痛觉产生的基础理论知识

NEUROSCIENCE王韵痛和镇痛PainandPainReliefNEUROSCIENCE王韵概述痛觉痛觉调制疼痛的治疗痛和镇痛PainandPainReliefNEUROSCIENCE王韵概述Introduction疼痛的概念ConceptsofpainIASP:painisanunpleasantsensoryandemotionalexperienceassociatedwithactualorpotentialtissuedamage,ordescribedintermsofsuchdamage疼痛是与现实的或可能的组织损伤有关的一种不愉快的感觉性和情绪性体验包括痛感觉和痛反应伤害性感受（nociception）和痛觉（pain）是人类对疼痛的感觉，是人类所特有的NEUROSCIENCE王韵概述Introduction•痛觉：发生在躯体某一部分的厌恶和不愿忍受的感觉，属于知觉范畴，发生在脑的高级部位，尤其是大脑皮层，是人独有的•伤害性感受：CNS对伤害性感受器激活而引起的传入信息的反应和加工，以提取组织损伤的信息，它可以发生在CNS的各个水平，从低等动物到人均有•两者之间有时并没有严格的相关性•由于痛觉是意识水平的感觉，我们无法确定动物是否具有痛觉，只能观察其对伤害性刺激的行为反应。因而在描述动物时伤害性感受取代疼痛NEUROSCIENCE王韵PainReaction:是伤害性刺激所产生的躯体和内脏反应，往往与自主神经活动、运动反射、心理和情绪反应交织在一起，从人到低等动物都有。Localreaction：受到伤害性刺激的局部出现血管扩张，组织水肿Systemicreaction：在中枢神经系统参与下，机体对伤害性刺激做出的有规律的应答Behaviorreaction：在高级脑部参与下，机体对伤害性刺激做出的躲避、反抗、攻击等整体行为，带有强烈的情绪色彩NEUROSCIENCE王韵痛觉的特性复合感觉复杂的心理活动具有“经验”的属性ComplexperceptionExperienceComplicatedpsychology痛觉的意义及危害NEUROSCIENCE王韵Americanpeoplespend1/3oftotalmedicalbudgetforpainrelievingOneinthreeAustralianhouseholdshasoneormoremembersinchronicpainOfthem45%complainingseveretounendurablepainthathasbeenpresentformorethan3yearsHowdowereallyperceptpainfromthebrainremainsunknownNEUROSCIENCE王韵CancerAssociatedPainAsadvancesincancerdetectionandtherapyareextendingthelifeexpectancyofcancerpatients,thereisanincreasingfocusonimprovingpatients’qualityoflifePainisthefirstsignofcancerofmanypatients,30-50%ofallcancerpatientswillexperiencemoderatetoseverepainCancercancausepainatanytimeduringthecourseofthedisease,butthefrequencyandintensityofpaintendtoincreaseduringtheadvancedstages75-95%ofpatientswithmetastaticoradvanced-stage,cancerwillexperiencesignificantamountsofcancerinducedpainThecurrenttreatmentforcancerpainshowingmanyunwantedsideeffect,45%ofcancerpatientshaveinadequateandundermanagedpaincontrolNEUROSCIENCE王韵疼痛的分类－无统一的疼痛分类方法疼痛的临床表现分：刺痛、灼痛、酸痛、胀痛及绞痛。根据疼痛发生时程分：急性痛及慢性痛根据疼痛的神经生理机制：伤害性痛及非伤害性疼痛根据疼痛发生部位分：末梢性疼痛(浅表痛、深部痛、牵涉痛)、中枢性疼痛及精神性疼痛（无明确病变部位）根据疼痛的作用分：生理性疼痛和病理性疼痛根据疼痛的病因分：癌性痛和关节炎痛等对于临床而言，病理性疼痛是主要研究方向，根据起因的不同又可以分为炎症性痛和神经病理痛，它们在躯体和内脏组织均能产生炎症性痛：指的是创伤、细菌或病毒感染以及外科手术引起的外周组织损伤所产生的疼痛，包括痛觉过敏、触诱发痛自发痛和激发痛神经病理痛：创伤、感染或代谢病引起的神经损伤而产生的疼痛NEUROSCIENCE王韵临床研究方法：病史、神经系统检查和疼痛的量表测评－病史采集：主要分析病人主诉，最关键的是疼痛的位置、剧烈程度、疼痛特点以及间歇时间，其次是疼痛加重和缓解的因素以及疼痛发作时的周围环境。疼痛剧烈程度的评估有三种方法：口头描述评分法、数字分级评分法视觉模拟评分法－神经系统检查：包括临床体征检查和神经生理学检查－临床体征检查通过特定的神经试验进行如直腿抬高试验、跟腱反射、霍夫曼氏征等－神经生理检查可以通过肌电图、体感诱发电位及光电刺激来进行－用于临床疼痛测评的量表有多种：应用最广泛的就是《麦克尔疼痛》问卷（MPQ）、《简明疼痛量表》、《Westhaven-Yale多参量疼痛量表》、《多参量情感和疼痛调查（MAPS）》MethodsfortheStudyofPainNEUROSCIENCE王韵Painperceptionthreshold痛感觉阈：受试者用语言报告有痛觉时所受到的最小刺激量耐痛阈(paintolerancethreshold)：测定受试者能耐受的最大的伤害性刺激量痛感受性范围：痛耐受阈与痛阈的差值MethodsfortheStudyofPainNEUROSCIENCE王韵动物实验研究方法－理想的慢性痛动物模型应该满足下列要求：－致痛原因近似临床实际情况－动物的疼痛行为反应及逃避疼痛刺激的反射活动与某种和某些慢性疼痛症状相似，可以客观检测－便于进行疼痛发生机制的分析研究－模型制备简便，成功率高MethodsfortheStudyofPainNEUROSCIENCE王韵动物实验研究方法－研究中常用的动物模型是：－慢性结扎损伤模型：模拟临床的神经病理性痛模型，表现为自发痛、痛敏及痛觉异常。动物的异常痛行为在术后5-7天开始出现，10-14天发展到最严重，约2个月消失并代之以感觉迟钝。－背根结慢性压迫动物模型：在产生痛敏和痛觉异常的同时，仍保留外周神经的传入和传出功能，与临床椎间孔狭窄和椎间盘突出出现的腰背痛及坐骨神经痛类似。术后2天即可出现自发痛和痛觉过敏－炎症痛模型：有皮肤炎症痛、关节炎痛、实验性肌痛和手术创伤痛MethodsfortheStudyofPainNEUROSCIENCE王韵MethodsfortheStudyofPain－多发性关节炎模型：与人关节炎类似。可持续几个月－福尔马林(甲醛)皮肤炎症痛模型：各种症状普遍分为两个时相：–急性相或第一相：前5分钟。之后有5-10分钟的间歇－化学刺激直接激活伤害性感受器持续相或第二相：15－60分钟－包括组织炎症致痛机理－甩尾反射痛模型（实验痛）：用辐射热或机械压力刺激大鼠尾部，通过测量甩尾潜伏期来检测伤害性反应的严重性NEUROSCIENCE王韵MethodsfortheStudyofPainNoceciptionThreshold痛反应阈：引起躯体反射（屈肌反射、甩头、甩尾、嘶叫）和内脏反应（血压、脉搏、瞳孔、呼吸、血管容积、皮肤电反射、皮肤温度等）所需的最小刺激量Electrophysiologicalindex电生理学指标：在传导痛觉的神经传导通路上或神经核团内记录伤害性刺激的电变化，具有反应潜伏期较长，呈高频长串放电，对连续给予的伤害性刺激无适应并可被吗啡镇痛药所抑制等特性Non-invasivemethods无创测定方法:PET,fMRINEUROSCIENCE王韵伤害性感受器nociceptors概念背根神经节(dorsalrootganglia,DRG)和三叉神经节(trigeminalganglia,TG)中，感受和传递伤害性冲动的初级感觉神经元的外周部分分类及特性高阈值机械感受器highthresholdmechanoreceptor,HTM:只对伤害性机械刺激发生反应多觉痛型感受器polymodalnociceptor,PMN对一种以上的伤害性刺激发生反应损伤性刺激引起伤害性感受器兴奋痛觉NEUROSCIENCE王韵两类皮肤痛感受器的特征HTMPMN神经纤维类别AdC伤害性机械性刺激++热伤害性刺激0+化学性刺激0+感受野大而散在小而局限+：有反应；0:无反应NEUROSCIENCE王韵损伤组织释放的致痛化学物质的来源：①直接从损伤细胞中溢出的，如K+、H+、histamine、ACh、5HT和ATP等②在局部由损伤细胞的酶促合成的物质，或通过血浆蛋白及白细胞游走带入到损伤区的物质。缓激肽(BK)和花生四烯酸的代谢产物，如前列腺素和白细胞三烯(leukotrienes)③由伤害性感受器本身释放的致痛物质，如substanceP④神经细胞及免疫细胞释放的细胞因子：EGF,IL-1,IL-8,TNFFig1激活伤害性感受器的致痛物质NEUROSCIENCE王韵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K+和合成缓激肽直接兴奋伤害性感受器的末梢②间接作用：a.通过引起血管舒张和组织水肿，增加致痛物质的积累b.促使其他致痛物质的合成释放，产生协同作用致痛物质激活伤害性感受器的机制：引起初级传入末梢去极化使感受器兴奋，换能机制，化学信号变为电信号。具有多种换能机制Fig1NEUROSCIENCE王韵感觉神经元化学信号传递机制：①配体门控通道，传递神经的兴奋和抑制。ms②G蛋白偶联的受体，主要参与信号调制。s~min③④分别是酪氨酸激酶受体和细胞内甾体型受体，影响基因复制。Hr痛觉的传入神经纤维(1)细的有髓鞘Ad传入纤维：传导“机械性感受器”的兴奋，产生刺痛(2)无髓鞘传入纤维(C纤维)：传导的多觉感受器的兴奋，产生灼痛Fig.2DRG,TG—peripheralmechanismNEUROSCIENCE王韵脊髓背角是躯干、四肢痛觉信号处理的初级整合中枢Ad和C伤害性感受器的传入纤维由背根经李骚氏束进入背角皮肤的Ad传入纤维终止在I、V、X层传导伤害性感受的C传入纤维终止在IIo层对非伤害性刺激反应的低阈值机械感受器的C纤维终止在第IIi层传递非伤害性信息的A传入纤维终止在IIIV层内脏传入纤维主要投射到I、IIo、V和X层肌肉传入主要在I和V层的外侧部痛觉的初级整合中枢Fig3PrimarycentralintegrationNEUROSCIENCE王韵P物质和兴奋性氨基酸介导伤害性初级传入向背角传递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物质存在于C纤维中，P物质及谷氨酸共存于终止在II层的同一初级传入末梢中(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SP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NociceptivetransmittersNEUROSCIENCE王韵兴奋性氨基酸作为中枢神经系统神经递质的条件(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、Ad和