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1、第十一章 痛 觉,CHAPTER11:PAIN,掌握要点：,1.概念：痛感觉阈、痛反应阈、伤害性感受器、广动力型神经元2.疼痛的分类3.闸门控制学说4.痛觉下行抑制系统的组成,2,第一节 概述,一、疼痛的概念(pain)疼痛包括痛感觉和痛反应。痛感觉:是伤害性刺激(nociceptive stimulation)作用于机体所引起的主观知觉的反应。,3,痛反应:是机体对伤害性刺激的反应。包括:(a)躯体运动性反应(e.g.屈肌反射、甩头、甩尾、嘶叫等)(b)内脏植物性反应(e.g.出汗、心跳加剧、血压升高、呼吸深而慢等)(c)情感反应(e.g.恐惧、惊慌等),4,二、疼痛的分类1.按性质分为三类
2、：性质 纤维 疼痛特点刺痛 A 感觉清晰、尖锐、定位明确，迅速发(快痛、第一痛)生迅速消失，情绪变化不明显灼痛 C 感觉相对缓慢形成，定位不明确，呈(慢痛、第二痛)烧灼痛，伴有植物神经系统反应钝痛 A和 C 痛持续而固定，定位差，有明显的情(酸痛、涨痛、绞痛)绪变化和内脏及躯体反应,5,6,7,First and second pain,8,Spinal connections of nociceptive axons,2.按照疼痛的原因分为三类：外周性痛：躯体痛、内脏痛中枢性疼痛：丘脑综合症心因性疼痛：癔病性疼痛,9,三、内脏痛(visceral pain)的特点 痛定位不清，伴有明显的皮肤
3、血管收缩，出汗，心动加快，血压升高等植物神经系统的变化，情绪反应强烈。,10,牵涉痛：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为皮肤痛。如：心绞痛：胸壁上方和左臂的疼痛阑尾炎早期：脐周腹壁,11,12,13,The convergence of nociceptor input from the viscera and skin,四、痛阈(Pain threshold)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量。痛反应阈(Pain reaction threshold)指引起躯体反射(屈肌反射、甩头、甩尾、嘶叫等
4、)和内脏反应(血压、脉搏、瞳孔、血管容积、皮肤电反射、皮肤温度、呼吸等变化)所需的最小伤害性刺激量。,14,第二节 痛觉的机制,内源性致痛因子包括:1.直接从损伤细胞中溢出：K+、H+、5-HT、Ach、histamine等2.由损伤细胞释放出有关的酶，然后在局部合成产生(缓激肽)，或通过白细胞游走带入到损伤区的物质(前列腺素、白三烯)等 3.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：EGF,IL-1,IL-8,TNF-,15,一、伤害性感受器和传入神经纤维,16,Peripheral chemical mediators of pain and
5、hyperalgesia,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级感觉神经元的外周部分，是没有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。高阈机械痛感受器(HTM,high threshold mechano-receptor)；多觉型痛感受器(PMN,polymodal nociceptor)痛觉过敏(hyperalgesia)：反复的伤害性刺激皮肤感受器的阈值,17,皮肤伤害性感受器的特征,18,致痛物质激活伤害性感受器的方式：直接作用：损伤组织释放的K+和合成的缓激肽直接兴奋伤害性感受器的末梢间接作用：a.SP通过引起血管舒张
6、和组织水肿，增加致痛物质的积累b.SP促使其他致痛物质(HA,5-HT)的合成释放，产生协同作用持续作用：HA,5-HT的胞外浓度升高，导致在伤害性刺激停止后的持续疼痛和痛觉过敏。,19,20,Influence of inflammatory mediators upon the activity of a“c-fiber”nociceptor following injury.,21,缓激肽B2受体激活后的胞内第二信使系统,二、疼痛信号在脊髓中的传递,脊髓背角是躯干、四肢痛觉信号处理的初级整合中枢 A和C伤害性感受器的传入纤维由背根进入背角A传入纤维终止在背角I、V、X层C传入纤维终止在背
7、角II层传递非伤害性信息的A传入纤维终止在IIIV层,22,脊髓背角中的神经元接受伤害性传入纤维的兴奋传递,23,特异性伤害感受神经元(nociceptive-specific neuron)：主要分布在背角I和V层，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起主导作用。非特异性伤害感受神经元(nonnociceptive-specific neuron)：广泛分布在-层，第V层最集中，对伤害性和非伤害性刺激均起反应，对疼痛的强度敏感。,24,广动力型神经元(wide-dynamic-range neuron)：主要存在于脊髓的第层，对非伤害性刺激(nonnoxious st
8、imulation)如触压觉、温度觉和伤害性刺激(noxious stimulation)均发生反应，且对伤害性刺激的反应具有高频持续放电的特殊形式。伤害性传入神经纤维的神经递质：谷氨酸(glutamate)P-物质(substance P),25,26,Immunocytochemical localization of substance P in the spinal cord,27,P物质作为伤害性信息传递信使的条件(1)突触前神经元含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
9、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,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 小的背根神经节细胞中70%含有谷氨酸。谷氨酸在A、A和C纤维末梢中均存在。(2)储存：谷氨酸储存在小清亮囊泡中(3)释放：伤害性刺激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递。,28,29,Glutamate release from C-fiber(lamina),Postsynaptic NMDA receptor,Substance P release from C-fiber,
10、Enhance and prolong the actions of glutamate,Distinct Physiological Actions on Postsynaptic Neurons,Postsynaptic non-NMDA receptor,Short term,skin pain,Long term,joint and muscle pain,30,VR1=Vanilloid(heat)receptor(now called TRPV1)P2X3=Purine(chemical)receptor,sensitive to ATPmDEG/BNaC=Degenerin/ep
11、ithelial(mechanical)sodium channel,疼痛在脊髓中的传递,A纤维 层中的伤害感受神经元 运动神经元 C 纤维 层中的中间神经元 A纤维,层中的非伤害感受神经元 层中的广动力型神经元 脑干和丘脑,31,三、疼痛信号由脊髓传递入脑,（一）躯干、四肢的痛觉通路：脊髓丘脑束(spinothalamic tract):传递快痛;脊髓网状束(spinoreticular tract):传递慢痛伴随情绪反应和内脏反应；背索-内侧丘系(dorsal column-medial lemniscus pathway)：痛觉的中枢整合;（二）头面部的痛觉通路：三叉神经痛觉通路,32,
12、33,The spinothalamic pathway,34,An overview of the two major ascending pathways of somatic sensation,35,The trigeminal nerve pathway,（三）内脏痛觉通路：,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、子宫的疼痛脊髓后角 脊髓前外侧索丘脑VPM 大脑皮质面、舌咽、迷走神经传入的痛冲动延髓孤束核丘脑、下丘脑内脏痛觉传入脊髓固有束经灰质后联合交叉到对侧网状结构丘脑髓板内核群和下丘脑大脑皮质和边缘系统,36,第三节 痛觉的调制,一、在脊髓水平调制
13、疼痛的“闸门控制学说”(gate control theory)传递伤害性感受的神经纤维和传递非伤害性感受的神经纤维功能活性的平衡可以调制痛觉。,37,“闸门系统”包括:闸门控制系统(gate control system)中枢控制系统(central control system)或意识控制(consciousness control)作用系统(action system),38,T cells（或层）脊髓后角中传递痛觉信息的第一级细胞；SG cells(substantia gelatinosa)（层）是T cell的突触前抑制神经元（闸门开关）；L 大直径神经纤维，即nonnocicep
14、tive A fiber；S 小直径神经纤维，即nociceptive A and C fiber；,39,“闸门控制学说”的机制,T cells 接受来自L纤维和S 纤维所传导的兴奋性信号；L纤维通过激活层中抑制性SG从而抑制T cells产生兴奋性动作电位；S纤维兴奋T cells，但是抑制层中的抑制性SG 放电；,40,非伤害性刺激传入脊髓可使痛反应和痛感觉的产生减弱或消失，使“闸门”关闭；伤害性刺激输入使“闸门”打开，当传入的兴奋信号超过T cells的阈值时，作用系统将产生痛感觉和痛反应；L纤维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门“open”或“cl
15、ose”。,41,42,Melzack and Walls gate theory of pain,二、内源性痛觉调制系统,(一)下行抑制系统(descending inhibitory system)中脑导水管周围灰质(periaqueductal gray matter,PAG)：阿片样物质、内啡肽 延髓头端腹内侧网状结构(rostroventral medulla,RVM):5-HT(a)中缝大核(nucleus raphe-magnus,NRM)(b)中缝旁核(para-raphe nucleus)(二)下行易化系统(descending facilitative system),43
16、,44,刺激PAG对脊髓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；不同温度刺激下脊髓背角神经元的放电频率变化,45,Descending pain-control pathways,存在于PAG和RVM的痛觉调制神经元：启动神经元(on-cell)：在机体痛反应出现前，神经元的放电突然增加，增强伤害性信息的传递。停止神经元(off-cell)：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“停止”神经元，又抑制“启动”神经元的活动，阻抑伤害性信息的传递。,46,47,(二)下行易化系统(descending facilitati
17、ve system)构成：和下行抑制系统相同；兴奋阈值：低强度刺激；传导通路：腹外侧索及腹侧索对脊髓背角的影响：降低痛觉阈值；,三、间脑和端脑的调制,(一)丘脑 腹侧核群：VPL and VPM;髓板内核群：CM,CL and Pf;丘脑后核：PO;(二)边缘系统和基底神经节(Limbic system and basal nucleus)扣带回、海马、下丘脑 尾核头部背外侧部浅层(三)大脑皮质,48,49,Somatic sensory nuclei of the thalamus,50,伤害性刺激致痛物质释放伤害性感受器将化学信号转变为电信号传入神经(Ad和C纤维)释放痛信号传递物质(P物
18、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,痛觉产生过程,第四节 疼痛的治疗,疼痛治疗原则：(1)阻断痛觉冲动的产生、疼痛的传递和感知(2)激发体内痛觉调制系统的活动,51,1.药物治疗(1)局麻药：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(疼痛紧张或小血管平滑肌痉挛疼痛加剧)，改善微循环及抗炎症作用药物：普鲁卡因、利多卡因及迪卡因周围神经阻滞交感神经阻滞椎管内阻滞,52,(2)镇痛药：阻断痛觉传导通路，激发体内痛觉调制系统,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、消炎痛、布洛芬作用：解热镇痛，大多有抗炎抗
19、风湿作用。为外周作用，中等程度的镇痛。机理：抑制体内前列腺素合成优点：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，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。,53,麻醉性镇痛药 具强烈的镇痛作用，为中枢作用，但易产生欣快感并易成瘾代表性药物：吗啡、可待因(甲基吗啡)、哌替啶、安那度、芬太尼、美散酮、镇痛新、丁啡喃、曲马多,54,2.手术治疗,适合癌痛及非手术治疗无效者。外周神经切断脊神经后根切断术脊髓部分切除术（前外侧束、前联合切除）交感神经切除术三叉神经根切断,55,3.刺激疗法:针灸(acupuncture)镇痛 经皮肤电刺激神经镇痛(trans
20、cutaneous electrical nerve stimulation,TENS)电刺激脊髓后柱(posterior funiculus)镇痛 电刺激脑镇痛4.应激镇痛(Stress),56,Rheumatoid and Osteo-arthritis Back pain Menstrual Pain Labour Pain Peripheral Nerve Injuries Shingles Headache and Migraine Cancer Pain Trigeminal Neuralgia Phantom Limb Pain Sports Injuries Sciatica Aching Joints Post Operative Pain Muscular Pain Whiplash and Neck Injury and many others,
