慢性疼痛的产生机制(2)
赵 英 卫生部北京医院 100730
3.“外周—中枢性” 机制学说
在部分或完全性外周神经、后根或后根神经节细胞损伤,引起严重及持续脊髓机能障碍的慢性疼痛综合征中,可能是由于外周-中枢机制引起的。临床上可见于:灼痛及其他反射性交感神经萎缩症、幻肢痛、带状疱疹后神经痛和某些癌痛。虽然这些状况对中枢神经系统的功能有病理生理学影响,但其功能障碍也包含外周神经。
3.1 恶性循环 关于灼痛、幻肢痛、及其他有关病变机制的解释,早在1943年就已提出中枢性总和理论,即连续发生在的阈下刺激累计在反射中枢内,直到最后引起反射兴奋状态为止。来自神经几组织损害的强刺激激活纤维,投射到脊髓联络神经元,引起异常反响的活动。这种持续的异常活动刺激脊髓传递细胞(T细胞),向大脑投射,强调疼痛知觉。这种异常的联络活动还扩展到脊髓侧面及前角细胞,激活交感神经系统和躯体运动系统,产生血管收缩,增加心脏做功及骨骼肌痉挛,这些转而进一步促使传入,产生恶性循环。该机制提示:一次疼痛经历导致的身体和行为反应,如果没有在一个适当的阶段中断,将产生一种慢性疼痛综合征,顽固的自我持续存在的疼痛循环一旦形成,则难以中断。在鼠坐骨神经挤压伤模型中,可致使该动物发生痛觉倒错(allodynia由通常不引起疼痛的刺激引起疼痛)、痛觉过敏(hyperalgesia疼痛阈值正常,反应增强)、自发性疼痛(spontaneous pain在没有可见的刺激条件下产生的疼痛)、肌肉萎缩症及受伤肢体1~2周发生营养改变。实验研究提示,组织及神经损伤可引起脊髓深层及I层细胞兴奋性的增加和延长,从而导致持续异常的反射性肌肉痉挛及其他反射反应造成的疼痛恶性循环。
3.2 MelzackWall疼痛“闸门”控制学说(Gate control theory GCT) 认为脊髓后角胶状质(SG)具有疼痛的闸门作用(MelzackWall 1965),它对传入神经纤维的感觉传入具有突触前抑制作用。外周传入神经末梢的传入既可直接作用于后角的投射神经元T细胞,又可改变脊髓后角第Ⅱ 层的抑制性中间神经元SG(即脊髓后角胶状质)对T细胞的抑制作用;因此,闸门的开关,是受外周感觉输入与中枢下行抑制相互作用结果的制约。细纤维(伤害性传入)的传入,除作用于T细胞外,还抑制SG对T细胞的抑制,使T细胞的传递功能得到加强,闸门开放,产生痛觉。粗纤维(非伤害性传入)的传入,除作用于T细胞外,还兴奋SG对T细胞的抑制,关闭闸门,减轻或消除疼痛。同时,粗纤维兴奋还通过上行纤维的传入触发中枢下行抑制过程(包括记忆、注意、传递经验等)关闭闸门。
GCT是疼痛理论的一大进步(Wall 1989,Melzack 1991 )。它远比30年前推测的疼痛特异学说(Head 1920)和模式学说(Weddell 50年代)更接近事实。它是解释脊髓后角功能的一种尝试。脊髓后角,尤其是胶状质(SG)是中枢神经系统中神经元密度最集中的部位之一,存在着数种神经递质,包括P物质、甘氨酸、Υ氨基丁酸(GABA)、脑啡肽等,对于接收和调控周围神经传来的伤害性信息起着决定性作用。
3.3 异位冲动发生 大量实验证验证据表明,异常冲动经常产生于受损的感觉神经。这些原始的异位冲动可能在外周的神经瘤或脱髓鞘斑上。而Aδ纤级和C纤维的自发性及机械敏感异位释放,可能是神经部分或完全横断患者经历慢性疼痛的基础。
3.4 传入神经阻滞超敏反应 这种疼痛、感觉障碍,往往伴有外周神经切断,如意外或外科手术引起的脊神经根切断,躯体感觉系统正常的感觉传入丧失产生的异常激发模式,最接近这种传入阻滞。
3.5 中枢抑制理论 该理论认为起源于脑干网状结构的投射系统,对躯体感觉系统所有突触水平的传递,包括在脊髓后角及脑脊髓其他水平的“闸门”,生生强大的抑制。这种抑制功能依正常感觉传入部分而定。感觉传入系统的丧失,如发生外周神经损伤及截肢,抑制减弱,从而致使疼痛持续。情绪紧张及某些药物也损伤中枢机制,因而,加重自发性疼痛。相反,通过机械刺激皮肤、神经的直接电刺激,增加感觉传入,可增加抑制而减轻疼痛。这些概念可解释外周神经触觉或电刺激对幻肢痛及灼痛的治疗效果,并作为针刺疗法镇痛和神经阻滞治疗灼痛及其他放射性交感神经萎缩症的机制。神经阻滞能中断神经元池自身持续的活动,产生的疼痛缓解时间比药理学作用长。而且,疼痛缓解能增强肢体的运动,产生感觉传入模式,暂时传入,特别是来自肌肉异相节律激发神经元池,破坏它们的自身持续活动,从而推迟自身持续发的再开始。
思考题:
1.举例说明最接近传入神经阻滞超敏反应的神经损伤有哪些?
2.“外周-中枢性”机制学说中的五项解释名称?
3.疼痛“闸门”控制学说能解释哪些临床观察?