第十一章 痛觉

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⑵T cells ─ （Ⅴ 或Ⅰ层）脊髓后角中传递痛觉信 息的第一级细胞； SG cells (substantia gelatinosa) ─ （Ⅱ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nonnociceptive Aβ fiber； S ─ 小直径神经纤维，即nociceptive Aδ and C fiber；
Aδ
皮肤痛温 觉传入纤 维 1～4
B类 （有髓纤 维）
C类（无髓纤维）
sC
drC
后根中传 导痛觉的 传入纤维 0.4～1.2
来源
自主神经 节前纤维
自主神经 节后纤维
纤维直径(μm)
1～3
0.3～1.3
传导速度(m/s)
锋电位持续时间(ms)
70～120
30～70
15～30
12～30
3～15
1.2 无
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①T cells 接受来自L纤维和S 纤维所传导的兴 奋性信号； ②L纤维通过激活Ⅱ层中抑制性SG从而抑制T cells产生兴奋性动作电位； ③S纤维兴奋T cells，但是抑制Ⅱ层中的抑制 性SG 放电；
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④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；
⑤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； ⑥L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 “close”。
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↓
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特
征
HTM Aδ + 大而散在 高
PMN C、Aδ + + + 小而局限 低
神经纤维类别 伤害性机械性刺激 热伤害性刺激 化学性刺激 感受野 兴奋阈值
Long term, joint and muscle pain
Substance P release from C-fiber
Enhance and prolong the actions of glutamate
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VR1=Vanilloid (heat) receptor (now called TRPV1) P2X3 = Purine (chemical) receptor, sensitive to ATP mDEG/BNaC=Degenerin/epithelial (mechanical) sodium channel
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一、在脊髓水平调制疼痛的“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。
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⑴ “闸门系统” 包括:
①闸门控制系统(gate control system) ②中枢控制系统(central control system)或意识 控制(consciousness control) ③作用系统(action system)
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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
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The convergence of nociceptor input from the viscera and skin 13
四、痛阈(Pain threshold) ①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。 ②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)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。
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Melzack and Wall's gate theory of pain
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(一)下行抑制系统(descending inhibitory system) ①中脑导水管周围灰质(periaqueductal gray matter, PAG)：阿片样物质、内啡肽 ②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)
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The spinothalamic pathway
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An overview of the two major ascending pathways of somatic sensation 34
The trigeminal nerve pathway
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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
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Peripheral chemical mediators of pain and hyperalgesia 16
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
A传入纤维终止在背角I、V、X层
C传入纤维终止在背角IIHale Waihona Puke Baidu 传递非伤害性信息的A传入纤维终止在IIIV层
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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(nonnociceptivespecific neuron)： 广泛分布在Ⅳ-Ⅵ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。
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致痛物质激活伤害性感受器的方式：
①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 ②间接作用： a. SP通过引起血管舒张和组织水肿，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 ③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。
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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 ①小的背根神经节细胞中70%含有谷氨酸。 ②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。
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一、伤害性感受器和传入神经纤维
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 P 4.神经细胞及免疫细胞释放的细胞因子：EGF, IL-1, IL-8, TNF-
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Influence of inflammatory mediators upon the activity of a “c-fiber” nociceptor following injury.
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缓激肽B2受体激活后的胞内 第二信使系统
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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
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Distinct Physiological Actions on Postsynaptic Neurons
Glutamate release from C-fiber (laminaⅡ) Postsynaptic non-NMDA receptor Short term, skin pain Postsynaptic NMDA receptor
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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)
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二、疼痛的分类 1.按性质分为三类：
性质
纤维
疼痛特点
感觉清晰、尖锐、定位明确，迅速发 生迅速消失，情绪变化不明显 感觉相对缓慢形成，定位不明确，呈 烧灼痛，伴有植物神经系统反应 痛持续而固定，定位差，有明显的情 绪变化和内脏及躯体反应
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Immunocytochemical localization of substance P in the spinal cord
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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 ①小的背根神经节细胞是伤害性感受器，其中 20%含有P物质 ②P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
CHAPTER11: PAIN
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
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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。
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Aδ纤维 → Ⅰ层中的伤害感受神经元 ↓ 运动神经元 C 纤维 → Ⅱ层中的中间神经元 Aβ纤维→Ⅲ, Ⅳ层中的非伤害感受神经元 Ⅴ层中的广动力型神经元 ↓ 脑干和丘脑
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（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
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广动力型神经元(wide-dynamic-range neuron)： 主要存在于脊髓的第Ⅴ层，对非伤害性刺激 (nonnoxious stimulation)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)
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Spinal connections of nociceptive axons
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2.按照疼痛的原因分为三类： ①外周性痛：躯体痛、内脏痛 ②中枢性疼痛：丘脑综合症 ③心因性疼痛：癔病性疼痛
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三、内脏痛(visceral pain)的特点
痛定位不清，伴有明显的皮肤血管收缩， 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。
0.7～2.3
2.0 3～5
0.6～2.0
0.4～0.5 3～5
负 后 电 位
正 后 电 位
% 锋电位 高度
无
持续时间 (ms)
% 锋电位 高度 持续时间 (ms)
12～20
0.2 40～60
1.5～4.0 100～300
50～80
1.5 300～400
10～30 75～100
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First and second pain
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刺痛 Aδ (快痛、第一痛) 灼痛 C (慢痛、第二痛) 钝痛 Aδ和 C (酸痛、涨痛、绞痛)
神经纤维的分类（根据传导速度和动作电位的特点）
纤维分类
A 类（有髓纤维）
Aα
初级肌梭 传入纤维 和支配梭 外肌的传 出纤维 13～22
Aβ
皮肤的触 压觉传入 纤维 8～13
Aγ
支配梭内 肌的传出 纤维 4～8