响动物的 意识水平 也不影响动物对声 光刺激的反应 惟独镇痛效 应强到足以实行腹部手术而不需麻醉药 1973年Pert Snyder进一步证明吗啡在CNS内是通过与 特异性受体结合而发挥作用的 电刺激有镇痛效应的脑区 正是吗啡受体分布密集的区域 1975年Hughes成功地分离出脑内吗啡样物质 进而证明 这种物质对痛信息传递起抑制性作用 二 痛觉和痛反应 一 痛觉 1 皮肤痛 辐射热或其他方法引起皮肤痛觉时 常出现皮肤 双重痛觉 dual pain 首先出现短暂的刺痛 感觉清晰 定位准确 接着则出现较为持久的 定 位模糊的灼痛 Lews Pochin 19

9、37 首先描述了这种双重痛现象 并定名为快痛和慢痛 A 纤维分布于皮肤表浅部位 传导快痛 C类纤维则分布于皮肤较深层部位 传导慢痛 限制A 纤维活动 痛的不愉快性质会明显地突出 病例 带状疱症患者受累皮肤区可表现为触觉消失 而痛敏 感性则大为增高 轻微触觉刺激也可引起疼痛 这是因为病症 区域较粗的纤维变性的结果 这种现象称为痛觉过敏 hyperalgesia 另一种常见神经疾病 外周感觉纤维受损后 在再生过程中 首先是无髓C类纤维再生 继之是有髓纤维再生 若不能沿许旺 氏管移行 则将由无髓纤维 血管 结缔组织等共同形成神经 瘤 neuroma 此瘤对刺激可产生痛觉过敏 截肢痛的机制 These

10、 sprouting fibers are abnormally sensations to pressure or to being moved squeezed or stretched they are also sensitive to noradrenalin which is emitted all around them by the accompanying sympathetic nerve fibers From Nervous System editted by Peter Nathan p107 2 躯体深部痛 来源 肌肉 肌腱 深筋膜 骨膜 韧带 关节 囊等部位的痛

11、特点 呈弥散性的钝痛 定位差 病因 持续性肌肉收缩 肌肉缺血 实验性阻断血流30秒 产生剧烈疼痛 1分钟后疼痛难于忍受 其原因是因缺血而导致 乳酸积累 因缺氧组织细胞释放缓激肽 5 HT刺 激肌肉神经末梢所致 3 内脏痛 visceral pain 和牵涉性痛 referred pain 特点 呈钝痛和灼痛模式 难于精确定位 症状 皮肤血管收缩 面色苍白 出汗 心动过 缓 血压下降 情绪反应强烈 17世纪Harvey就观察过直接刺激内脏器官的效 应 他利用一患者胸腔手术后心脏外露 直接用手 触摸心脏 甚至用针刺 并未引起患者注意 首次 证明内脏器官对皮肤痛刺激不敏感 后来利用内脏手术之便 针刺

12、 切割 烧灼刺 激内脏器官均不敏感 生物学的解释 内脏器官不 是直接暴露于外环境 故未演化出这种感受机制 内脏痛往往还伴随着牵涉性疼 痛 即在远离痛源器官的身体其他 部位被感觉到痛的现象 称为牵涉 性痛 了解这些情况对临床诊断有 意义 常见的牵涉性痛现 象和部位 1 十二指肠 引起上腹部痛 2 空 回肠痛 引起脐周围区痛 3 横结肠痛 引起脐周至脐下较 大区域痛 4 心脏痛 引 起左胸壁 左肩区 痛 5 输尿管痛 引起腹部边缘痛 6 肾脏痛 引 起相应的腰部痛 牵涉性痛的机制 1 脊髓内汇聚学说 见图 指来自内脏的传入和来自皮肤 的传入汇聚到同一脊髓节段 形成激动灶 irritable foc

13、us 2 脊髓前汇聚学说 见图 Lews Sinclair曾设想 牵 涉性痛可能是由于初级感觉神经元同一突起分支所致 一条分 支支配皮肤 另一条分支支配内脏 3 误判 这种观点认为生活中浅表痛比内 脏痛发生更普遍 中枢便经常将来自内脏的信 息错误地判断为来自躯体浅表组织 4 中枢性痛 central pain 指刺激因子直接作用于CNS系统所导致的痛 三种主要病因 1 中枢传导通路所致 2 癫痫发作和痛敏神经元高频放电所致 3 非刺激性损伤产生的所谓 自发性痛 如丘 脑综合症 严重时甚至连衣服都不能穿 中枢性痛情绪反应强烈 患者的辨别觉和位置感觉 丧失 难于辨别物体形状和自身空间位置 易跌倒

14、机制 类似于一种释放现象 即情感控制中枢和与 镇痛有关的神经元活动失去控制 5 心因性痛 psychogenic pain 指的是一种复杂的心理状态 将其归为痛的范畴仍由争议 Gellmore 1969 报道 情感障碍性精神病患者在忧郁期痛 症发生率高达30 另一派人认为心因性痛不属于感觉 而是一种复杂的心理状 态 病人借喻 痛 这个词来表达他所遭遇到的心理上的痛苦 应给镇静剂使其镇静和进行心理治疗 以改变其情绪状态 心因性痛日益受到人们的关注 世界上有许多人难于忍受心 因性痛而自杀 叔本华在 生存空虚说 中对做出自杀决定时的心理做了这 样的描述 如果一个人生的恐惧战胜死的恐怖 他就会勇敢 地

15、结束自己的生命 自杀时肉体的痛苦在有精神苦恼的人眼里 简直毫不足道 法国马赛 6 痒觉 itching 痒刺激是痛苦 还是享受 在腋窝 足跖等处触觉刺激可产 生撩痒 tickling 早在1946年Bishop就推断 痒是低强度 的致痛刺激所引起的一种持续性综合感觉 是一种轻微的痛 只产生于皮肤 不产生于内脏 痒和痛之间有许多共同特点 1 精细的机械刺激皮肤 证明痒在皮肤表面呈点状分布 痒点和痛点是一致的 2 当引起痒觉的刺激以高频形式持续作用时则引起痛觉 3 由刺激开始至痒觉或痒反应出现 需1 3秒的时间 这 正是引起慢痛所需的时间 且在痒刺激撤除后 痒觉仍保持几 秒钟 似乎有潜伏期和后作用

16、现象 4 痒同慢痛一样 是一种定位不精确 较弥散的感觉 5 压迫和阻断粗纤维传导后 痛和痒感觉同时存在 上述证据表明 痒是由C纤维传导的具有慢痛性质的一种感 觉 另还证明 存在一种定位比较清晰的 刺痒 它依赖于 A 纤维的传导 具有快痛性质 后经形态学检查证明 痒点 确系C纤维和 纤维的神经末梢高密度部位 病例 风症 湿疹能引起强烈痒觉 临床麻风病和脊髓空 洞症患者 其身体一定部位丧失痛觉的同时 也显示出痒觉 缺失 痒反应 痒总是引起去搔抓的愿望 尽管搔抓是时间和空 间组合起来的复合反射 通常必须抓到致痛的强度才能止痒 而痛则引起屈肌反射 使肢体回缩 痒刺激则不引起屈肌 反射 这样看来两者又似乎不相同 但屈肌反射和搔抓均达 到了去除刺激的作用 痒觉的意义 如脊髓和脑桥肿瘤早期 由此部位发出的神 经所支配的区域产生难于忍受的痒 很可能是肿瘤伴随炎症 的结果 二 痛反应 3种形式的痛反应 1 局部反应 local response 血管扩 张 皮肤潮红 2 反射性反应 reflex response 屈肌 反射 板样僵直 心率和血压升高 瞳孔放大 汗 腺分泌增加 有利于逃避 防御和攻击 3