1.3.2 从急性疼痛演变到慢性疼痛:感受器的敏感化

1.3.2 从急性疼痛演变到慢性疼痛:感受器的敏感化

当足够强度的伤害性刺激发生时,伤害感受器会将相应的信号传入大脑皮质负责疼痛管理的相应区域,进而对疼痛信号进行管理及做出相应的疼痛反应。从疼痛的传输到疼痛的感知,这一过程在不同的水平都可能被内源或外源性因素打断。外源性刺激和内源性炎症介质,如缓激肽、组胺、前列腺素和白细胞介素都具有很强激活疼痛感受器的作用,而且,频繁地作用,会使得痛觉感受器的刺激阈值降低,变得更加敏感。

疼痛的适应性不会发生在肌肉骨骼系统中,而这意味着患者不可能适应肩、膝、背部的疼痛。相反,疼痛阈值的测量表明:持续的刺激会导致感受器的敏感化(Schmidt and Thews 1997)。感受器的敏感化可以发生在炎症过程当中,由一系列病因导致,例如外伤、活动期的关节炎、感染或风湿性关节炎。同时,巨噬细胞在炎症过程中也会活化(通过淋巴因子),作为细胞反应的一部分,由T淋巴细胞释放抗原刺激。巨噬细胞生成前列腺素、白三烯和细胞因子,炎症反应通过这些炎症因子扩散到其他细胞(内皮细胞、成纤维细胞;Zimmermann 1991)。通常两种炎症介质的联合,会加强炎症反应,例如前列腺素E2和缓激肽(Mense 1981)。

因为刺激阈值的降低,肌肉骨骼系统中致敏的痛觉神经元即使对最小的外部影响(如正常的关节运动、温暖、寒冷、温度变化)也会产生反应。

只有当炎症出现时,某些伤害感受器才会激活(Schmidt and Thews 1997)。这些机械感受器,即所谓的静默或者休眠的伤害感受器,只有在某些敏感条件(例如炎症)下,才会初次被机械传入信号激活(Messlinger 1997)。

受到刺激的伤害感受器会释放出神经肽类物质,包括:P物质、降钙素生成肽、一氧化氮、前列腺素和其他血管活性物质(Zimmermann 1991)。如果敏化的感受器处理疼痛信号,会导致恶性循环。长期致敏的感受器会对肌张力产生持久的改变,作为反射性保护姿势的一部分,而肌紧张反过来作为内源性刺激作用于致敏感受器。即使当外源性刺激消失时,这种恶性循环仍然存在(图1.6)。

骨科对于疼痛治疗和疼痛恶性循环治疗的方法首先是要处理致敏的感受器(2)及传入神经纤维(3),继而处理疼痛的传输(4)。然后,它的首要目的是通过减少肌张力影响运动反射。在疼痛过程的起始,也就是在恶性循环和慢性化开始之前,即对疼痛刺激本身和痛觉感受器进行主要干预是有意义的。

图示

图1.6 疼痛恶性循环。激活的痛觉感受器(2)通过脊髓反射弧(3、4)来引起永久性肌肉收缩(6)。肌肉痉挛是危险刺激对痛觉感受器(1a)(2)的反馈。这种恶性循环可独立运行,不受额外有害刺激影响,不被更高级别脑区(5)或ANS(7)参与

疼痛慢性化是通过基因活化的形式。神经细胞对于一个重复多次的相同刺激的反应更加高效,这种能力近日被视为记忆形成的重要因素,例如当动作在反复练习后会变得更加精准有效。在神经药理学及分子生物技术领域中对脊髓神经细胞反应已得到一些研究结果,特别是神经细胞是如何“记忆”疼痛刺激和相应地做出过度反应,以及通过药物的使用来预防这一过程(例如Zieglgänsberger and Tölle 1993,Even 1995,Hunt et al 1995,Tölle et al 1995)。

某些特定基因的活化对于疼痛慢性化十分重要。这会导致新的受体及离子通道的合成,以及刺激或抑制个别神经递质的产生。分子生物学研究(例如Even 1995,Tölle et al 1995)证实:所谓的原癌基因(即刻早期基因,immediate early genes,IEGs)的表达是通过疼痛刺激增加神经元兴奋性激活的。

疼痛记忆的形成最初起始于神经细胞对于反复重复的神经刺激的学习。同样强度甚至是稍弱的重复刺激会引起后角神经元的持续增强放电。而中枢神经系统中的疼痛细胞则会表现出更高频次的放电。肌肉骨骼系统中一些特殊的损伤(例如,张力、压力、伤害感受器和神经病变)作为刺激,也可以改变神经元的表型。

骨科疼痛治疗的目标是减轻这些类型的损伤,并进行病因治疗,比如调整姿势以减轻疼痛,阻断外周伤害感受器和疼痛信号的传导。这至少可以在某些病例中,从形态学、神经生理学或遗传学水平上阻止或逆转复杂的疾病发展进程。

当疼痛尚未成为慢性疼痛时,慢性化过程可以通过局部麻醉药和减少疼痛的康复训练来预防和逆转。(https://www.daowen.com)

自发激活的脊髓和小脑神经元产生的内源性阿片类物质可以降低即刻早期基因的表达,并且抑制神经细胞对疼痛刺激的活化。这恰恰可以阻止疼痛的慢性化。

神经痛

当定位诊断神经根受刺激症状或周围神经受压迫症状时,要记住一个要点,即受损的神经根和周围神经会自发放电。而当神经未受损伤时,不会出现自发放电。

神经可成为疼痛的来源,而此过程中初始的痛觉感受器并不起作用。神经纤维通常只负责传递疼痛感觉,并发出疼痛冲动。与伤害性疼痛相反,由伤害性感受纤维(而非伤害感受器)在病理生理条件下产生的冲动引发的疼痛被称为神经痛(Schmidt and Thews 1997)或神经病理性疼痛(表1.1)。在肌肉骨骼系统中,神经痛与伤害性疼痛有着本质区别。起源于神经纤维的冲动会投射到该神经相应的支配区域,该冲动通常发自这个区域中的伤害感受器。对于神经痛来说,最初损伤的部位通常与痛觉的感知区域并不完全相同。这也是为什么腰神经根综合征中,腿部的疼痛甚至会通过神经根的腹侧支被感知到(详见第9章)。

示例

通过Kuslich和Ulstrom在局麻下行椎间盘手术时,展示了神经痛的存在。当他们触及受到椎间盘滑脱影响的神经根时,患者所感受到的疼痛与触及脊椎的小关节囊(其伤害感受器高度集中)和后纵韧带时的疼痛程度相同。相比之下,临近水平未受压的神经根对于镊子的触碰并不是十分敏感,类似于黄韧带、硬脑膜、硬膜外脂肪组织这些感受器分布密度较低的组织一样。

在骨骼肌肉系统中,从疼痛产生到疼痛的传导,这样的转化过程是一个缓慢的过程。

神经成为电信号的来源。中枢神经系统逐渐学会感知疼痛。

一个单一的、短时间的压迫不会产生持久的后果,但是重复的、长时间的损伤会导致永久性疼痛,神经痛就是由长期刺激导致的。因此,疼痛不是一个静态的、反复出现的一成不变的状态,而是一个与受损神经结构变化有关的错综复杂的、动态的变化过程。

脊髓神经根与注射针的短暂刺激或是原先未损伤的神经根的介入刺激都不会产生长期的效应,而重复的、长期刺激会导致神经痛。神经痛就是从长期刺激发展而来的(图1.7)。

图示

图1.7 神经痛。疼痛刺激(la)直接作用于神经(3)。神经成为疼痛的来源,而没有痛觉感受器(2)的作用。疼痛信号(4)、痛觉感受器(5)、效应器(6)和自主神经(7)的传递反应与痛觉性疼痛的反应相同:神经成为痛觉感受器

表1.1 伤害性疼痛与神经性疼痛的区别

图示