第一节概述
一、周围痛觉感觉系统
实验研究结果提示，传人神经纤维中存在着传导伤害性信息的纤维成分。H 叼ha 曲和v 刘场于1967 年提出，应用微生理技术发现人类存在着2 种伤害性刺激感受器（痛觉感受器）。时隔不久，1974 年肠此bjork 应用微电生理技术研究发现了对机械刺激和温度刺激以及化学性刺激敏感的C 神经纤维，并将其命名为c 多元伤害性刺激感受器（Cpol 州司el nociceptor ）。1981 年，肠nie 勿叮发现了对机械性刺激敏感的筋神经纤维，并将其命名为机械性伤害刺激感受器。并在随后的研究中( 19 斜年）发现C 多元伤害刺激感受器群中存在着痰痒感受器。这种感受器独立于痛觉感受器而存在。
在人体内还存在着其他一些感受器，刺激这些感受器不使机体产生痛觉，这些感受器为机体提供其他性质的知觉。如用电流刺激与Pacinian 小球相连的传人神经纤维可以引起振动觉；用中频电流刺激与Meis ～小球或毛囊相连的传人神经纤维，可以引起拍打或冲击感；刺激肠训I ( Mer 记e cell ）传入神经纤维可以引起持续按压觉。这些研究发现不支持所谓痛觉产生于过度刺激作用于各种感受器的假说。
痛觉传导与C 传人神经纤维密切相关。越来越多的动物实验和临床观察资料证明这种论点。氏时er 等报道，在先天性痛觉缺如的儿童中，一部分患者的病因是由于缺乏正常存在于机体周围神经和U ～束的细神经纤维。这些患者的触觉正常但缺乏痛觉。尽管目前还不清楚此类患者的中枢神经系统和周围神经系统内是否存在着其他异常改变，但是，现在已明确伤害性刺激传入神经纤维的缺如至少是痛觉缺如的一个原因。
二、脊髓内伤害性刺激传导上行纤维
1 个多世纪以前，人类已了解到，痛觉在脊髓内沿着机体受刺激对侧的上行传导神经纤维束传导。1 哪年sPiu 叮报道一例脊髓双侧前侧索受结核病灶侵蚀的患者出现机体双侧痛觉消失。基于这一发现，SP 扭er 和M 耐n 施行了人类首例脊髓侧索离断手术用于缓解患者顽固性疼痛。从那时起，脊髓侧索离断手术不止一次地用于治疗顽固性疼痛。临床工作者们记录到，在脊位索离断的患者出现切断水平几个脊节以下水平对侧机体的痛觉和温度觉消失（见图6 一1 ）。施行脊盆索离断手术后可以引起患者痛觉消失达数月、数年甚至引起永久性的痛觉消失。这些事实提示，脊翻内的主要传导痛觉的神经纤维的功能丧失是导致机体一定区域痛觉消失的原因。同时，临床医学工作者们发现，施行脊髓侧索离断手术的患者在痛觉完全消失后数月或数年后，一部分患者的痛觉恢复。对此，目前尚无定论性的解释。但有几种假说解释该现象。一种假说认为，脊位侧索被切断以后，随着时间的推移，一些正常情况下不活跃的有传导痛觉潜能的传导纤维逐渐被活化引起痛觉恢复。这种假说的支持者们认为在脊髓的某一部分存在着潜在性的对痛觉传导非常重要的神经结
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』 人分
构。另外一种假说认为，位于脊髓前外侧象限的神经索实际上是一些从高级中枢下行至脊髓具有痛觉调节作用的下行神经纤维。而机体表面受到刺激引起的痛觉则由另外存在于脊髓内其他部位的神经索传导。这一假说于1976 年被Noo 记en 饰s 和W 习1 的报道所否定。这两位学者报道了一例除一侧部分脊髓前外侧索相连以外完全性脊髓横断的患者仍然在损伤水平以下保留痛觉和温度觉。这一事实提示，脊髓的前外侧象限是完成痛觉和温度觉传导的必需神经结构。
痛觉传导依赖于脊髓的前外侧象限内的神经纤维的论点也得到了临床电生理实验观察结果的支持。用适当强度的重复电刺激作用于清醒患者脊髓的前外侧象限内的上行神经纤维（事先已得到患者的同意），可以引起痛觉。另外，当外科医生切断脊髓前外侧索的瞬间，患者往往感觉到突发的冷、热感或者灼痛。这一事实也支持上述论点。同时，研究人员还注意到，引起痛觉所需要的刺激强度和频率都高于引起温度觉所需要刺激的强度和频率。
三、较高级中枢在痛觉传导中的作用
图6 一1 Aa 机械痛觉感受器在皮肤内结构示意图神经纤维失去髓鞘，纤细的末梢具有阮hwann 细胞包绕，向表层穿行分布于表皮组织内
有文献报道，丘脑或大脑皮质的损伤可以引起痛觉障碍。丘脑前部、尾内侧部损伤或者大脑额叶的损伤将引起情感、痛觉障碍与知觉分离，即伴随多种情感障碍的痛觉障碍与知觉基本正常并存。上述观察结果提示，机体对痛觉的调节是通过中枢神经系统内多部位神经结构的综合作用而实现的。疼痛反应的多方面性可能是中枢神经系统内相对独立的亚系统的多元参与的结果。刺激大脑的特定部位可以引起痛觉；如临床上在应用外科手术治疗癫痈病的过程中刺激大脑的感觉运动区，可以诱发痛觉；刺激丘脑的某些部位也同样可以引起痛觉。
四、痛觉研究的实验途径和方法
l 商床观察资料表明，特定的神经传导结构与痛觉密切相关，并且观察到某些独立的神经结构分别与痛觉、正常知觉和情感活动密切相关。如果上述观察与实际相符，那么有可能用适当的方法可以标定这些特定神经结构内的神经细胞及其特性。临床实验能够直接反映与人体痛觉相关的神经细胞的功能活动，临床实验是基于动物实验基础之上。在研究疼痛及机体对其的调节功能时，在设计实验动物模型时应该遵循以最小限度地引起动物的疼痛反应的原则，这样才有利于有效地、准确地观察中枢神经系统内各部分的功能。现在的实验技术已经可以在清醒动物正常活动状态下观察大脑某些部位神经细胞的活动。这些动物模型在研究痛觉与行为的关系时尤其具有重要的实用价值。因为在某种条件下，动物可以选择性地避开过强的刺激。如果需要对强刺激所引起不同部位神经细胞的反应进行研究时，可以采用麻醉状态下的动物或者去大脑皮质动物进行研究。麻醉剂对中枢神经系统内高级部位神经细胞对伤害性刺激的反应性有明显的影响。但是，麻醉剂对低位
第六章疼痛相关形态学及生理学· 103
中枢内的神经细胞影响不明显。因此，麻醉状态下的动物实验比较适用于周围痛觉感受器、脊髓和脑干在痛觉的产生、传导和调节中的作用的研究。去大脑皮质动物尽管实验研究中可以排除麻醉剂对实验的干扰，但是，动物在去大脑皮质后起源于动物脑干部位的脊髓下行系统表现出过度活动，因此，去大脑皮质动物脊髓内神经细胞的功能状态与神经细胞的反应性与正常状态下相比较有较大的偏差。所以，在分析使用去大脑皮质动物进行实验所得结果时，应该充分考虑这种干扰因素的影响。这种去大脑皮质动物脑干下行系统神经元过度活动对脊翻内神经元功能的影响，可以通过高位脊髓离断的方法加以克服。
五、定义痛觉神经元的标准
用实验的方法可以发现与痛觉有关的神经细胞。在临床实验中，当与痛觉有关的神经结构受到刺激时，受试者往往可以明确地报告疼痛的部位和性质。而在动物实验中情况不同，只有通过观察动物对伤害性刺激的反应程度来判断动物对伤害性刺激的感知。尽管动物实验中获得的结果与临床实验所获得的结果有差异，但是动物实验结果仍然具有相当重要的参考价值。
1977 年，而ce 和D 山ner 提出了确认与痛觉相关神经元的标准。他认为，在中枢神经系统内与痛觉相关的神经元必须满足以下4 项标准：① 一定的刺激可以诱发可感知的痛觉；② 对伤害性刺激产生独特的反应；③ 受试神经细胞的反应程度与痛觉的程度有相关性；④ 参与组成与痛觉相关的神经环路的神经细胞。Price 和D 止ner 对可能与痛觉有关的脊髓传人神经纤维、脊髓内细胞、三叉神经细胞、网状结构细胞以及丘脑和大脑皮质细胞进行了综合性的分析和研究，他们将研究的结果归纳为表6 一l 。
在随后的几个章节中，将分别叙述：① 痛觉感受器；② 与痛觉感受器（伤害性感受器）相连的脊髓传人神经纤维与脊髓内神经结构的关系以及脊髓后角细胞的作用；③ 脊翻内上行神经元及其构成的上行的神经传导束；④ 丘脑和大脑皮质在痛觉产生中的作用；⑤ 未来研究的方向。六、小结
1 ．伤害性刺激作用于末梢神经引起神经兴奋电活动沿着脊翻传人神经纤维中的细纤维（筋和C 纤维）传人脊髓，进而引起痛觉。这种痛觉可以用电流刺激末梢神经而诱发，也可以通过麻醉阻滞末梢神经的方法来预防。
2 ．痛觉是由于痛觉感受器受刺激而诱发的，其他感受器受到刺激产生相应的感觉并非痛觉。痛觉是特殊的痛觉感受器受到刺激而诱发的。“过度的刺激作用于任何感受器均可以诱发痛觉”的假说是没有根据的。
3 ．先天性痛觉缺如的起因可能与痛觉相关的脊翻传人神经纤维的缺乏有关。
4 ．人体内痛觉的传导依赖于机体受刺激侧对侧脊健前外侧114 象限内上行神经纤维构成的传导束的功能完整性。
5 ．参与痛觉产生的高级神经中枢为丘脑和大脑皮质；这些部位的损伤可以引起痛觉减弱。大脑内参与情感相关性痛觉和感觉分辨性痛觉的神经中枢不同，因此，临床上见到的大脑损伤的患者一般只表现为上述两种痛觉之一受到影响。
6 ．人类是痛觉机制研究最合适的对象。由于诸多原因，目前大多数的研究工作以及实验资料来源于动物实验。动物实验中应该注意最适合的实验模型是使处于实验中的动物经历最小程度的疼痛。否则，实验结果和结论将偏离事实。
7 ．在动物体内确认与痛觉相关的神经通路的难度远远大于在人体内。因为，动物实验中只能
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表6 一1 Price 与I 元bntr 研究结果
神经元类型研究提示1 2 34 机械敏感高闭值朋＋十＋十初级传人低敏感／中等压力肪＋+ + + 高闭值C + + + + 低闭值喇舫＋低闭值C
温度敏感冷舫＋+ 初级传入热Aslc + + 高阑值AslC , 机械温度伤害性热筋＋+ + ＋十＋+ + 敏感多元伤害刺激C + + + + + + + + 初级传人机械冷伤害性A 创C + + + ＋十＋+ + 脊髓和脑干背角和三叉尾部WDR + ＋十＋+ + + + 背角和三叉尾部NS ＋十＋十＋+ 巨细胞核NS 和wDR + + + + 其他和WDR 十丘脑核腹后侧WDR + + 腹后侧NS + + 后部组Ns 和场。R + + 中央组确刃R + + 中央组NS 十＋大脑皮质wUR + + NS + +
注解：1 ：选择性刺激诱发痛觉；2 ：对伤害性刺激的最大反应；3 ：选择性操作减轻神经系统反应和痛觉；4 ：正确
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