7.2.2 痛觉与温度觉相关联
有一类痛觉与温度觉相关联。由于人体结构有机械温度伤害性感受器，与痛觉是同一类感受器，因此，在一定程度上可以认为有些痛觉可能是在温度觉的基础上发展起来的。看上去这一情况非常反直觉，但是痛觉基于温度觉发展起来这一事实应该是生物进化的必然结果。与那些古老的生物相比，人类出现在地球上还是很晚近的事情，而根据各种事实和记载，在人类甚至多细胞生物出现之前的很长时期里，与其说地球的温度是很不稳定的，倒不如说那些散落在地球各处的生物生存环境的温度相差极大，甚至对它们来说克服昼夜温差都成为一件大事，环境温度成了限制生命活动的最主要因素，即温度过高或者过低都不利于碳基生命的生存，尤其多细胞生物需要稳定的温度条件才能相互聚集，从一定的结构中分化出各自的功能，进而感知环境的变化，适应环境，壮大自己，繁殖后代。同时生物本身也率先发展出通过温度觉来感知有害或者有利信息的功能，及时地调整自己的行为才能有效生存。可以想见，生活在水环境深渊中的藻类趋向水平面的运动看似是朝着光线的，实则是趋向温暖的环境，不可否认的是，只有合适的温度条件下那些单细胞生物中的各种生物化学反应才能得以进行，而其上的感光机构是很久之后才出现的。
以上是生物演化中个体与环境互动方面的一些基本推测。作为一个整体，人体其他感觉的发生与发展应该与温度觉同步，并且那些感觉，包括痛觉的功能活动，尽可能与温度觉同步才能维持生命存续。值得一提的是，痛觉的发生与发展给机体带来保护机制，人们从疼痛中发展出各种各样的行为来，以此趋利避害。在大多数情况下，与其他类型的刺激相比较，温度刺激可算是相当温和的，尤其是我们周围的环境，这又归功于我们生存大环境的稳定。在现在看来，对于人们的生活而言，虽然环境温度起着举足轻重的作用，其微小的变化都给人们的生活带来很大的影响，但是人们从来不为解决如此简单的问题动过很多的心思，直觉上就是冷了添加衣物，热了就想办法降温。因此，人们似乎觉得环境温度与自己的生活并无太大的关系，就像空气取之不尽、用之不竭那样，总认为可以随意地将环境温度调整到适宜的区间。殊不知，只要环境温度发生急剧变化，就会给机体带来意想不到的后果。
温度觉有热觉和冷觉之分，并且它们各自独立，这又与我们日常直觉相违。在通常情况下，我们将温度的变化视作连续的，总认为既然温度的变化是连续的，感知温度的机构也是同一个东西才对，因此，从未觉得冷、热刺激具有各自的信息传导通路。但仔细研究后会发现，这与周围神经系统的结构和功能有关系，并且冷、热感受器是周围神经系统中很有特色的部分，其形状简单，无规律可循，但感受冷、热刺激，只有它们才有效。解剖学显示，周围神经中包含感觉、运动和自主神经纤维。根据它们的大小、粗细，传导速度的快慢以及外面是否存在髓鞘，将它们归入不同的分类，其具体细节在此不做赘述。周围神经传入纤维末梢的初始刺激为周围神经提供信息，这些信息可以改变对疼痛刺激的感知，即有易化或者有抑制作用，疼痛的闸门控制学说能解释很多现象。热觉及冷觉感受器恰好位于周围神经传入神经的C类、Aδ类和C类纤维末梢，并且这些末梢致密地分布在皮肤之上，且这两类感受器的感受野很小，冷觉感受器数量数倍于热觉感受器。
前面所说的周围神经感觉神经的痛觉感受器和冷热觉感受器的激动机理十分相似，并且在组织中几乎无法分清何者为痛觉感受器，何者为冷热感受器。这些感受器上的受体都属于瞬时感受器电位（TRP）兴奋性离子通道家族，只有它们被激活之后才产生冷、热觉，甚至出现疼痛以及痛觉过敏。因为，作为C类及Aδ类纤维末梢上的温度感受器中有介导热觉的2种受体VR1和VRL1，即香草样受体、一类介导冷觉的冷和薄荷醇敏感受体-1（CMR1）。辣椒素（capsaicin）属于香草素类物质，是一类引起疼痛的复合物，而辣椒素是辣椒的活性成分，是疏水、无色、无味、结晶至蜡状的化合物。瞬时受体电位香草酸1（TRPV1）是辣椒素受体通道，参与生理刺激的传导和感觉信息传递等多种功能活动[5]；薄荷醇是薄荷的凉爽天然产物，被广泛用于减轻运动损伤、关节炎和其他痛苦状况下的急性和炎性疼痛的药物制剂中。薄荷醇通过激活TRPM8（一种在冷敏感的周围感觉神经元中的离子通道）来诱导清凉感[6]。虽然如此，不管它们是香草样受体还是薄荷醇敏感受体，当它们被激活的水平很低时，给主体以温热的或者凉爽的感觉也未尝不可，但是过激的刺激有可能充分体现它们原本的属性，此时主体感到疼痛是不可避免的事情，就像有些香料的气味，在浓度很低时给人以芬芳宜人的感觉，但浓度过高时奇臭无比一样。
当环境温度在30～46℃之间时，随着温度的升高而皮肤温度升高，热感受器被激活从而其放电频率也增加，同时主体也感觉到此处温度在升高。如果加大感受温度的面积，那么会出现相应的诸如心跳加快和出汗等全身反应，对此任何人都不会感到陌生。但是当温度超过46℃时，此时皮肤温度虽然在上升，但主体却没有了热的感觉，代之而来的则是受热最多处的疼痛感，这种痛感对于机体来说意义十分重大，预示着温度变化对机体造成伤害性作用的保护机制由此启动。这些现象的出现是因为C类及Aδ类纤维末梢上存有的香草素样受体VR1，不仅对辣椒素做出反应，而且也对前面所述引起疼痛的各类物质中的有些物质如H+，以及46℃以上对组织和细胞造成伤害的温度刺激做出反应。更有甚者，另一种香草素样受体VRL1虽然对辣椒素等不甚敏感，但对50℃以上伤害性热源极其敏感，其保护性机制又是疼痛。当环境温度在10～40℃之间时，随着温度降至30℃以下，冷感受器活动增强，主体能感受到寒冷的刺激，温度低于25℃时，由薄荷醇介导的促通道开放的化学物质的活动活跃起来，而继续降温到低于18℃时则另一种促通道开放因子芥子油起作用[7]。但是温度继续下降至10℃以下时，由于降温使肌肤裸露之处更加不舒服甚至出现疼痛现象，但究竟多少度时会出现疼痛方面，文献报道语焉不详，并且很少涉及何种促通道开放的化学物质起作用。常识告诉我们，人体组织裸露在即便是在0℃以上10℃以下也会出现冻疮以至遭受疼痛的事实，在10℃以下冷库环境中不采取防护措施进行作业会给机体带来诸多不利的实例很能说明问题。