​疼痛的机制

疼痛能够被感知是特定神经通路活化的结果。

通过三系统的交互作用来产生和控制疼痛:

1.感觉系统(识别)处理疼痛的力量、性质、强度、部位相关的信息。

2.情绪系统(情感)决定了个体对疼痛的条件反射，以便个体对每种类型的疼痛都有情绪反应。

3.认知系统（评估）决定个体对疼痛做出恰当的反应。

个体对疼痛的表达有很强的主观性，同时也受到多种因素的影响，例如先前对疼痛的体验、刺激物的性质、有害刺激产生的环境、文化背景和性别。个体对疼痛的感觉也受情绪状态的影响。每个人对疼痛的反应各不相同。

痛阈是能够使个体感觉到疼痛的最低的有害刺激强度。用热辐射、电击和机械压迫等作为疼痛刺激物的实验研究表明：不同个体的疼痛阈值相当恒定。同一个个体的痛阈可以在一段时间内保持不变。疼痛耐受力则是指个体对有害刺激能够忍受而不做出任何反应的最大刺激强度。疼痛耐受力在个体间以及同一个体的不同时期有较大的变化，一些因素例如压力、愤怒、劳累、反复的疼痛以及失眠能够降低个体对疼痛的耐受力。

产生和感知疼痛的神经系统由3个部分构成，包括传入通路(输入机制)、中枢神经系统(中枢机制)和传出通路(输出机制)。

疼痛传入通路

神经纤维分三类A,B和C类。神经冲动的传导速度与神经纤维的直径有直接的关系：神经纤维越粗,冲动传导的速度越快。A类神经纤维有髓鞘，根据纤维直径和传导速度的递减可分为四个亚类(α、β、γ、δ)。B类纤维是无髓鞘的节后自主神经纤维。C类纤维包括无髓鞘的传出性自主纤维以及躯体和内脏的传入神经纤维。

与疼痛感觉有关的纤维包括Aδ类、C类和Aβ类纤维。

Aβ类伤害感受器

Aβ类纤维疼痛感受器是无髓鞘的神经元，主要分布于皮肤，小部分位于关节和肌肉。它们感受高强度机械刺激和有害的温度刺激。该类神经元冲动传导的平均速度为15m/s，能够产生尖锐局限的刺痛。

C类纤维复合感受器

C类纤维复合感受器也是无髓鞘的,可见于皮肤的深层和身体的大多数组织中。它们主要保持静息状态，直到被有害刺激所激发，直到被有害刺激所激发，能够感知机械性、温度和化学性刺激。它们对不同形式的能量刺激不敏感，但能够感知已被损伤的创伤组织。冲动沿着感受器以1m/s的速度传导并产生弥散性钝痛。

有害的刺激之后，例如掐拧，通常能感知到两种类型的疼痛。最初的锐痛是由于刺激了快传导的Aβ类纤维，而数秒后所产生的疼痛则是由慢传导的C纤维所传输。

Aβ和C纤维的伤害感受器的细胞体位于三叉神经节的神经根部。Aδ纤维轴突近端和70%的C纤维轴突能通过后根传入中枢神经系统。剩余30%的C纤维轴突折回加入到混合神经，经前根进入脊髓。神经的这种分布部分解释了为什么切除神经背根并不能完全解除疼痛。

Aδ和C纤维易化了疼痛传递在胶状质的输入。

Aβ神经元

Aβ神经元纤维较粗，是低阈值的皮肤机械性刺激感受器。它传递冲动的速度为30m/s，对有害刺激和电刺激的阅值较低，而对化学刺激的阙值较高。它抑制神经胶质的传入冲动。

外周敏化

科学家提出了疼痛的门控理论，并得到了广泛的研究。众所周知，疼痛的产生不仅仅是源于组织的损伤，同时也受到心理和环境因素的影响。组织损伤激发外周痛觉感受器，从而引起神经系统复杂的神经交互作用。各种环境和心理因素激活上行中枢路径和下行疼痛抑制系统对冲动进行调节。

许多组织中含有大量的伤害感受器，这些感受器在通常情况下处于静息状态。在皮肤、关节和肌肉组织中可以发现伤害性感受器，但是肌肉组织中伤害性感受器的存在尚未得到证实。创伤可激活伤害性感受器，所产生的组织损伤导致化学介质的释放，从而引起组织缺氧。伤害性感受器由许多炎症相关的化学介质所激发。这些介质包括钾离子(来自损伤的细胞)、5-羟色胺(来自血小板)、组胺(来自肥大细胞)和缓激肽(由血浆中的前体激活而成)。

伤害性感受器的激活增加了它们的敏感性，因此，它们自发放电的频率增加，降低放电的阈值，增加放电频率以对刺激做出反应。一些化学介质也能够增加伤害性感受器的敏感性。这些介质包括前列腺素、白三烯[由损伤的组织释放和(或)由缓激肽激发产生]和P物质(由激活的伤害性感受器末端释放)。

伤害性感受器的敏感性也受周围组织中pH的影响。炎症情况下，局部氢离子浓度的增加导致pH下降，增加了多觉性伤害性感受器的敏感性。pH变化和化学介质相结合对伤害性感受器敏感化的作用要比单纯的化学介质的作用强。

伤害性感受器被炎症相关的化学介质所激活后变得敏感，因此，一些动作，例如轻微的运动、轻轻的按压或者保持一般情况下不引起不适的姿势，也能够激活系统而引发痛觉。痛觉过敏是指对伤害性刺激所做出的过大、过多的反应。异常性疼痛用于描述通常情况下引起疼痛的刺激引发疼痛的现象。

中枢敏化

创伤引起外周伤害性感受器激活，无髓鞘的感觉传入神经纤维放电增加，脊髓后角输入信号增多。在脊髓后角，伤害性感受器传入纤维的突触前端释放一些化学因子(兴奋性氨基酸、神经肽、神经激肽A)，这些化学因子诱发突触后神经元的级联反应。化学因子的释放导致复杂的分子改变，增加突触的效能和脊髓后角细胞的兴奋性。

脊髓后角细胞致敏后能够产生许多效应。通常情况下，只对伤害感受器传入信号起反应的脊髓后角神经元开始对其他类型的纤维传入信号起反应。结果，像轻触这样引起Aβ类纤维电活动的非创伤性刺激也有可能激发脊髓后角致敏的神经元而传入大脑产生痛觉。Aβ类纤维传入的信号可来源于非创伤的组织，因此，即使很轻微的运动或者轻微的触摸也产生痛觉。这种现象被称为次级痛觉过敏，它可导致临床疼痛激发实验或鉴别试验中假阳性结果的产生。

脊髓前角细胞致敏以后，可激发更多冲动的产生，并且在外周刺激停止后，继续释放冲动。如果外周刺激重复的存在，致敏的细胞释放的冲动会逐次增加。这种效应被称为兴奋性升级现象。脊髓前角细胞与数千个神经元相关联，但大多数关联在通常情况下不活动。脊髓前角细胞的敏感性增加可扩大细胞的接受范围，因此，许多阈值以下的神经元关联被激活。

发生变化的神经元活性可能影响其他神经元池的活性。而这些神经元池与中枢的疼痛神经元之间有突触联系。因此，运动神经和自主神经系统的功能改变通常件随着骨骼肌肉的疼痛。

痛觉记忆

一般认为慢性疼痛形成过程中的一个重要因素是反复或持续的疼痛信号传入中枢神经系统，而这可能会形成躯体感觉记忆或印迹。这不意味着慢性疼痛无器质性基础，而是说中枢神经系统本身存在着永久性疼痛的生理学机制。

运动功能障碍

当脊髓神经元变得功能亢进时，感觉功能也发生变化。中枢敏化与届肌收缩反射的易化有关。疼痛还影响γ运动神经元的兴奋性进而使肌张力和肌痉挛增加。

科学家指出当疼痛影响γ运动神经元兴奋性时，便产生了疼痛和肌痉挛的恶性循环。从肌肉激发动态和静态肌梭运动神经元传入的疼痛刺激可增加初级或次级肌梭传入的敏感性。肌梭传入活性的增加可增加肌肉僵硬度。肌肉僵硬度的增加导致代谢产物增加从而进一步增加肌肉僵硬度。另外，次级肌梭传入活动的增加可兴奋γ系统，这样肌肉僵硬进一步增加。

备注：（以上图片来源网络）