第三讲_疼痛与针刺镇痛的原理

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1、第三讲 疼痛与针刺镇痛的原理,第三讲 疼痛与针刺镇痛的原理,第一节 疼痛产生的原理,第三节 针刺镇痛的原理,第二节 痛觉的内源性调制原理,第三讲 疼痛与针刺镇痛的原理 疼痛（pain）作为一个生理学概念，是指由体外或体内的伤害性或潜在的伤害性刺激所引起的痛觉感知和痛反应，后者包括躯体运动反应、自主神经反应和情绪反应等。 疼痛的生物学意义在于它作为一个报警信号，使机体感觉到自身处境危险，以便迅速作出防御反应。因此，痛觉是机体不可缺少的一种保护机制。疼痛作为许多疾患的显著症状，往往是患者的主要主诉，成为临床医师诊断疾病的重要依据。通过对疼痛的性质、部位、特点等的鉴别诊断，可望作出疾病的最后诊断。,

2、而且剧烈疼痛往往可能造成对机体的严重损害，如发生痛休克等。因而研究疼痛的产生机制，开发快捷有效的镇痛药物和针灸手段等，是医学的主要研究课题。 第一节 疼痛产生的原理 疼痛的产生，从痛觉感知到痛反应都是非常复杂的生理过程。不可否认疼痛与心理过程的密切关系，但其生理学机制是疼痛产生的生理基础。 近年来已经确认痛觉（pain sensation）与其他感觉一样，是一个独立的具有明确特征的感觉类型，具有独立的感受器及与之相连的传入神经和中枢传导通路，有独特的中枢整合机制。,总起来说疼痛的产生具有外周机制和中枢机制两部分。 一、外周痛觉信息的形成与传入机制 （一）伤害性刺激和伤害性感受器 1伤害性刺激

3、伤害性刺激（noxious stimulus）是指对机体组织产生损伤的刺激。已知引起痛觉不需要特异性的适宜刺激，任何刺激（包括机械的、温度的、化学的或多种能量形式的体、内外刺激因子）只要达到足够的强度，即有可能或已经造成组织损伤时，都可成为引起痛觉的致痛刺激。,2伤害性感受器 伤害性感受器（nociceptor）是指对伤害性刺激产生反应的感受器，在形态学上是无特化的游离神经末梢广泛分布于皮肤、肌肉、关节和内脏器官。 根据传入纤维的直径，又将伤害性感受器分为由A传入纤维传导的 “A伤害性感受器” 和由C类纤维传导的“ C伤害性感受器”。根据对伤害性刺激反应的性质，将这两类感受器进一步分为不同的亚

4、型：仅对高阈值机械刺激产生反应的 “A机械伤害性感受器” 和对伤害性机械刺激与热刺激产生反应的 “A多觉伤害性感受器” ；C伤害性感受器也相应分成“C机械伤害性感受器”和“C多觉伤害性感受器”（表17l） 。,（二）外周痛觉信号的产生机制 伤害性刺激激活伤害性感受器使其兴奋，这一换能作用目前尚未在感受器水平明确阐明其具体过程。但大量的临床和实验研究结果表明，各种伤害性刺激造成组织损伤，损伤组织局部释放或合成一些致痛的化学物质:如 H+、K + 5HT、组织胺、缓激肽、P物质、前列腺素、白三烯、血栓素和血小板激活因子等（表17-2），致痛物质（algeesic substances）达到一定浓度

5、时，或兴奋伤害性感受器使其去极化，或使感受器致敏，后者可能成为临床痛觉过敏（hyperalgesia）的生理学基础。可见，感受伤害性刺激的游离神经末梢实际上是一种化学感受器。,致痛物质激活和致敏伤害性感受器的途径有二：直接作用。伤害性刺激引起细胞损伤导致 K + 、组胺、5HT等释放，及缓激肽、前列腺素合成，当这些物质达一定浓度时可直接激活伤害性感受器（如 K + ），或增加伤害性感受器（如前列腺素）对K +和缓激肽的敏感性。继发作用。伤害性感受器释放P物质，P物质可刺激肥大细胞释放组胺和血小板释放5HT，进而通过组胺和5HT使伤害性感受器激活和敏感化，引起疼痛和痛觉过敏（图171）。 伤害性

6、感受器兴奋产生的神经冲动，由A和C纤维传向中枢，形成痛觉。,但在人体的A和C纤维记录的电生理实验结果表明，一个感受器的单一冲动，乃至低频发放，并不引起痛觉。只有同时激活许多A和C伤害性感受器才能产生痛觉。人体刺激-感觉曲线和单个C多觉伤害性感受器的刺激一反应曲线的关系表明，伤害性感受器冲动发放水平达0.4次/秒时达到痛阈，达1.5次/秒冲动发放水平时，便产生持久的疼痛。 二、痛觉信息在脊髓水平的整合 从外周传入的伤害性信号，在脊髓受到来自外周的其他感觉传入、脊髓本身的中间神经元活动，以及高位中枢下行调制的影响。,（）脊髓背角痛觉初级中枢 脊髓是痛觉信号进入中枢后的第一级整合中枢，伤害性感受器传

7、人末梢与脊髓背角浅层细胞发生联系。根据细胞构造的不同，Rexed将脊髓灰质分成10层，其中IVI层相当于背角。 A和C伤害性感受器的传入纤维由背根进人背角，皮肤传入的A纤维终止在I 、V层，C伤害性感受器传入纤维终止在层。此外，一部分伤害性传入是由腹根C纤维终止在背根浅层。 1I层（边缘层） I层细胞可能是外周伤害性感受器传入（主要是A纤维）在脊髓中的接替细胞，I层边缘细胞的轴突投射到脑干和丘脑。,2层（胶质层） 层汇集了来自外周的C纤维传入、从脑干下行的神经末梢、从背角深层大细胞伸出的树突以及不少中间神经元。o 层中的柄细胞多数为兴奋性中间神经元，i 层中的小岛细胞多数为抑制性中间神经元。层

8、细胞只被C类传入纤维所激活。 3层 其投射神经元是背角中最大的。绝大多数为多觉会聚性神经元。因其对不同性质的刺激，以及相当广泛的刺激强度的变化均能起反应，故又称广动力范围神经元。它对伤害性和非伤害性刺激均起反应，故又称非特异伤害感受神经元。,（二）特异性和非特异性伤害感受神经元 脊髓背角有两类传递伤害性信息的投射神经元。一类是仅对伤害性刺激起反应的特异性伤害感受神经元；另一类是对伤害和非伤害性刺激均起反应的非特异性伤害感受神经元。 1特异性伤害感受神经元 主要分布在1层，少数分布在第层。能选择性地被A和 C传入所激活，接受来自皮肤和内脏的传入会聚；由此发出的投射神经纤维经脊髓丘脑束到丘脑的腹后

9、外侧核。这类神经元在痛觉的空间定位和分辨感觉的性质中起主导作用。,2非特异性伤害感受神经元 占背角神经元的 50 70。大多数分布在 V层。 投射神经元主要经脊髓丘脑束到丘脑的髓板内核群，也可经脊髓网状束和脊髓中脑束等投射到低位脑干网状结构，其定位能力较弱。由于其联系广泛，具有明显的时间总和和空间总和能力。这类神经元在痛强度分辨中起重要作用。 （三）伤害性初级传入纤维的递质与受体 已经发现伤害性初级感觉神经元中存在十几种生物活性物质，但只有谷氨酸和P物质比较符合作为伤害性信息传递信使的条件：,1P物质 脊髓P物质含量较高，且有选择性分布，强电流刺激离体背根神经能引起P物质释放。 P物质可诱发背

10、角神经元持续发放冲动，并易化痛敏神经元的伤害性反应。P物质及其受体丰富地分布在脊髓背角I、层。 2谷氨酸 谷氨酸在痛觉过敏的形成中起着非常重要的作用，NMDA受体和非NMDA受体激动剂 （如海人藻酸和AMPA）对背角痛敏神经元有易化作用。伤害性刺激、P物质都可明显增加谷氨酸在脊髓释放。 总之，脊髓背角至少有两个传递痛觉信息的递质系统，一是短时程反应的兴奋性氨基酸系统,由NMDA受体介导；,另一个是由P物质与兴奋性氨基酸共存的长时程反应系统，由NK1 受体和 NMDA 受体共同介导。通过这两个系统的相互作用，触发和传导不同性质、不同时程的疼痛。 （四）伤害性信息的上行传导 分布在脊髓背角的投射神

11、经元，一方面接受外周伤害性传入冲动；一方面经不同的脊髓上行传导束，将外周伤害性信息传达到脑的高级中枢。脊髓上行传导束包括脊丘束（STT）、脊网束（SRT）、脊-中脑束（SMT）、脊颈丘束（SCT）和脊柱突触后纤维（PSDC），其中STT起主要作用。,应指出，传导伤害性信息的上行传导束，也携带其他感觉信息，根据其走行、投射等特点可分为两个传导系统。 1外侧传导系统 包括新脊丘束（由脊髓投射到丘脑腹后外侧核）、SCT和PSDC。 该系统传导束经丘脑换元，沿特异性投射系统投射至大脑皮层特定感觉区。这些传导束的共同特点是换元少，传导快，为一定位投射的传导系统，对躯体疼痛具有较明确的空间和时间编码功能。

12、其中新脊丘束对伤害性刺激敏感度和分辨度高；SCT对伤害性机械和温度刺激发生反应；PSDC对外周伤害性刺激可产生高频放电。,2. 内侧传导系统 包括旧脊丘束（由脊髓投射到髓板内侧核）、SRT和脊髓固有束统称为旁中央上行系统。该系统传导束传至丘脑以前经短纤维多突触交换，在丘脑换元后，沿非特异性投射系统投射至边缘系统和大脑皮层广泛区域。该系统的共同特点是中间换元多，传导缓慢，定位不明确，对伤害性机械和温度刺激均起反应，并可伴随以痛反应。 内、外侧传导系统之间有突触联系。因而二者之间存在相互作用。外侧传导系统对内侧传导系统有抑制作用；内侧传导系统对外侧传导系统有代偿作用。,三、痛觉信息在脊髓以上水平的

13、整合 （）脑干网状结构 脑干网状结构是伤害性感受系统的一个重要组成部分，它不仅控制着感觉驱动，而且同躯体和内脏运动功能变化有密切关系。 1低位脑干 延髓、脑桥网状结构具有特异性和非特异性伤害感受神经元。延髓网状结构巨细胞核神经元对皮肤和内脏传入的各种伤害性刺激均有反应。延髓网状结构向上联系觉醒系统，下连脊髓，故其功能可能与疼痛时的觉醒状态和防御反应有关。,2中脑网状结构 60神经元可被皮肤和内脏的伤害性刺激所激活, 也可被电刺激时的A和C纤维传入所兴奋，具有感觉会聚的特征。 总之，脑干网状结构既是痛觉信息传导的通路，又是中枢整合机构之一。其内侧部为整合与效应区，外侧部为感觉与联络部。痛觉信号在

14、此受到调制（易化、抑制），并通过内脏中枢（呼吸和心血管中枢）引起内脏痛反应（如心跳与呼吸的节律、频率和血压的改变等）。 （二）丘脑 丘脑是最主要的伤害性信息整合部位。脊髓上行传导通路将伤害性传入冲动传入丘脑，在丘脑进行整合。,丘脑的不同核团均有对伤害性刺激产生反应的神经元，既有特异性也有非特异性伤害感受神经元。 1. 丘脑外侧核群 包括腹侧基底核群和后核群，主要接受来自脊髓I层和V层的特异性伤害感受神经元和广动力神经元的传入。特异性伤害感受神经元约占接受躯体感觉传入细胞数的60。在腹后复合体，多半是非特异性伤害感受神经元，具有躯体定位投射关系，神经元放电反应和刺激强度变化成正比，所以能定量反映

15、外周伤害性刺激。 2丘脑内侧核群 包括中央外侧核和髓板内核群，主要接受来自脊髓VI层的神经传入，以束旁核（Pf）与痛觉形成关系最为密切。,束旁核可对伤害性刺激起反应，既有特异性也有非特异性的。束旁核中有两种与痛觉有关的神经元，一种可被伤害性刺激所兴奋，称为痛兴奋性神经元；另一种则被伤害性刺激所抑制称为痛抑制性神经元。 痛觉可分为感觉分辨和情绪反应两部分。丘脑外侧核群的伤害性感受神经元可将外周刺激的部位、范围、强度和时间等属性编码，向大脑皮层（SI区和 S区）传递，司痛觉分辨功能；而丘脑髓板内侧核群的伤害性感受神经元，对外周刺激缺乏明确的躯体投射关系，其轴突广泛投射到大脑皮层，包括投射到与情绪有

16、关的额叶皮层，并接受与边缘系统、下丘脑有密切联系的网状结构传入。,因此，髓板内侧核群主要司理痛觉情绪反应功能。 （三）下丘脑 下丘脑有些核团具有伤害性感受神经元，对伤害性刺激呈现兴奋和抑制反应，同时伴以情绪和内脏反应。慢性疼痛时还可影响其对内分泌的调节反应。 （四）大脑皮层-边缘系统 边缘系统具有接受调控伤害性信息的功能。伤害性信息传入边缘系统，并由此传向大脑皮层，产生疼痛的感受和心理反应。痛觉冲动自边缘系统向下传导时，则可调控和影响情绪反应的程度。,大脑皮层对伤害性信号具有感觉认知分辨和发动反应的功能。感知觉是大脑皮层特有的功能，能接受伤害性信息传入的丘脑核团，定位或弥散地投射到大脑皮层不同区域，至今对此了解甚少。目前已有资料表明，在皮层SI区有少量皮肤和内脏传入会聚的伤害感受性神经元； S区后部有非特异性伤害感受神经元，也有少量特异性伤害感受神经元。皮层S区对皮肤伤害性刺激有特异性反应。去除SI、S 区的去皮层术可缓解疼痛。 综上所述，伤害性刺激激活了外周伤害性感受器。,