疼痛的基础理论与知识(图片)

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第二章 疼痛的基础理论 与知识
西安医学院第二附属医院 麻醉教研室 郑仲磊
主要内容
一、痛觉传递的基本路径 二、疼痛相关解剖 三、疼痛的周围机制 四、疼痛的中枢机制
目的
通过掌握疼痛的外周和中枢机制,
达到理解病理性疼痛产生和部分常用 镇痛药的作用机理。
一、痛觉传递的基本路径
有害刺激 游离神经末梢 (感受器) 外周神经 脊髓背角 脊髓丘脑束 大脑皮质→疼痛
Na+通道1.8/1.9
前列腺素 E受体
致痛因子
蛋白激酶A/C
酪氨酸激 酶A受体
TRPV1
Na+通道磷酸化
神经生 长因子 缓激 PGE2 缓激肽 肽B COX-2 受体
感受器兴奋↑
花生四烯酸
②某些沉默性伤害感受器的激活 →痛阈降低 ③低阈值机械感受器的损伤
低阈值机械感受器的同时激活,使伤害感 受器所产生的疼痛在中枢受到抑制。低阈值机 械感受器的损伤后,经该种感受器传入中枢的
↑Nav1.8
伤害性刺激
(三)、神经损伤后长芽
受损
正常
损伤的轴突发芽 成“神经瘤”
损伤的外周神经纤维成“假突触”
交感纤维或低阈值Aβ纤维 受损的外周神经纤维
高值阈C纤维
假突触
交感纤维或低阈值Aβ纤维能激活高值阈C纤维→机械的异 常疼痛
外周敏感化结果
外周敏感化—指伤害性感觉神经元对 传入的刺激敏感性增加。 痛觉过敏(hyperalgesia) 外周敏感化出现 痛觉超敏 (allodynia)
④.受损局部合成:前列腺素、白三烯
伤 害 性 刺 激
肥大细胞或中性粒细胞
P物质 感受器 组胺、5-HT ATP K+ H+ 缓激肽 PGE TNF、IL 炎症细胞 COX-2
背根节的 神经胞体
P物质、CCRP
蛋白水解酶降 花生四烯酸 解血浆蛋白
血管
2、致痛因子致敏初级传入神经可能机理
①伤害性感受器致敏
沉默性伤害感受器
• 生理状态下对常规的伤害性刺激不反应,仅 在炎症状态下才被激活。 • 组织炎症或损伤,沉默性伤害感受器被激活, 痛阈降低,可产生强烈的疼痛。
沉默性伤害感受器被激活,痛阈↓
• 沉默性伤害感受器被激活后,在炎症前不
反应的传入纤维,变得对各类机械刺激敏
感。这种变化在炎症刺激后几小时发生。
二级神经元的兴奋性↓ 脊髓的伤害性反应↓ 疼痛信号减弱
⑤胶质神经 环氧化酶拮抗剂
⑥神经免疫细胞
PG
①初级传入神经元 中枢端末梢
PG NO
SP 谷 SP 谷
③脑干下 行抑制系统
TNF
阿片受体
②第二级神经元
谷氨酸受体
钙离子通道 ④抑制性中间神经元
(二)、脊髓内抑制性中间神经元活 动减弱:脱抑制
脊髓节段性和脑干下行性抑制
谢谢!
• 损伤/炎症组织中环氧化酶被激活,促进前
列腺素的产生,前列腺素提高伤害性感受
器的敏感性。
• 非甾体抗炎药:抑制局部环氧化酶,阻断前
列腺素的产生,发挥镇痛作用。
病灶注射消炎镇痛药的镇痛机制
• 镇痛机制主要为: ①稀释局部致痛物质。 ②局麻药止痛,解除血管痉挛,改善血循环, 带走致痛物质。
• 消炎镇痛药:生理盐水、局麻药、皮质醇激素。
PG
①初级传入神经元 中枢端末梢
PG NO
SP 谷 SP 谷
③脑干下 行抑制系统
TNF
②第二级神经元
谷氨酸受体
④脊髓内抑制性 中间神经元
外周组织损伤
长期、强烈刺激 致持续传入冲动
初级传入神经元中枢端释放神经递质
( P物质、兴奋性氨基酸等)
胶质细胞被激活 (其中PG) 产生神经活性物质 (NO、PG、ATP等) 神经 免疫细胞
三、疼痛的周围机制

• •
外周伤害性刺激致敏初级传入神经
初级传入神经纤维的离子通道异常表达 神经损伤后长芽
(一)、外周致痛因子致敏初级传入神经
1、组织损伤后产生多种的致痛物质
①.受损组织释放:缓激肽、5-HT、 组织胺、 ATP、
K+、 H+、酸性产物
②.伤害性感受器释放: P物质、降钙素基因相关肽 ③.免疫细胞产生: TNF、IL、生长因子、趋化因子
③皮质醇激素抑制多种致痛物质的产生。
(二)、初级传入神经纤维 的离子通道异常表达
●外周神经损伤后
Na+/K+/Ca2+通道 异常表达→神经 兴奋性↑
DRG神经元 ↑Nav1.3 ↓Nav1.8
局麻药
抗癫痫药
脊髓丘脑束
↑Ca2+通道
脊髓 ↑Nav1.3
●Ca2+通道在慢 性疼痛状态下表 现过度活动
疼痛受体
痛觉过敏 和痛觉超敏
损伤前
反 应 强 度
损伤后
H A
H
刺激强度 痛觉过敏:对原先的伤害性 A痛觉超敏 :原先的非伤害性 刺激会感到更加疼痛 刺激此时可感知的疼痛刺激
四、病理性疼痛的中枢机制
1. 背角神经元敏化;
2.背角抑制性中间神经元活动减弱。
3.下行调制通路功能失调
4.背角结构重组
兴奋性/抑制性神经递质
Aβ 纤维: 有髓、最快、局 Aδ纤维: 薄髓、较快、较泛 C 纤维: 无髓、最慢、泛
理论-临床: 刺痛(快痛)、 灼痛(慢痛)和 酸痛临床表现差 异?
(三)背根神经节:
一级神经元胞体
脊髓背角:
二级神经元胞体
从前至后观
(四)丘脑:各种感觉通路的最后中转 站
(五)中脑导水管周围灰质:
脑干下行性抑制系统主要起点
二级神经元的兴奋性↓
阻滞疼痛信号的传递
⑤胶质神经 ①初级传入神经元中枢端末梢
⑥神经免疫细胞
PG
阿片受体激动剂 钙通道阻滞剂
PG NO
SP 谷 SP 谷
③脑干下 行抑制系统
TNF
阿片受体
②第二级神经元
谷氨酸受体
钙离子通道 ④抑制性中间神经元
脊髓背角内环氧化酶拮抗剂(非甾体抗炎药) 镇痛机制 环氧化酶拮抗剂抑制脊髓胶质细胞内的环氧化酶 前列腺素的释放↓ C纤维末梢释放神经递质↓
小结
• 伤害性感受器和传入Aδ/C 纤 维伤害性感受 器。 • 疼痛外周机制: 1.外周伤害性刺激致敏初级传入神经 2.初级传入神经纤维的离子通道异常表达
3.神经损伤后长芽—神经瘤和假突触
作用于外周的镇痛药机制
• 疼痛中枢机制: 1. 背角神经元敏化:; 2.背角抑制性中间神经元活动减弱。 3.下行调制通路功能失调 4.背角结构重组
信号减少,上述抑制减弱,痛阈降低。
伤 害 性 刺 激
3、非甾体抗炎药和病灶注射镇痛机制 注射液:生理盐水、 局麻药、糖皮质激素 肥大细胞或中性粒细胞 P物质 感受器 组胺、5-HT ATP K+ H+ 缓激肽 PG TNF、IL 炎症细胞 COX-2 花生四烯酸 血管 P物质 背根节的 神经胞体
非甾体抗炎药镇痛机制
①脊髓初级传入神经元末梢②第二级神经元③脑 干下行抑制系统④抑制性中间神经元⑤胶质神经
(三)、脑干下行性调制功能失调
扩大的易化(加强)
脑干下行抑制调制系统和易化调制系统
主要递质: • 阿片肽 (阿片类镇痛药) • 5-羟色胺 (抗抑郁药) • 去甲肾上腺素 (可乐定)
脑干
易 化
抑 制
下行抑制结构的强度与身体状态、应激 状态等有关。 阿片肽下行调控中最重要的激活和调节 因子。
• 多为C 纤维伤害性感受器。
(二)伤害性感觉传入纤维—Aβ 、Aδ 和C纤维
传导纤维: Aβ大直径、有髓鞘、传导速度最快,低阈 值机械感受器 Aδ直径小、薄髓鞘、传导速度较慢,低或 高阈值的机械和温度感受器 C小直径、无髓鞘、传导速度最慢,高阈值 机械、温度和化学感受器
(二)伤害性感觉传入纤维—Aβ 、Aδ 和C纤维
7.形成中枢敏感化机制? 8.背角中阿片类药和非甾体抗炎药镇痛机制? 9.兴奋性/抑制性神经递质主要有哪些? 10.什么是痛觉过敏、痛觉超敏,机理? 11.致痛因子致敏初级传入神经机理?
理论-临床:
• ①皮肤轻度烧伤,轻摸则可引起剧痛?
• ②带状疱疹后神经痛为什么皮疹已愈但疼
痛仍在?且疼痛非常顽固,难以治愈?
• 兴奋性神经递质:①兴奋性氨基酸:谷氨酸、 天冬氨酸;②P物质(SP);③ATP。 • 抑制性神经递质:①抑制性氨基酸: GABA、 甘氨酸;②阿片肽。
• 两性神经递质(作用不同亚型的受体发挥不
同作用):5-HT
(一)、背角神经元敏化
脊髓水平的中枢伤害感觉神经元
异常高反应性
⑤胶质神经
⑥神经免疫细胞 胶质神经转化来)
激活背角神经元
产生炎性细胞因子 (TNF、NGF)
膜持续去极化
膜受体和通道磷酸化
背角神经元反应性升高(即敏化)
脊髓背角内阿片类药和钙通道阻 滞剂镇痛机制
阿片受体激动剂与传入纤 维突触前膜阿片受体结合
钙通道阻滞剂与传入纤维 突触前膜钙离子通道结合
(普瑞巴林/加巴喷丁)
阻断钙离子通道 钙离子内流↓ 兴奋性神经递质的释放↓
(一)感受器
感受器:
●游离神经末梢 ●换能装置 刺激能量→神经冲动
伤害性感受器 也称痛觉感受器
侧重于应答伤害性刺激
伤害性感受器外周端
Nav1.8/1.9
H+




ATP
Nav: Na+通道
1、分类
按传导纤维分:
Aδ纤维伤害性感受器和 C 纤维伤害性感受器
按功能的特征分:
高阈值机械伤害性感受器、有髓的机械-热伤害性感受
器、C类机械-热伤害性感受器、温热伤害性感受器、
C多觉型伤害性感受器
2、伤害性感受器的特征:
反复刺激→感受器敏感性↑
3、伤害性感受器分布密度
内脏比皮肤低
4、 感受野:1根纤维末端分支所占的区域,即该
纤维对外周刺激发生反应的部位。
理论-临床: 指尖痛觉比 其他部位敏 感,为什么? 内脏痛定位 不准确而躯 体痛则相反?
(四)、脊髓背角结构重建
脊髓背角结构重建——新的异常突触形成:
1.机械感受与伤害感受传入纤维之间形
成异常触突;
2.大有髓Aβ 传入纤维长入板层Ⅱ。
Aβ 传入纤维为低阈机械感受器的传入纤维。 正常情况下,主要为伤害性感受器的无髓纤维
(C纤维)投射到背角板层Ⅱ。
机械性刺激变为伤害性刺激,出现触诱发痛(痛觉超敏)
外周敏感化和中枢敏感化
●外周敏感化:指伤害性感觉神经元对 传入的刺激敏感性增加。 ●中枢敏感化:脊髓背角伤害性感觉神
经元兴奋性增强。
●临床表现:自发性疼痛、痛觉过敏、
痛觉超敏
wk.baidu.com 提问
1. 伤害性感受器特点? 2. Aβ 、Aδ 和C纤维主要差异是什么? 3. 那些致痛物质由受损局部合成——(缓激肽、 5-羟色胺、 乙酰胆碱、组织胺、前列腺素、钾 离子) 4.外周处病灶注射消炎镇痛药的镇痛机制? 5.痛觉调控中起抑制作用的主要有哪两个系统 ? 6.外周敏感化主要可能机制?
• 抑制性中间神 经元: 作用于背 角初级传入神 经末梢和伤害
神经元突触后
膜,对感觉信
号起抑制作用。
组织损伤
脊髓背角初级传 入神经末梢释放 大量谷氨酸 兴奋性毒性 抑制性中间神经元凋亡 胶质细 胞释放 初级传入 神经末梢
细胞诱导死亡因子 神经营养因子减少
伤害性神经元兴奋性增强
痛觉过敏
抑制性中间神经元凋亡
疼 痛 的 形 成
大脑皮层 疼痛产生 (痛觉整合) 丘脑
脑干
脑干下行性抑 制/易化纤维
三级传入纤维
痛觉传导/传递 ( 痛觉调控 ) 痛觉转导
刺激 脊髓抑制性 中间神经元 一级传入纤维
二级传入纤维
伤害性感受器
二、疼痛相关解剖
• • • • • • 感受器 初级传入神经纤维 背根神经节(DRG) 脊髓背角 丘脑 中脑导水管周围灰质
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