疼痛机理和镇痛新概念
1.疼痛的新机理 传统理论认为,疼痛的形成是由于伤害刺激被相应的感受器接受后,经中枢整合,传送至大脑而形成痛觉。但这种理论只能解释一般感受的伤害性疼痛,而对神经源性疼痛、特发性疼痛及临床疼痛的特异现象却很难解释。近几年研究证实,疼痛的形成和传导涉及许多复杂的机理。如末梢敏化、中枢敏化、传导通路的异常、神经可塑性及“卷扬”现象和“发条拧紧”效应等。
(1)末梢敏化:损伤及炎症反应释放的化学因子,如K+、H+、5-HT、缓激肽(BK)、组胺、神经生长因子、花生四烯酸代谢或环氧化酶或脂氧化酶途径产物以及降钙素基因相关肽、细胞因子及嘌呤等物质形成“炎症汤”(inflammatory soup)。它们不但是强烈的致痛物质,且相互间有明显的协同作用。如缓激肽(BK)可引起去极化和钙内流,导致神经肽(P物质)释放,使组织对热和机械刺激敏感,并引起交感神经元兴奋。这所谓的“炎症汤”可激活高阈值的Aγ和C传入神经纤维,使感受器阈值下降,增强反应性和兴奋性,敏化伤害感受器(高阈值),从而产生痛敏即形成末梢敏化。敏化后损伤区出现痛觉过敏。伤口周围未损伤区阈下非伤害性刺激亦可变成阈上刺激而进一步加重痛觉。
(2)中枢敏化:由于末梢敏化,使伤害性刺激的传导径路发生改变。由低阈值的Aβ传入纤维传入,使神经元对伤害性刺激反应性增强,出现损伤放电、异位动作电位和交感神经异常作用,经Aδ、C纤维传入并释放谷氨酸、神经肽,激活NMDA及胸腺肽受体,使脊髓神经元产生长时程的去极化,导致脊髓背角传导易化和脊髓神经元致敏,脊髓后角神经元感受区扩大、阈值下降,对阈上刺激反应增强,时间延长,阈下刺激亦可形成痛觉。由此提示对正常的非伤害性刺激反应增强即所谓疼痛异常,对来自损伤区的伤害性刺激反应过强即所谓原发性痛觉过敏,以及对来自损伤区周围的未损伤区的机械刺激发生过强反应即所谓继发性痛觉过敏,都是由于脊髓背角神经元反应性及兴奋性增强所致,也就是中枢敏化。
(3)“卷扬”及“发条拧紧”效应:研究发现,机体受剧烈伤害之后,可反复地由C类纤维传入引起脊髓处于一种强化状态,称“卷扬”现象。表现为一系列刺激引起的背角神经进行性、越来越强的反应,并且其感受刺激的范围也越来越大。另外还发现足以激活C纤维的疼痛刺激不仅兴奋脊髓神经元,同时也使脊髓后角广动力范围(WDR)神经元的反应也随刺激而逐渐增强。提示中枢对疼痛刺激的可塑性。因此,伤害性刺激的传入不只是简单的刺激应答反应,还可使脊髓神经元呈现“发条拧紧”(wind-up)效应。表现为:①兴奋性感受野扩大,以至于脊髓神经元对非伤害性的区域刺激发生反应;②对阈上刺激的反应增强,持续时间延长;③神经元兴奋阈值下降,致使正常情况下非伤害性刺激也能激活传递伤害性信息的神经元。介入“卷扬”和“中枢致敏”的受体主要是P物质受体和NMDA类型的谷氨酸受体。
2.镇痛的新概念
(1)超前镇痛(preemptive analgesia):鉴于“中枢敏化”及“发条拧紧”效应,临床证实,感觉神经元持久性兴奋和疼痛行为一旦建立,尽管用同样的给药途径和剂量也难以奏效。因此提出“超前镇痛”的新观点,并提倡在术前、术中和术后采用以下方法:①采用区域阻滞方法以降低周围致敏;②预先用非甾体消炎药(NSAID)降低伤害感受器的活性和敏感化;③预先用中枢神经抑制药(阿片类)、NMDA受体拮抗药,以降低中枢兴奋来阻止中枢敏化的形成,从而在外周水平、脊髓水平、中枢水平达到“超前镇痛”的目的。
(2)平衡(balanced)或多模式(multimodal)镇痛:是指联合应用不同类型镇痛药并通过不同部位给药以达到改善镇痛和减少不良反应的目的。实验和临床研究已证明,联合应用镇痛药能够改善镇痛效果。NSAID与阿片类联合应用可增强术后镇痛效果。处理腹部大手术后急性严重疼痛,硬膜外局麻药与阿片类联合应用与单独用药相比可明显改善活动性疼痛。常用的联合方案为布比卡因与吗啡、芬太尼或舒芬太尼,究竟哪一种阿片类效果最佳尚无定论,因为随机研究的样本较小,而且对这3种阿片类的等效剂量没有统一认识。为进一步改善镇痛效果,还可联合应用α2受体激动药可乐定或肾上腺素。肾上腺素可能无不良反应,但硬膜外应用可乐定时应注意其不良反应。在多模式镇痛中应用NMDA受体拮抗药也备受关注,其中对氯胺酮的研究最多,初步认为氯胺酮和阿片类全身联合应用或氯胺酮硬膜外或全身应用与硬膜外局麻药、吗啡联合应用具有相加的镇痛效果,但尚需进一步研究明确最佳剂量和不良反应,方可推广应用。在膝关节镜手术后,与关节腔内应用安慰剂或布比卡因-吗啡联合应用组相比,联合应用布比卡因、吗啡和泼尼松龙能提供更有效的镇痛,提示在某些手术中皮质类固醇可能成为多模式镇痛中的重要组成部分。
(3)新型镇痛药
1)肾上腺素受体激动药:可乐定和右美托咪啶能抑制脊髓后角水平伤害性刺激的传导,使突触前膜去极化,抑制突触前膜P物质及其他伤害性感受性肽类的释放,具有镇痛、镇静、抗焦虑、抗呕吐作用。局麻药液中加入可乐定可延长鞘内、硬膜外及某些外周神经阻滞的作用时间及镇痛效果。目前,值得推荐的给药途径是鞘内或硬膜外给药。
2)炎症递质抑制药:几种肽类BK-β2受体拮抗药、NPCI6731、NPC567、CP0127已在动物模型中显示镇痛作用。BK-β2受体拮抗药在慢性痛觉过敏中显示镇痛效应。细胞因子拮抗药(CSAID)抑制细胞因子合成,在急、慢性疼痛中也表现出镇痛活性。
3)离子通道调节药:抗惊厥药、局麻药及抗心律失常药在神经痛治疗中的有效性,是由于它们对钠离子通道的阻滞作用;钾离子通道激活引起的超极化可降低细胞兴奋性。所以钾离子通道激动药可能代表一类新型镇痛药。
4)具有外周作用的阿片类:实验表明,伤害感受器和交感神经末梢可能是阿片类外周作用的靶位。所以研制无中枢作用而只有外周作用的阿片类,以避免阿片类的依赖与成瘾,不但有临床意义,更具有重大的社会效益。
5)兴奋性氨基酸拮抗药:氯胺酮是良好的NMDA受体拮抗药。它能阻断与NMDA受体相关的离子通道,抑制伤害性刺激在中枢的短暂累积,发挥镇痛作用。临床用于传统治疗效果不佳的神经源性疼痛、对阿片类耐药的癌性疼痛。口服氯胺酮效果好且无致幻作用。还有镇咳药右甲吗喃和抗帕金森病药美金刚(memantine)均为竞争性NMDA受体拮抗药,有镇痛功效,并能增强吗啡的镇痛作用。
(张虎)