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痛觉信息的传导及调制系统

(三)痛觉信息的传导及调制系统

目前对神经纤维有两种分类标准:Erlanger和Gasser的Aα、Aβ、Aδ和C纤维分类;Lloyd和张香桐的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、和Ⅳ类神经纤维分类。事实上,两种分类存在对应关系(表6-5)。Ⅰ类(Aα)是肌肉传入神经,直径为12~20μm;Ⅱ类(Aβ)主要是皮肤传入神经,直径为6~12μm,Ⅲ类(Aδ)在肌肉和皮肤神经中均有,直径2.μm;Ⅳ类(C)在肌肉和皮肤神经中均有,直径为03~3μm。

大多数的Ⅲ(Aδ)类和Ⅳ(C)类初级传入纤维传递伤害性信息。最直接的证明是来自已记录动物和人体皮肤单个传入纤维的实验。比较伤害性刺激和非伤害性刺激诱发的传入纤维的发放,非伤害性刺激引起的Aβ纤维兴奋潜伏期短,发放少,发放不随刺激强度的增加而增多,而C与Aδ兴奋时,潜伏期长,呈高频长时程发放,发放的数量与刺激强度成正相关。根据反应的特征和潜伏期可知,是C和Aδ纤维传导伤害性刺激诱发的冲动。在志愿受试者的外周神经纤维记录和感受主诉结合的实验表明,在正常生活条件下,不仅Aβ纤维不对伤害性刺激反应,而且Aβ纤维的激活也不引起疼痛。C与Aδ的发放频率与痛觉感受强度成正相关。

表6-5  神经纤维分类及其与伤害性信息传递的关系

 

 

纤维类别   直径(μm)    传导速度(m/s)    神经支配                伤害性信息传递

(Aα)    13(12~20)   75(70~120)      肌梭、腱器官               ?

(Aβ)    9(6~12)     55(25~70)       皮肤                     病理痛      

(Aδ)    3(2~5)      11(10~25)      皮肤、肌肉、关节、内脏    生理痛、病理痛

Ⅳ(C)     1(0.3~3)      1(0.5~2)      皮肤、肌肉、关节、内脏    生理痛、病理痛  

 

从组织受到伤害性刺激到产生疼痛这一过程中,机体信息网络系统发生了一系列复杂的生物信息学和生物化学反应。伤害性刺激(致痛因子)经伤害性感受器接受后,通过外周初级感觉神经元换能,较变成电信号,经脊髓、脑干和丘脑的传递和调制,最后在大脑皮层产生痛觉。

参与痛觉信号转导、传递、调制和感知的信息网络结构和回路构成了痛觉信息传递和调制的网络系统。感受器的信号鉴别和换能功能不同于感觉产生的基础,一旦伤害性刺激被初级感觉器编码鉴别、转换成疼痛电信号(神经冲动),这些信号就将由痛觉信息传递系统的神经元来传递。痛觉信息的传递系统包括三个主要部分(图6-4)。外周感觉神经,脊髓到脑干和丘脑的神经元网络,以及丘脑和大脑皮层的相互联系。痛觉信息调制整合系统主要指存在于各级中枢中的对痛觉信息进行选择性抑制的神经网络系统。

图6-4  痛觉信息的传递系统和调制系统

当疼痛产生时,总是伴随一系列行为反应,以防止伤害性刺激对机体的进一步损害。如缩回反射、逃避、保持损伤部位相对静止以及避免与相似的伤害性刺激接触等。天生无痛的人遭遇伤害性刺激不产生痛觉,因而也没有一系列的行为反应。这为疼痛的保护功能提供了很好的佐证。由于没有痛觉,这些病人不能感知和鉴别各种伤害性刺激,如高温、强压、极度扭曲、刀刺和伤害性化学损伤等,结果他们在缺腿断臂,遍体鳞伤时却毫无感知,也不知道逃避或保护,以致危及生命。因此,不难理解,疼痛的感知与机体避免伤害两者之间是密切相关的。这也可以理解为“痛觉调制的结果和应答。



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