第三 章 疼痛的基本理论
第1 节疼痛的定义和分类
一、疼痛的定义
疼痛(Pa 泌)是一种与实际或潜在的组织损伤相关联不愉快的感觉和情感体验,或用与此类损伤有关的词汇来描述的主诉症状。疼痛是一种复杂的生理心理活动,是临床上最常见的症状之一:它包括两个成分:一个是伤害性刺激作用于机体所引起的痛觉;另一个是个体对伤害性刺激的痛反应,并伴随有较强烈哟情绪色彩,表现为一系列的躯体运动性反应和自主神经内脏性反应。疼痛作为感觉,与视、听、触、压等感觉不同,有其特殊的属性。首先,痛觉不是一个独立的单一的感觉,往往和其他感觉混杂在一起,组成一种复合感觉;其次,痛觉伴有强烈的情绪色彩,构成相当复杂的心理活动。疼痛还具有“经验”的属性,同样的损伤对不同的人,甚至同一个人在不同的时间里都会产生不同的结果。因此,疼痛作为感觉,既有生理学范畴的感觉、知觉的内容,也有心理学范畴的心理经验成分。
疼痛具有保护机体避免伤害的作用,即痛觉可作为对于机体伤害的一种警告,引起机体发生一系列防御性保护的反应。先夭性无痛的病人,往往发生严重的损伤而不觉疼痛,甚至因此导致死亡。但另一方面,疼痛经常伴有组织细胞的损伤,疼痛作为机体伤害的报警也有其局限性,如癌肿等恶性疾病,事先并没有痛,当人们感到疼痛时,为时已太晚。而某些长期的剧烈疼痛,尤其是癌性疼痛、带状疤疹后神经痛、灼痛等,很少有特效的治疗方法,对机体已成为一种不可忍受的折磨:因此,如何能有效地同疼痛作斗争,克服疼痛的不利影响,消除疼痛又J 病人的折磨已成为医务_L 作者义不容辞的责任和义务:
疼痛学是一门研究关于疼痛的基础理论及诊断、治疗、预防的医学分支。就疼痛临床(Pain 。l 加i 。)而言,根据疼痛的强度、性质选择合适的方法,对因、对症进行安全有效的治疗为其主要研究课题。
二、疼痛的分类
疼痛可根据其发生部位、原因、性质及持续时问,可有多种分类:
1 .根据疼痛的部位可分为浅表痛(super6oial Pain ,程度剧烈,定位准确,多呈局部性)、深部痛(击叩Pain ,程度较轻,定位不准确,有时伴有牵涉痛,可出现痛觉过敏区)、中枢痛(, ntra 】 p 缸n 主要指脊髓、脑干、丘脑、大脑皮质等中枢发放的刺激,如脑肿瘤、脊髓空洞症、脑出血等引起的疼痛)。
2 .根据疼痛的性质可分为刺痛(prickin ; p 由n )、灼痛(bum - 吨pain )、酸痛(achi 雌砷in )、胀痛(distending pain )、绞痛(。olicy 匹in )等。
3 .根据疼痛的原因可分为炎性痛(idanlma 勿ryp 由n 指生物源性炎症、化学源性炎症所致的疼痛)、神经病理性痛(noropathic Pain 起于末梢至中枢任何部位的病损,剧烈、弥散而持久,包括各种神经痛及其综合征、症候群)、癌痛和精神性疼痛(p , ychogenic 画n 无确切的躯体病变,但诉说有顽固的疼痛)。
4 .根据疼痛的持续时间可分为急性痛(a 妞t ( t pail 、疼痛持续时间<6 个月)和慢性痛(cholli 〔 · Pa 抽疼痛持续时间)6 个月)。5 , 1994 年IAsP 的制定的疼痛的五轴分类法,分别依据疼痛产生的部位、病变涉及的系统、疼痛发生的类型及其特征、病人对疼痛强度的陈述以及疼痛产生的病囚等丘个方fol - (用五个轴线表示)进行疼痛划分,五个轴线卜下同数位(十进制)编码各自代表疼痛的不同侧面的固有特征的不同方一面,百位数表示疼痛产生的部位,十位数表示病变涉及的系统,个位数表示疼痛发生的类型及其特征,十分位数字表示病人对疼痛强度的陈述,百分位数字表示病因,由此每一个具体的疼痛主诉根据这五个轴线的相互定位而进行分类(见表轴一五):
第2 节疼痛的机理和学说
一、疼痛的机理
疼痛由能使机休组织受损伤或破坏的刺激作用所引起,是一种对周围环境的保护性适应方式。这种致痛刺激在疼痛感受器接收之后,经过不同水平的痛觉传导通路,最后达到脑。
(一)感受器和传入神经纤维
痛觉的感受器为游离神经末梢.它广泛分布在皮肤各层、小血管和毛细血管旁结缔组织、腹膜脏层和壁层、粘膜下层等处,任何外界的或体内的伤害性刺激(物理的或化学的),均可导致局部组织破坏,释放K ‘、H ‘、组胺、缓激肤、5 一HT 、八ch 和P 物质等内源性致痛因子、这类游离神经末梢对缓激肤等化学刺激特别敏感,称之为化学性感受器(chemooeptor )。
传导痛觉冲动的纤维属于最细的A 各和C 纤维,并认为A6 纤维传导刺痛,而C 纤维则传导灼痛但必须指出,并非所有的A6 纤维和C 纤维仅传导伤害性刺激,它们也传导触、压、温、冷等感觉信息。而痛觉也并非仅由细纤维(AS 或C 纤维)传导,也可由达到一定的空间和时间构型的粗纤维(A 。纤维)传导。《 二)疼痛在中枢神经系统中的传导途径
痛觉传导通路比较复杂,至今仍不很清楚。一般认为,与痛觉的传导有关的脊髓上行通路有:
1 .身区干、四肢的痛觉通路
l )新脊一丘束外周神经的细纤维由后根的外侧部进人脊髓,然后在后角换元,再发出纤维卜行,在中央管前交叉到对侧的前外侧索内,沿脊髓丘脑侧束的外侧部上行,抵达丘脑的腹后外侧核(VPIJ )此神经纤维束在种系发”拉仁出现较晚,故称新脊一丘 束。,该束传递的信息可经丘脑的特异感觉核群(即VPI 」)投射到大脑皮质的中央后回_仁2 / 3 处,具有精确的分析定位能力,这和刺痛(快痛)的形成有关。
2 )旧脊一丘束或脊一网一丘束也是由后角细胞的轴突组成,交叉后沿脊髓丘脑侧束的内侧部上行:旧脊一丘束的纤维分布弥散,长短不一。在上行途中多数纤维终止在脑干的内侧网状结构、中脑被盖和中央灰质区等处,再经中间神经元的多级转换传递而达到丘脑的髓板内核群以及下丘脑、边缘系统等结构。其中短的纤维就是脊髓网状束。还有少量最长的纤维直达丘脑的内侧核群。由于在低等动物就有此束,故称旧脊一丘束,与脊网束、脊髓中脑纤维合称旁中央上行系统。该束传递的信息主要和内侧丘脑、下丘脑及边缘系统相联系,在机能上它和灼痛(慢痛)时所伴随的强烈情绪反应和内脏活动密切相关_
3 )脊一颈束该束的神经元细胞体也位于脊髓后角Rexed W 、V 层内,接受来自同侧肌、皮神经的传入,其轴突沿外侧索的背内侧部分上行,投射到脊髓第l 一2 颈节的外侧颈核内,后者再发出纤维通过对侧的内侧丘系投射到丘脑的VPL 及内侧膝状体大细胞区的内侧部,再由此换元向大脑皮质投射(主要在第二躯体感觉区)。脊一颈束在动物被认为是传导痛觉信息的主要通路。4 )后索一内侧丘系外周神经的A 类粗纤维由后根的内侧部进人脊髓,经薄束和楔束上行,在脑干的下部与薄束核和楔束核发生突触联系。自此发出轴突组成内侧氏系,到达对侧丘脑的VPL ,对来自躯体、四肢精细的触觉、运动觉飞位置觉进行辨别。虽然此束不是痛觉的传导通路,但它可能参与痛觉的中枢整合过程。它传导迅速,能完成闸门学说中中枢控制系统的功能,对闸门控制系统起作用(见闸门控制学说)。
5 )脊髓固有束伤害性冲动由C 类细纤维传导进入脊髓后在后角换元,沿脊髓灰质周围的固有束上行,既是多突触传递,是反复双侧交叉,这与慢痛的情绪反应有关
2 .头面部的痛觉通路头面部痛觉主要由屯又神经传人纤维传导,它们第一级伸经元细胞体位于二叉神经半月神经节,其轴突终止于二又神经感觉主核和三又神经脊束核。由此换元发出纤维越过对侧,组成三叉丘系,投射到丘脑腹后内侧核(VPM ) ;发自感觉主核背内侧份的一小束不交叉纤维,投射到同侧的VPM :自VPM 发出的纤维,经内囊枕部投射至大脑皮质的中央后回下1 / 3 处。
3 .内脏痛觉通路大部分腹、盆部器官的内脏痛主要由交感神经传导,从膀胧颈、前列腺、尿道、子宫来的痛觉冲动是经过副交感神经(盆神经)传到脊髓的,在脊髓后角‘有人认为在R 。、耐v 层)换元,其轴突可在同侧或对侧脊髓前外侧索上升,伴行于脊髓丘脑束上行达丘脑VPM ,然后投射到大脑皮质。经面、舌咽、迷走神经传入的痛觉冲动,传到延髓孤束核,由孤束核发出巨行纤维,可能在网状结构换元后向阮脑、丘脑下部投射。内脏痛觉传入纤维进入脊髓后也叮由固有束上行,经多次中继,再经灰质后连合交叉到对侧网状结构,在网状结构换元后上行到丘脑髓板内核群和丘脑下部,然后投肘到大脑皮质和边缘皮质:
内脏痛的传人途径比较分散,即一个脏器的传人纤维可经几个节段的脊髓进人中枢,而一条脊神经又一可含几个脏器的传入纤维,因此内脏痛往往是弥散的,面且定位不明确:
(三)疼痛在脊髓水平的整合
脊髓是痛觉信号处理的初级中枢‘,伤害性刺激的信号由细纤维传入脊髓后角,在那里加工后,一部分作用于前角运动细胞,引起局部的防御性反射如.屈肌反射等,而另一部分则再继续向上传递。
神经解剖学和神经生理学的研究表明,脊髓后角细胞可分成若丁层,各层细胞有不同的生理特性。后角中感受伤害性刺激的。
细胞集中在Rexedl 层(边缘层,川argi . lall : . yor )和V 层。I 层中对伤害性刺激起反应的细胞占多数、V 层细胞对触、压、温度及伤害性刺激等各种刺激都能发生反应,而对伤害性刺激的反应具有高频持续放电的特殊型式,被称为广动力型细胞:镇痛药、麻醉药能选择性地抑制该层细胞的活动。后角v 层细胞在传递伤害性信号中起着主要的作用。11 层细胞(胶状质细胞)其轴突走行跟离短,对伤害性刺激起调节作用:神经组织化学研究证明,P 物质存在于脊髓初级传人纤维,特别是细的伤害性传入纤维末梢部位。切断后根,此}K 的P 物质便明显减少,刺激后根神经纤维则该区的P 物质含量增多:免疫组织化学研究还证明,脊髓后角有密集的阿片受体和丰富的脑啡肤。切断后根.该区的阿片受体显著减少,但并不影响脑啡肤的含量初级传人纤维末梢分布有阿片受体,而胶状质内脑啡肤神经元是局部的中间神经元,它与初级传入纤维末梢形成突触联系、伤害性刺激的传人受到高位中枢下行的抑制,脑1 吮下行抑制系统中5 一经色胺能神经元下行纤维可能先作用于胶状质中脑啡肤能中介l ]神经元,后者释放脑啡肤作用J 二传入纤维的阿片受体,而抑制P 物质的释放(突触前抑制),因而使感觉冲动的传人受抑,另一方面,也可能有突触后抑制,即脑啡肤作用于突触后,抑制第二级感觉神经元而,,下生镇痛效应。在脊髓后角或脊颈束观察到不同传入冲动的相互作用,看到粗纤维传入冲动可抑制痛敏细胞的放电根据后根电位和微电极纤维内记录的观察,认为刺激粗纤维主要引起负的后根电位和初级传人纤维末梢去极化,因而具有突触前抑制效应,刺激细纤维可引起正的后根电位和初级传人纤维末梢超极化,从而有一定的易化作用,看来,各种传入冲动在脊髓的整合中,除有突触前抑制参与外,还有突触后抑制的参与。
(四)疼痛在脊髓以上水平的整合
1 .脑干脑下网状结构是多种感觉传人冲动汇集处,非伤害性信号和伤害性信号可相互影响,或是加强或是抑制,以进行各种传入信号的综合处理。中脑中央灰质和延髓头端腹内侧网状结构( rostral ventroo . e 叮lialrt 、。d .上lla , R \『 M )都是肺}十的重要痛觉调制结构,它们是旁中央上行系统的组成部分,接受来自脊髓前外侧索的部分痛觉传人。
2 .丘脑丘脑是各种感觉信息〔 除嗅觉外)进人大脑皮质形成主观感觉以前的最重要的整合中枢。斤脑接受来自脊髓、脑于的纤维投射,经过丘脑的中继投射到大脑皮质。主要包括腹侧核群、髓板内核群以及丘脑后区。
3 .边缘系统和基底神经节在疼痛时常伴随着强烈的情绪变化,这与边缘系统的功能有关:尾核是基底神经节中最大的一个核团,刺激尾核能产生镇痛作用,在一定范围内,随着对尾核刺激强度的加大,痛阑也随之升高,停止刺激,镇痛作用可持续几分钟之久。临床上电刺激尾核常常可以满意地缓解癌症病人的顽痛。
4 .大脑皮质这是多种感觉信号进人意识领域形成感觉的重要部位。在临床上观察到,大脑皮质受损伤时有暂时的感觉丧失,以后痛觉很快恢复,但对疼痛精确分辨的能力则恢复得很慢,也很差。直接刺激大脑皮质并不唤起痛觉,而刺激丘外系的纤维和核团才可产生疼痛。因此大脑皮质的机能似在于对痛觉的分辨而不是痛觉的感受。
【 五)内源性痛觉调制系统
1 .概述70 年代中有入提出了内源性痛觉调制系统(endog - enous pain modulatings 邓tem )的概念,也有入称为内源性镇痛系统。目前所认为的内源性痛觉调制系统,一般是以中脑导水管周围灰质(以C )为核心,联结延髓头端腹内侧网状结构,通过下行抑制通路对脊髓背角的痛觉初级传人活动进行调节。
2 .中脑导水管周围灰质PA ( ' ;是内源性痛觉调制系统中 个上行与下行通路中的重要结构:它在痛觉调制中的重要性在于凡是由激活更高级中枢所产生的镇痛效应,都被证明是通过它才起作用的。大量实验结果表明.吗啡镇痛、针刺镇痛、电刺激间脑和边缘系统中一些与镇痛有关的核团(尾孩、下丘脑、隔区、伏隔核等)产生的镇痛效应,都可被注人微量阿片受体拮抗纳洛酮于PAG 而部分限断。电刺激PAC 或注射吗啡于PAG 之所以镇痛,是由于激活了下行抑制系统的结果:
3 .延髓头端腹内侧网状结构及下行抑制系统目前多数学者认为PAG 的下行抑制需经延髓头端腹内侧网状结构RVM ,沿着背外侧索DLF 下行到脊髓后角,而且在止’r $ ’情况下对下级中枢的神经元有张力性控制作用。从RVM 下行的通路主要包括中缝脊髓系统、中缝旁脊髓系统(外侧网状旁巨细胞核,RPCL )、R 只弓(腹侧的网状巨细胞核)的a 部分:
总之,内源性痛觉调制系统这一概念的提出以及有关下行抑制作用的深人研究,是近年来在痛觉研究方面的一个重要成就:在汇集脑的高级部位的各种传出活动对脊髓痛觉信号的传导起调制影响时,PAG 和RVM 起着最后骤站或共同通路的作用、〕 但这并不意味着PAC 和RVM 只有下行性的影响作用。大量实验证明这些结构有不少上行的投射支配中脑及前脑结构,它们的上行性作用在痛觉调制过程中也可能起着重要的作用。
二、痛觉学说
多年来,对痛觉原理的认识主要有二种学说。
(一)特异学说
19 世纪末有人提出这一学说,后来又有人加以发展。这一学说认为,疼痛和其他特殊感觉一样,有其特殊的外周感受器,特殊的传导路径,并有特殊的中枢结构以产生痛觉。
一般认为快痛成分主要是由A 名纤维传导,慢痛成分主要纤维传导,而内脏痛或深部组织痛主要是由A6 和C 纤维传导、在中枢通路水平上,特定的感觉传人信息进人脊髓后,是沿着一定的中枢通路向卜传导到丘脑和皮质的:触、压觉沿着背索_上行,而痛、温觉(A6 及C 纤维)则是沿外侧索上行,叮能是由旧脊一丘束匕传至丘脑的有关核团。近年来支持特异学说的实验证据越来越多,不过当前人们的概念已不局限干每一种感觉型式只对应于一种感受器了,也就是说,感受器和传人纤维的特异性也是相对的。f 二)型式学说
20 世纪50 年代有人提出了型式学说、他们认为没有特异的体感觉感受器,所有的体感觉末梢性质是相同的,各种刺激由于其强度、地点、范围的不同,而兴奋了不同数量的神经末梢,各个神经末梢发放不同频率的冲动,由于神经冲动的时间和空间构型不同,引起了不同的感觉。在体内没有特异的痛觉感受器和传导痛觉的神经纤维,强刺激作用于非特异的感受器,;倪生一组在空间和时间序列上构型复杂的特殊冲动型式,止是这种特殊冲动型式在脑内便产生了痛觉.他们提出了一些反驳特异学说的实验依据,从而根本否认神经末梢的生理分化,这是型式学说的不足之处。但是,该学说关于传人冲动在空间时间J :的构型是传递信息的重要方式,这一概念还是有启发性的,实际上也是为人们所接受的:(三)闸门控制学说
20 世纪6 ( )年代,Me 卜,k 和w 川根据实验研究结果和临床资料,提出了’‘闸门控制”学说。学说创立者设想,刺激皮肤发生的传人神经冲动进人脊髓后,被引进二个系统:① 闸门控制系统;· ② 中枢控制系统;③ 作用系统。他们把脊髓后角中传递痛觉信息的第一级中枢传递细胞称为T 细胞,闸rj 控制系统调制着外周传入冲动至T 细胞的传递,一旦T 细胞的活动达到或超过一个临界水平时,便激活了作用系统,由此产生痛觉和一系列复杂的痛反应。外周传人冲动还可通过后索上传到高级的中枢控制系统,再反过, 来控制闸门控制系统。在该系统中,后角中的胶质区细胞(SG )是闸门控制系统的关键.少但它能以突触前抑制的方式来调节T 细胞的放电学说也引起不少争论:后来作者一再进行了修改:① 伤害性的信息可由只对伤害性刺激起反应的A 乙和C 纤维传递;② 在脊髓和三叉神经核中被伤害性信号所兴奋的神经元,能被非痛觉信号所易化或抑制;③ 这些神经元也可受脑的厂行控制系统所影响〔 )总之,中抠通过一个受闸门控制的系统来接受有关伤害性的信息,该系统受三方面的影响,即伤害性信号、其他传人信号和下行控制。另外,SG 细胞对T 细胞的突触后抑制作用也是存在的:闸门控制学说把来自外周和中枢的冲动对痛觉传递的调制和痛觉传递本身结合在一起进行综合考虑:
第3 节疼痛影响因素和调节
疼痛受很多因素的影响,如躯体性、精神性、社会性、宗教性,以及自然环境气候等,这些因素会以直接或间接的方式影响疼痛的强度,使生命的质量(q 划ality of life ; QOIJ )降低。
在疼痛治疗工作中,应考虑到并有意地调节好这些因素.以提高QOL ,使病人康复,走向生活,走向工作,走向社会。
一、躯体性因素及其调节
躯体因素来自机体本身的某一环节的缺陷和失常,常导致躯体性疼痛印h ”浪。l 一Pa , n )。这类疼痛多半是慢性且为持续性,但也有呈急性引_间歇性的。后者常以日服镇痛药缓解,而前者则不同,一般采用非门服方法,如神经阻滞等:
二、精神性因素及其调节
精神因素也对疼痛有很大影响,这种以精神因素为主而发生的疼痛,称为精神性疼痛(mentitl pain )。其特点是病人常有孤独感,对自己所患疾病预后的不安感、焦虑,以及躯体症状恶化和心理上的烦躁互相影响,其结果导致精神抑郁,不能从中解脱,而产生心理性的疼痛。对此病人应积极进行精神疗法,必要时给予精神类药物,消除精神因素的影响。
三、社会性因素及其调节
社会性因素中有为与病魔斗争而来的职业匕的问题,家庭的问题,包括医疗费及住院费所带来得一系列经济问题。
四、宗教性因素及其调节
在一些国家,一些人群中也涉及宗教性因素的影响。面临剧痛的病人这也是实际问题。例如:“为什么我非得这样的病不可?" “死后的世界将是什么样子?- ' ' “死亡究竟是什么?”不少具有超越医学范畴的一些问题,包括宗教家在内的有关人员应予以重视及调节。
五、环境气候性因素及其调节
疼痛有时也受环境气候性因素的影响,有些疼痛在阴犬、冷天加剧,根据四季而改变,根据生活环境的不同,适当予以调节。