第一篇基础理论

第1章疼痛的解剖学基础

类纤维直径最小，传导速度最慢。很显然有两类疼痛传导纤维：筋纤维，疼痛传导纤维中传导速度最快的纤维，但却是合纤维中传导速度最慢的；c 类纤维，是最慢的传导纤维。

舫纤维传导的疼痛是一种快速、明确的疼痛，经常被描述为锐痛、放射痛，或者剧痛。而C 类纤维传导的疼痛，则被描述为稳定的、缓慢的和持续的。

躯体性疼痛分类

192O 年以来，对于躯体性疼痛分为两类。H ead 建议使用锐痛和钝痛来描述躯体性疼痛。Head 认为锐痛可以被识别和定位，因此这类疼痛通常来源于皮肤或更表层的区域。相反，钝痛只能大体识别，通常不能进行定位。

背根神经节

背根神经节见于所有脊神经的背根或后根。这是一些感觉神经根，它们把冲动信号从脊神经节细胞的中枢突传至中枢神经系统。脊神经或节段神经传导来源于特定皮肤区域即皮区的锐痛。
皮区在大小和外形上或许存在个体差异，但皮区所分布的区域通常是节段性的并且有明显的分界线。一定的脊神经节一对一地支配特定的皮区，但感觉根之间叮能有重叠。某一神经节在传导疼痛时往往可以接受其七方或下方皮区来源的某些信号。因此当一个特定的神经节被破坏时，可能只导致其支配的皮区轻度的痛觉丧失。
钝痛或深部躯体性痛以及内脏疼痛与神经根的关系不很密切。这至少部分是由于胚胎发育过程中的结构迁移（例如隔，由场一q 发出的脯神经支配）。深部痛的节段划分被称为脊节。由一个脊节发出的疼痛纤维通过几个后根进人脊髓，因此会产生更广泛的，或无法定位的疼痛。
内脏疼痛是由背根神经节的外周突所传导，后者与支配靶组织的自主神经相伴行。如果它们同交感神经一样被固定于同一鞘内，那么他们就有可能从脊神经节的起源处通过交感链的白支和非常长的交感节前纤维移行一段距离，然后到达他们支配的内脏器官。
例如来源于几、TI 。脊神经节的传人神经与内脏大神经伴行至位于腹部的腹腔神经节。支配空腔脏器的传人纤维经过腹腔神经节却不与之形成突触。我们应该形成以下印象：内脏的交感神经支配在某种程度上像小瀑布一样，即起源于更高水平交感纤维支配。传人神经与交感神经伴行进人相同的内脏。胸部神经自上而下进人腹部脏器，由腰交感神经节发出的腰内脏神经，自上而下通过下腹部纤维进人盆腔脏器。
副交感迷走神经通过两个感觉神经核从头端起源处对胸和腹部某些结构的神经分布区进行支配，尽管七述规律也适合于在该神经内传导的传人纤维，但并不完全适合于散副交感和盆内脏神经的副交感支配。这些纤维由乓一氛能神经节段上行并且通过肠系膜下丛支配该区。然而传出交感反应是区域性或大范围的，副交感反应则通常是局限或有限的，这个原则对于传人冲动也同样有效。当然头部交感神经，从较低的脊髓水平发出，通过前和后大脑循环上升到更高水平。胸交感神经通常位于飞或丸以上，主要支配胸内脏器，即使这样，它也会在胸交感链中上行一段距离，正如胸心神经一样。传导疼痛的传人纤维和交感传出纤维之间的关系被认为与灼痛有关。患者诉说持续的烧灼样疼痛，通常是由于该区域的神经纤维病变所致。现认为疼痛传人纤维的完整性已遭破坏，以致传人纤维的神经递质（该例中为乙酞胆碱）对交感纤维产生损害，由此引起灼烧的感觉。交感神经切除术通常可以缓解这种状况。
疼痛感受器在内脏中数量较少，这通常可以解释为什么大多数内脏来源的感觉定位能力很差。但有两个典型的例外：肠胀气和心脏源性疼痛可以被医生很容易的定位。而心脏的感觉神经支配现已知比以前所认为的要完善得多。
牵涉痛
牵涉痛的解释和诊断是非常令人头痛的。本质上，它指起源于身体某部位的疼痛牵涉到身体其他没有直接接受伤害性刺激的部位。典型的例子是来自胆囊的疼痛牵涉到右肩顶，这可能是因为q 一蛛神经主要分布于瞩和肩区。从解剖学观点分析， 涉痛通常是由于疼痛传导纤维通过相同脊神经分布到不同区域。这些疼痛纤维汇聚于脊髓背角灰质同一群神经元内。在那里，根据患者以往的经历和神经元池的完整性被破坏，当疼痛实际来自B 点而且并不很容易定位时，皮层就会感觉疼痛来自A 点，这可使皮层很容易优先进行定位。当躯体疼痛感受器受累及时牵涉痛最终会被正确定位。例如阑尾的疼痛起初叮能被察觉来自脐部，这是因为，rl 。神经支配这两个结构。最后，当疼痛波及到腹膜和前腹壁时，由十这里有更密集的传人感受器，疼痛就被正确地感觉到来自阑尾。

脊髓

疼痛纤维由脊神经背根内侧部分进人脊髓。它们进人背外侧束，后者恰位于背角灰质的背侧。在这里他们通常发出侧支，在背外侧束或U ～束内下降I 一2 个脊髓节段。然而纤维的土要部分，在进人灰质背角到达突触之前，在u ? er 束内上升约2 个脊髓节段。它们如此作用于位于RexedH 、111 、W 、V 板层上的一组被称为固有核群的小神经细胞上。在突触前于脊髓内上升可以解释为什么患者感觉到躯体疼痛来自比相应起始的脊神经更高的水平。
固有核内细胞的轴突，根据神经细胞趋生物性法则，在刺激进人部位的反方向斜行发出，通过脊髓中线两侧交叉于中央灰白联合部，恰位于脊髓中央管的深面。
当这些纤维在中央管深面经过时，它们很容易达到一个状态即中央管扩大或成为空腔，即常说的脊髓空洞症。在空洞发生的脊髓节段2 个以下，患者会发生疼痛和温觉的缺失。典型的发生在颈髓，出现双侧上肢的痛温觉缺失，通常其他感觉正常存在。
纤维到达对侧外侧束的腹外侧部分，在那里形成2 个独立的束或通路到达丘脑。这就是经典的腹侧和外侧脊髓丘脑束。根据目前文献，它们也被称为是旧和新脊丘束。这两个束是联合的，有些人认为在每个束纤维是混合的。新脊丘束或侧束传导较快，产生清楚的快痛，旧脊丘束或前束产生迟钝的酸痛。有时临床上认为前束并不重要，但现在已经引起越来越多的关注。
脊丘束是脊髓中主要的疼痛传导通路，但并不是惟一的。系统发生学上发现一个更古老的传导内脏痛的通路可能与所有脊髓灰质中的传导束都有关，这就是固有束。它的轴突向上或向下行走一个脊髓节段，在背角灰质形成突触然后重新上升一个或更多的节段。网状脊髓束可能也传导从内脏发出的疼痛冲动，并且它的轴突沿脊髓上行或下降几个节段，最后到达丘脑，甚至大脑皮层自身。固有束系统终止于髓质，它传导的冲动，通过网状结构向头端传导。
因此，内脏源性疼痛，可以由三个不同通路之一向头端传导。这就可以解释为什么在进行了外侧脊丘束切除术后，同样在脊髓前侧柱切断术后，内脏痛可以持续存在。
应指出的是，在脊髓内、外侧脊丘束形态上是薄束状的。当固有核的轴突在骼髓节段越过中线并上升，它们在新形成的通路中占据着背侧的位置。由于它们所出现的位置，从更高脊髓阶段发出的纤维变得更向中央的位置。该束最终的结构将表现为骼髓段位于外侧，颈段则更靠近中央。一个侵占空间的髓外异常新生物可在任何水平压迫脊髓前外侧，因此可以首先损害身体骼和腰部区域的痛温觉传导。

脑干疼痛系统

本章并不对脑干构成系统进行详尽的描述，只是为了阐明这个复杂的问题面介绍基本的机制和体系。

脑干的脊髓丘脑通路
我们己经知道有2 个脊髓丘脑束：腹侧或旧脊丘束和更重要的外侧或新脊丘束。在脊髓内尽管它们的类型不同，但都传导疼痛。这两个束在延髓开，然后紧邻脑桥外侧相互靠近，最终在脑桥嘴侧或中脑尾端与内侧丘系相联系。在联系途中，两个束的人小明显减少，这使脊丘系腹侧束在中脑很合适。这些束的冲动终止于丘脑的腹基底核复合体，而大部分纤维终止十腹后外侧核群。许多研究表明旧脊丘束是多突触的，发出许多侧突到达延髓的网状核团，i 三要是到网状巨细胞核和网状侧核。然后依次投射到丘脑的内侧中央核。
许多脊髓和脑干起源的网状结构的疼痛传导纤维投射到丘脑的内侧薄束。脑十的网状结构具有控制及调节作用。通过它的网络以某种方式进行调控。通过直接到丘脑和大脑皮层的投射，网状结构可以对身体及其各部位进行全面的调节。当然它也可以增强或抑制特定的刺激，从面通过其网络系统的滤过作用而产生注意力集中和感知某些冲动。某些特殊的网状机制，例如脑桥中的中缝核群，也可以降低其他结构，例如脊髓灰质背角的11 、m 、l \ r 、V 板层神经元的作用以抑制疼痛的传递二中脑导水管周围灰质附近的网状核也与新和旧脊丘束通过中脑时有相同的作用、
己发现脊丘束和三叉神纤复合体的脊髓核或下降核之间在延髓尾部有明显的联系。二叉神经复合体的脊髓核传导同侧面部的疼痛。在延髓，它的存在通常会产生一个小的、大体上可见到的侧方膨出的结构，这被称为灰质结节。位于灰质结节腹侧的是另一个小的膨出或隆起，称为莫纳科夫区（Mon - 砍曲区），这叮用于对脊丘束的定位。在这一水平，延髓内脊丘束传导来自对侧身体的疼痛，这是因为所有起源于灰质背角的纤维越过脊髓中线，并且沿对侧上升。这两个区域都由小脑下动脉后部的小分支所供养。这些结构都易引起同一动脉来源的血供不足。当该情况发生时（众所周知的侧延髓综合征）患者会抱怨同侧面部和对侧身体的痛温觉丧失。其他症状如吞咽困难、同侧舌头的味觉丧失，如果损伤区域更加扩大并且疑核和孤束核也参与的话，也可能出现。这是一个典型的神经解剖学上的病变，称为韦伯综合征（跳ber 综合征）。
三叉神经系统

也许脑干中与疼痛有关的最典型的神经解剖结构是三叉神经系统。三叉神经核群复合体分布于中脑、桥脑和延髓，甚至向下延伸至上段颈髓。其中包括二个感觉核团和一个运动核团。感觉核团是中脑核团，沿大脑导水管分布，功能上与本体感受有关。i 二要的感觉核团位于桥脑，接受感觉和压力的冲动，包括一些疼痛的冲动：一个狭长变细的脊束核和下降核，下降至q 颈椎节段并与颈髓的胶状质相融和。脊髓内核团常与疼痛的传导相关。运动核团也位于桥脑，通过与脊髓内核团的反射联系可以对面部有害刺激反应产生咀嚼肌的活动（例如咬紧下领或牙齿的卡嗒作响）。
感觉神经核接受从在颅中窝的梅克尔室（Meck - ．通室）中三叉神经半月神经节假单极神经元的输人。神经节的外周突通过眼、上领和下领的三叉神经分支而分布于耳前面部的这些区域。所有这些区域通过它们的分支传导疼痛。其中某个区域的刺激性病变可以在患者产生一个严重的短哲的疼痛，称为共叉神经痛。下领区最易受累，患者仁述从下唇和下领产生的巨痛。疼痛非常剧烈，使患者无法忍受以至丁会产生自杀念头。
神经节的假单极细胞的下降纤维通过脑桥和延髓沿着脊髓核的侧方下降。它们下降到脊髓核的次级细胞突触时进人脊髓核，也会下降至味脊髓节段的尾侧。
脊髓核被描述为具有一个头侧部分，被称为嘴侧核，一个尾侧部分，被称为尾核，和一个中问部分，被称为中间核。该核团看起来分为几层或呈头一尾和背一腹侧的结构方式。嘴侧核部分主要是由次级神经元组成，接受从三叉神经下领支分布区的疼痛冲动，而尾核主要接受从眼支分部区的信号。因此分层代表面部的神经支配。上颈髓的病变有时引起面部的眼支分布区域的疼痛或疼痛缺失，并伴有脊髓病变的其他表现。
次级纤维一般起自延长的脊髓核的神经元并向尾侧延伸，并且越过中线。当他们越过脑桥和延髓的中线，则被称为腹中央三叉神经束，并且从解剖和生理上与起源于初级感觉核面传导触觉和压力的初级冲动的纤维分离。这些纤维一部分也越过中线，作为中央三叉神经背束卜升到丘脑。起源于主要感觉核团的其他纤维也越过中线并民沿同侧上升。因此，触觉和压力觉冲动是双侧的，代表着1 ：述的主要感觉核团的定位。而疼痛传导纤维只能在对侧发现。触觉和压力觉在脑干病变的患者可能会正常存在，这是由J 屯它的双侧性，而疼痛 传导通路则不然。作为都是上传到丘脑的通路，它们被统称为二叉丘脑通路。在中脑尾侧它们非常接近内侧丘系，在解剖上难以相互区别。内侧丘系位于中脑侧方、下丘脑水平之l : ，是听觉中继核团；在此水平以上，二叉丘脑束或丘系纤维易于受到伤害：由于硬脑膜形成切迹以使脑干通过，它们可能会被硬脑膜锋利和坚硬的边缘切断或压迫。如果任何情况例如某些形式的创伤而使中脑突然移位，那么位于形成切迹的床形突嘴端的小脑幕，则会沿中脑外侧表面延伸而形成难以应付的情况。脑膜瘤在此部位可以缓慢地压迫侧方的内侧丘系，起初二叉神经纤维通过刺激产生疼痛，而以后逐渐地由丁压迫缓慢地损伤产生冲动的轴突的完整性而引起面部对侧疼痛缺失。内侧丘系损害产生的缺失将是有意识地本体感觉的缺失：位置觉、二点辨别觉和振动觉。三叉丘脑通路的次级痛觉和触觉轴突终止于丘脑的后脑正中核群。这和系统发生模式相一致：神经系统中越占老的结构位于越好的位置，也就是说，它们更位于中央。有关头颈部的大多数神经结构在系统发生学中更占老一些并且比那些作用于身体其他部位的结构更位于中央。

丘脑

令我们感兴趣的丘脑核群的两部分位于后基底复合体；腹后外侧和腹后内侧核团。他们主要和疼痛冲动的感觉和完整性有关，这些冲动分别来自身体和面部。在冲动到达这些基本目标后，其他一些丘脑核团也参与其中，但哪些核团，达到什么程度目前不清楚。疼痛可以在丘脑被有意识地觉察出来，然而不如在皮层那样完全。丘脑的疼痛察觉是一种低水平的判断。丘脑趋向于将所有进人的刺激同步化并且将它们以特定的顺序向大脑皮层传递。否则，我们觉察到的大量的信号将会导致神经混乱。
丘脑疾病也被大量报道。庄脑综合征可以对不同刺激产生放大作用，以致于许多不正常的非伤害性刺激，例如将汤匙放在唇边，可以被当作种非常痛苦的感觉。患者会尽最大努力以避免暴露于这些刺激之’「，以保护自身远离那些会导致真止疼痛的普通的事情。庄脑综合征被认为是相关核团的血供变化而产生的。血供主要来自大脑后动脉的氏脑纹状体分支。推测血供减弱但不完全消失而由此引起核团功能失常口
网状核位于丘脑内侧和外侧髓板。这些核团投射到不同的丘脑核团并且调节它们的活性。网状核似乎可以增强或抑制丘脑核团以及它们接受的不同的冲动。网状结核也调节通过它的脑干的特殊疼痛传导通路的冲动，即脊髓丘脑束和三义丘脑束。对丘脑的关注因此多集中在特殊的刺激或该刺激可以在脑干和丘脑水平被显著降低上。网状核也接受从皮质起源的皮质丘脑纤维的输人信号。这些纤维位于内囊的前肢。丘脑核团也从这个反馈环路中接受输人信号。皮质因此通过这个反馈环路监视从网状结构和丘脑水平来的人部分的信息。丘脑皮质环路在患者耐受疼痛的不同阂值的能力中起主要作用。

内囊

疼痛刺激和其他一般感觉冲动一起通过内囊的后肢传到大脑皮层。在这里，在脑干水平观察到的神经组织的极度有序性被打破。内囊后肢一般感觉传导纤维的排列很少其有或根本没有次序性。这些纤维与后肢的丘脑侧缘相邻。在这个区域疼痛传导纤维分散传播。内囊后肢的病变可以产生广泛的疼痛缺失或者一般感觉的缺失，这种情况发生在刺激性病变的病例中如出血引起的水肿或出血导致的疼痛。
在每个例子中，这种缺乏将引起诊断学家的迷惑。被刺激的纤维可以表示从膝、肩、手或身体其他的广泛分离的部分的传导。患者确实有非常不寻常的病变的事实可能对定位于内囊病变有帮助。大家应该记得视辐射和听辐射成分通过后肢，也有随意运动系统的皮质延髓和皮质脊髓部分。运动缺失，特别是核上瘫，在这里不需要很精细，然而当面对看起来没有局限性体征的患者时，产生视野缺损的视辐射或者产生听力缺失或幻觉的听辐射可能受到了累积，这也许对诊断有帮助。

大脑皮层

一般感觉冲动，包括疼痛，通过内囊和放射冠投射到大脑皮层的中央后回和后方的旁中央小叶。大脑皮层的其他区域也和疼痛通路有关。中央内侧核被认为将一部分由网状结构传导的疼痛投射到前叶。疼痛也向位于中央后回后部的岛盖部投射。这将表明不仅仅是初级感觉带，许多皮质区也与疼痛相关。作为一种普通感觉，疼痛在这方面是惟一的。内脏疼痛投射到位于侧裂深部的脑岛。脑岛已知与自主神经系统有关，并且可以产生自主反应，例如当受到刺激时会产生恶心和呕吐。
矮人模型，或称“小人模型”，以颠倒的方式位于中央后回。头部位于脑回基底部，身体各部分则不成比例地代表一个人，洽脑回向上移行至上纵裂。例如，膝以下的下肢定位于中央旁回后部表面的中部。半球侧凸的主要部分被大脑中动脉及其分支所供养，这将包括中央后回的大部分。然而，脑回的上部被人脑前动脉所供养，中央后回亦然。
岛盖顶部和脑岛与前叶侧部一样也被大脑中动脉分支所供养。大脑前和中动脉是大脑前部循环的成分，也是颈内动脉的直接终末分支。值得提及的是与疼痛的分析性认识有关的大脑区域被颈内动脉的2 个不同分支所供养，而与疼痛的相对粗略但有意识的认识有关的某些丘脑核团则被大脑后动脉的分支供养。
丘脑中继核团与疼痛投射有关，主要以点对点的基本方式投射到皮层内特殊区域。如果核团被损毁，那么该核团轴突所投射的特殊区域的皮层神经元会发生变性。

丘脑发出的疼痛纤维投射到中央后回皮层细胞的第4 层、中央旁小叶后部和岛盖顶部。在这里冲动为了进一步的整合而首先传导至更表浅的皮层上。在感觉皮层中，第4 层或颗粒层以外的皮层也许对处理传至大脑皮层该区域的信息更有意义。因为他们更表浅，与深层相比，在头盖骨内更易受到某些形式的损伤，产生障碍（例如在哺乳动物新皮层的5 、6 层）。
因此疼痛和其他一般感觉的冲动为了整合而传递到同侧的顶叶上部。这意味着对刺激的决定性的认识以及某些特殊身体部位，刺激往往通过它们而在皮层的其他区域被察觉，也许与以个体过去的经历为基础的不同的个体特异性有关。刺激或冲动在认识上的整合是顶叶的功能。该方面的例子是不同形式的失语症。初级皮层受体区域是完整的，次级也许第三级区域亦同。刺激可被正确察觉，但当传到顶叶，例如疼痛，它真实的意图或重要性则可能不会被正确认识。
冲动通过白质中的传导束从顶叶传到皮质的一些部位，在进行皮层高级活动时可到达前叶。大脑半球的长的联络传导束对于中枢神经系统活动同步化的产生非常重要。在这种情况下，参与传导的长束，可能是上额枕束和上纵束。这些结构的病变将不会改变对疼痛感受，但将会改变患者对疼痛的反应。
这些相同联络束也可以发出轴索侧突至肢体系统的中央部分，并且激起对躯体疼痛的情感或自主反应。

下传通路

中脑导水管周围灰质似乎对疼痛有改善作用。当受到刺激时，这些神经元可作用于下行疼痛通路而产牛镇痛作用。

结论

我们已经认识了有关疼痛的传导、认识和整合的基本的神经解剖基础。在这个过程中，因为每一个解剖结构活性的二重性或重叠性使分类很困难，所以它们的具体作用很难完全确定。
脊髓内有两种通路传导躯体和内脏疼痛：旧脊丘系和新脊丘系。另一种，固有束，也传导内脏疼痛。第4 个系统，网状结构，则可以向头端和尾端传导任何一种疼痛。也有几个脑干结构进行了参与：束（包括上行和下行）、颅神经核和他们的次级核轴突。所有这些结构有不同的动脉供应。当危及安全时，它们可以供应一个结构而不供应另一结构，并且这些结构可以产生疼痛或者引起疼痛缺失（或减少疼痛）。这些结构体经过控制着通过整个网络的所有冲动的网状结构，依次可以兴奋或抑制疼痛的产生。
在丘脑水平主要有两个核团参与。他们的作用并不确定，然而他们投射的区域不是传统的皮层疼痛识别中枢：中央后回和中叶旁小叶。在皮层中，有许多区域参与疼痛识别，其作用因对疼痛的认知、整合和反应的不同而异。甚至在白质，两个以上的相关束可能参与甚至是最直接的通路。

解剖学描述的疼痛通路中的结构与其他大多数感觉通路不同。这些结构经过很长的时间已经有了进化、改变和加强，并且可能依然对处理叮以打乱大脑正常功能的特殊类型的刺激进行着适应。然而当我们学习了更多的结构以及它们之问的联系后，其作用可能变得更清楚，并且将会得到更明确的诊断和治疗。
医学界所有医生和科学家都在关注疼痛。笔者希望自己也对此做出了贡献。
（孙涛译）