头面部疼痛的形成和传导

第二节　头面部疼痛的形成和传导

简单地说，当机体受到某种伤害性刺激的时候，这些刺激转化为神经冲动，并迅速地传入神经中枢，产生痛觉。这个过程有它复杂而精确的解剖生理学基础和病理生理学基础。

一、痛觉感受器

痛觉是通过痛觉感受器感受的。感受器是一种特殊的结构，能被环境的变化所刺激，并能将不同形式的刺激能量转化为神经冲动，但这些冲动不会因为刺激种类的不同而有差异。因此可以说，感受器是将各种能量转化为神经冲动的换能器。

一般认为，痛觉感受器是游离的神经末梢，广泛分布于皮肤、角膜、牙髓、血管壁及深部组织如肌腱、关节及内脏中。不同组织中的感受器在结构上没有明显差异，但反应性各异，故许多学者倾向于将感受器分为以下几类（表2-1）。

分布于体表的痛觉感受器是呈点状分布的，称为痛感觉点，简称痛点。痛点分布随部位而有差异，因此，可表现为躯体不同部位对疼痛刺激敏感性的差异。如颈部皮肤对疼痛刺激的敏感性较手背部差，在手背部每平方厘米皮肤表面有痛点100～200个。

在某些特殊情况下，痛觉阈值降低的现象称为痛觉过敏。所谓痛觉感受器的阈值是指要使这个感受器兴奋，刺激要达到的一定强度。在正常情况下，其他的感觉纤维对痛觉有抑制作用，但在特殊情况下如脊髓损伤时，抑制作用减少则出现痛觉过敏。

在疼痛研究中，对于为什么不同性质的刺激只要达到一定的强度成为伤害性刺激时即可引起疼痛的问题，至今尚未解决。动物及人体实验中发现，将某些物质涂布在暴露的神经末梢上即可引起疼痛，有人认为，痛觉感受器的神经末梢实际上是一种化学感受器。目前所知，可以引起疼痛的物质有K＋、H＋、组胺、缓激肽、前列腺素等。

二、与疼痛相关的化学物质

1．致痛物质　伤害性刺激引起初级传入末梢去极化，使感受器兴奋，这是一个换能过程。伤害性感受器如何将各类性质不同的刺激转化成电能的机制尚未阐明，已有的资料显示可能有多种机制，最有说服力的假说是伤害性感受器具有化学敏感性，即伤害性刺激使损伤的细胞释放致痛的化学物质（表2-2），引起伤害性感受器产生去极化。

表2-2所列物质有3个来源：①直接来自损伤细胞，如K＋、组胺（histamine）、Ach、5-HT和三磷腺苷（adenosine triphosphate，ATP）等；②由损伤细胞释放一些酶，在局部合成一些物质如前列腺素（prostaglandin，PG）和白细胞三烯（leukotriene，LT），或是通过白细胞游走及血浆蛋白带到损伤部位被酶解而形成，如缓激肽（bradykinin，BK）；③由损害性感受器本身释放，如P物质（substance P，SP）。实验证明，伤害性感受器激活后释放的P物质可刺激肥大细胞释放组胺，从而进一步作用于伤害性感受器使其活动加强。

致痛物质引起伤害感受器的激活和敏感效应，可能通过两种方式：①直接作用：如K＋、BK、PG直接兴奋与伤害性感受器相联系的神经末梢；②继发作用：即伤害性冲动不仅传入中枢，同时也在传入纤维分叉处传向另一末梢引起P物质释放。P物质除直接引起血管舒张、导致组织水肿、BK的积累外，还刺激肥大细胞释放组胺，血小板释放5-HT，一方面刺激感受器的兴奋活动；另一方面可继发激活邻近的伤害性感受器。

2．参与疼痛传递的物质　现已发现，参与痛信息传递的神经元中可能有十几种生物活性物质，如谷氨酸、P物质、缩胆囊素（cholecystokinin，CCK）、生长抑素（somatostatin，SS）、内啡肽（endorphin，EP）、强啡肽（dynorphin，DYN）、脑啡肽（enkephalin，ENK）、血管活性肠肽（vasodilative intestinal peptide，VIP）、5-HT、Ach等。这些物质通过相应受体介导而引起疼痛。人们发现各类神经递质与疼痛有着复杂的关系。一方面，每一类神经递质都或多或少地表现出多向作用，如在某些情况下参与疼痛传导或痛敏，而在某些情况下参与镇痛，或在某些情况下参与抗镇痛。另一方面，不同递质之间，不同受体之间又存在着广泛的协同或拮抗作用。

上述递质通过其相应受体的结合后，一是激活细胞膜上的酶，如腺苷酸环化酶，使细胞内的第二信使cAMP含量变化，后者再激活蛋白激酶A，诱发细胞的代谢变化；二是改变膜通道蛋白的形状，调控细胞内外的离子移动，改变膜内外电位或影响细胞内Ca2＋浓度，而影响递质的释放等。

近年来，痛觉研究令人瞩目的进展是某些原癌基因如c-fos和c-jun参与神经细胞内痛觉信息传递。这不仅在方法学上增加了研究跨突触多级神经元通路的新方法，而且揭开了痛觉分子机制的序幕。

三、疼痛的外周和中枢传导通路(https://www.daowen.com)

1．痛觉传导纤维　神经纤维是神经元细胞浆突起的延长部分，主要是轴突的延长部分所组成。轴突外边包有髓鞘的称为有髓鞘纤维，如A、B纤维；另外一些轴突仅有一层神经膜（施万，Schwann）细胞包裹甚至包裹不完全裸露者称为无髓鞘纤维，如C纤维。

根据神经纤维的电生理特征可将其分为A、B、C　3类，而根据神经纤维的直径大小和来源可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类（表2-3）。神经纤维具有生理完整性、绝缘性、双向传导及相对疲劳性等4种主要特性。神经纤维的传导速度与其直径成正比（有髓鞘纤维）或与其直径的平方成正比（无髓鞘纤维）。

一般认为，痛觉是由Aδ（有髓鞘）和C（无髓鞘）纤维传导的。在传导痛觉的Aδ和C类纤维中，Aδ有髓鞘纤维传导速度快，兴奋阈较低，它主要传导快痛。而C类无髓鞘纤维兴奋阈较高，传导速度较慢，它主要传导慢痛。

痛觉冲动的产生与神经纤维的自身病理改变也密切相关。神经纤维的损伤改变包括沃勒变性（华勒变性）、轴突变性（axonal degeneration）、节段性脱髓鞘（segmental degeneration）、轴突萎缩，这些损伤部位可发生异位放电。

（1）神经损伤、再生和神经瘤的形成：当一个轴突被截断以后，在连接细胞体的部位即轴突的中枢端，施万细胞开始增生，并向末端延伸，使末端封闭形成末端肿胀或“终球”，也称为再生芽枝，它可以再生几毫米，但末端的髓鞘肯定是破坏的。当向前生长被阻断时，末端终球继续存在，且新芽也转回到自身中，或形成一个纷乱的团块，这种结构是“神经瘤”。若神经瘤不再生长，与疼痛没有关系。神经瘤也能被触摸到，如“神经末梢神经瘤”，常常是在肢体离断术后形成。如果离断后生成的神经瘤相互再联结起来，一些纤维穿过裂孔并延长，甚至在一些病例中，在缝线附近的神经瘤中发现许多神经纤维，再生成的新芽随后生长，形成播散性的小神经瘤，沿着末梢神经干播散。

（2）终球和新芽是异位激动的根源：动物实验研究发现，鼠被切断坐骨神经而产生神经瘤，在其骶腰背根处存在大量自发冲动放电，冲动也可通过机械、化学刺激对神经瘤产生影响。这些实验支持了临床观察的结果。在周围神经系统（PNS）中，异位的异常神经活动，可以触发神经病的不良感觉和疼痛。从一些实验研究中可以清楚看到，很多冲动起源于神经瘤，这是因为挤压时增加放电，而麻醉时减少放电。在有髓和无髓轴突中，神经瘤是异位放电的主要部位，通过用细探针探查神经瘤表面，确定了对极小机械敏感的“神经瘤点”（或叫强放射点），过度应激的范围集中于3mm，特别是在割离的神经末梢最近处的300μm，因为这一区域含有丰富的神经瘤和新芽，这些结构与异位冲动源密切相关。

（3）脱髓鞘后与周围神经病中的异位电起源：部分脱髓鞘的轴突在其他部分可以是连续的，也可以成为过度兴奋状态；这种过度兴奋发生率低于神经瘤中的发生率，但是释放的模式却异常地相似，因为切断的轴突常经历一定程度的脱髓鞘，它的正常功能的一部分是由于神经瘤和新芽维持，实际上神经瘤和新芽可以在脱髓鞘的斑片中产生。从引起传导阻滞的范围来说，脱髓鞘可以降低纤维兴奋性传导，这是脱髓鞘疾病如多发性硬化症的最主要的发病原因。同时，在轴突的一个分支中，继发性的膜再生电的特性可能引起过度兴奋性，并与包括疼痛在内的阳性症状有关。还有实验观察到了在糖尿病性多发神经病动物模型和化学中毒模型中，发现了异常的特发的异位放电。

（4）对机械性、热、化学物质的敏感性：动物实验表明，所有自发活动的纤维和许多曾是静止的纤维，被机械的探针探查所兴奋，引起的冲动有时在刺激开始时，有时在停止时，短暂地突然发放一次。在人类中，机械敏感性在以下情况可反映出来：提内尔征（Tinel sign，蚁走感症）中的敏感的神经瘤及非持续触发点上；在神经的走行中邻近肌腱和骨的地方（如腕管），或神经小分支穿过坚韧的筋膜的地方（低位背痛），这些都处于机械敏感点，常有被伤害的可能。

在异位起搏点冲动上，温度的效应很奇特。在有髓神经瘤纤维中，自发冲动率随温度的升高而增加，另外，原来静止的纤维被激发冲动。降温则抑制冲动；与之形成对照，无髓轴突则往往被升温所抑制，而被降温所激发冲动。这种情况可能与被截肢者中不耐寒及寒性痛觉过敏有关，也与其他的神经损伤性疾病有关。

除了物理刺激外，影响膜电位的代谢及化学因素也可以激发异位冲动，如局部缺血、血气和离子浓度的改变，儿茶酚胺、肽类及各种其他内在神经活性物质，钾离子传导药理学阻滞等。在受损伤的部位，再生进入到受损和炎症组织期间，受损的神经纤维末梢很可能成为与炎症有关的介体。这种物质可能选择性地兴奋C纤维。

（5）交感神经-感觉的联结：一个特别的重要的因素是交感神经输出的活性。在实验中，受损的A-纤维和C-纤维发生的冲动，常常由于全身或局部的动脉注射肾上腺素或去甲肾上腺素而引起，并由此而加强冲动；也可由于神经节后交感神经输出的电刺激而引发或加强。使用感受器选择性药理学因素，表明这些反应可以通过α-肾上腺素能受体传递。

通过交感神经输入刺激形成一个特殊的假设根据，神经病的疼痛与交感神经释放物有关，例如反射性的交感神经营养不良。交感神经末梢释放去甲肾上腺素，可妨碍感觉的输入，包括接触纤维和伤害感受器，并形成了异位α-肾上腺素能的化学敏感；循环的肾上腺素也可以起作用，产生的去极化可能足以引起反复冲动并由此而引起疼痛；也可能将输入末梢进一步引向其节律冲动阈，而对机械性和热的刺激产生痛觉过敏。

2．痛觉的传导径路　脊髓的背角是痛觉的初级中枢，接受外周伤害性传入冲动，经上行传导通路将信息传达到脑的高级中枢。主要痛觉上行传导通路有：脊髓丘脑束、脊髓网状束、脊髓中脑束、三叉丘脑束等。其中头面部痛觉传导的神经元细胞体的位置，三叉神经者在半月神经节，舌咽神经者在上神经节，迷走神经者在颈静脉神经节，面神经者在膝神经节。第Ⅸ、Ⅹ、Ⅻ脑神经的痛觉纤维三叉神经脊束终于三叉神经束核。三叉神经主核和侧支至三叉神经和面神经的运动核以及网状核组成的各种反射弧。主核和脊束核越至对侧的2级纤维组成三叉前束，主核的不交叉纤维组成三叉后束，此2束总称三叉丘系。三叉丘系上升终止于丘脑腹后内侧核并发出3级纤维经内囊枕区，投射至中央后回。