王祥瑞_好大夫在线
1届年度好大夫
微信扫码

微信扫码关注医生

有问题随时问

综合推荐热度 5.0

在线服务满意度 89%

在线问诊量 15418

左箭头 返回医生主页 门诊信息 患者投票 科普文章 患者问诊 临床经验 心意礼物 患友会
王祥瑞

王祥瑞

主任医师 教授
在线问诊 团队接诊 预约挂号 私人医生
左箭头 返回医生主页 门诊信息 患者投票 科普文章 患者问诊 临床经验 心意礼物 患友会

机制

急性疼痛激活伤害性感受器

发表者:王祥瑞 403人已读

根据伤害性刺激的性质不同,可以将伤害性刺激大致分为电、热、冷、机械、化学物质等几大类,每种伤害性刺激通过其特异的方式激活伤害性感受器,产生疼痛感觉。上海市东方医院疼痛科王祥瑞

1.电刺激痛在各种伤害性刺激中,电刺激是较不普遍的一种刺激方式,在人类的日常生活中,因电刺激引起的疼痛非常少见,在动物的生活环境中更是罕见。然而因电刺激简单易定量,不论是在人类的还是动物的急性疼痛的研究中,电刺激是一种非常常见引起急性疼痛的伤害性刺激方式。作为一种非特异性的刺激,随着刺激强度增加,电刺激依次激活Aβ、Aδ、C纤维。值得注意的是,虽然不同纤维类型的电刺激阈值不一样,但电刺激通常同时激活了大直径和小直径纤维,实际上也很难做到单一地只兴奋小直径的伤害性感受器纤维而不影响到其他纤维,因此电刺激人的感觉神经通常产生包括疼痛在内的多种感觉。

2.热痛一般认为超过43℃为伤害性热刺激,低于43℃为非伤害性热刺激,相应的感受器为Ⅱ型Aδ和C伤害性感受器。长时程的热刺激引起人手上无毛区域皮肤产生的疼痛就与C纤维和Aδ纤维的活动有关。在热刺激的早期CMHs显著放电,几秒后产生适应,CMHs放电降低到较低水平;而Ⅰ型AMHs对热刺激早期不反应,然后剧烈放电。可见,持续的强热刺激引起的这种无毛皮肤痛主要由Ⅰ型AMHs介导。与无毛皮肤不同,热刺激有毛皮肤先后引起两种不同的痛感觉:开始的刺痛感觉(第一痛)和随后的灼痛感觉(第二痛)。第一痛的产生潜伏期很短,因此有髓的Ⅱ型A纤维伤害性感受器传递第一痛比无髓C纤维显得更为合理。人手无毛皮肤对热刺激不产生第一痛,以及猴子手掌无毛皮肤上无Ⅱ型A纤维伤害性感受器进一步证明了上述观点。

TRPV1是瞬时受体电位离子通道家族中的一员,在热敏感伤害性感受器上有表达,已被证明是伤害性热刺激的一个内源性换能器,也是伤害性热刺激和化学刺激的分子整合器。一方面,辣椒素(作用于TRPV1)和热刺激引起的动作电位相似;TRPV1缺陷小鼠彻底丧失对辣椒素的敏感性,同时对伤害性热刺激亦无反应。除了TRPV1TRPV2TRPV3TRPV4也在一定程度上参与热换能。TRPV2在对高阈值伤害性热刺激反应的Aδ神经元表达,激活阈值约52℃,而TRPV3TRPV425℃~35℃被激活。有意思的是,TRPV3TRPV4在角质细胞和内皮细胞的表达高于感觉神经元,为热刺激探测时皮肤内初级传入末梢和非神经细胞之间的功能交互作用提供了可能。

3.冷痛相对于热痛,目前对冷痛产生机制的认识仍十分不足。与热痛不同,冷痛阈值约14℃,较热痛阈值(约45℃)离静息状态下皮肤温度(33℃)似乎更远。冷刺激产生的反应也要比热刺激产生的反应要平缓,即刺激-反应曲线斜率更小。

冷敏感神经元的激活阈值约25℃,大部分的冷敏感神经元对薄荷醇敏感。TRPM8是一个冷和薄荷醇敏感通道,其生理特点与自然冷刺激引起的电位相似。TRPM8缺陷小鼠对10℃~30℃冷刺激引起的行为反应缺失。值得注意的是,有少量的冷敏感、薄荷醇不敏感神经元激活阈更低,约12℃。此外,TRPA1也可能检测冷刺激(<15℃),还可以被高浓度的TRPM8激活剂icilin和薄荷醇激活。电压门控钠通道VGNCs、电压门控钾通道Kv和双孔钾通道K2P协同TRPM8对冷阈值微调和扩大冷诱发的动作电位。

4.机械痛躯体感觉系统可以感受各种各样的机械刺激。同前所述,根据对不同机械阈值敏感性程度,机械感受器可分为高阈值机械感受器(HTM)低阈值机械感受器(LTM)两类。高阈值机械感受器包括C纤维和Aδ机械感受纤维,低阈值机械感受器包括AδD hair纤维,支配绒毛覆盖的皮肤。A纤维伤害性感受器传导一定程度的点状机械刺激引起的锐痛,这类伤害性感受器往往是辣椒素不敏感的。尽管A纤维和MSAs C纤维伤害性感受器均能对点状机械刺激起反应,但是MSAs C纤维伤害性感受器在力度较大时反应很容易达到饱和,且对反复或长时程刺激易产生疲劳或适应。选择性阻断A纤维,持续的机械刺激仍能产生疼痛,进一步说明了MIAs C纤维介导了长时程的机械刺激引起的疼痛,目前对哺乳动物机械换能的分子机制尚不清楚。但有研究认为,某些K2P通道、TRP通道可能参与机械换能的过程。

5.化学物质诱发痛很多化学物质都能通过初级传入末梢上的各种各样的受体通道激活伤害性感受器诱发疼痛。生理性应激或病理状态下,局部组织也会释放很多内源性的致痛物质,直接作用于初级传入末梢的通道受体来激活伤害性感受器,如PGE2EP受体)、IL-1β(IL-1R)、H+ASIC)、BKB1B2受体)、HAH1受体)等等。很多外源性的化学物质(如辣椒素等)也同样具有很强的致痛作用。辣椒素是备受关注的一种致痛化学物质,能引起A纤维和MIAs C纤维强烈而持续的反应,但仅能引起MSAs C纤维微弱且短暂的反应。可见辣椒素引起疼痛主要由A纤维和MIAs参与。已知辣椒素引起的疼痛是由表达在这些纤维上的TRPV1受体介导的。另一种被大家广泛关注的化学物质是HAHA通过外周末梢上的H1受体激活伤害性感受器。但目前普遍认为HA通过CMHsMIAs C纤维引起痒觉。

伤害性刺激可以通过直接或间接作用激活伤害性感受器,也可以通过非神经细胞和神经末梢释放的致痛物质的继发作用,引起更多的伤害性感受器的激活和兴奋性增强,造成伤害性刺激停止后持久的疼痛和痛觉过敏的发展。伤害性感受器的激活途径大致可以归纳为以下几种情况:

1)伤害性刺激的直接作用,即电、冷、热、机械和化学性伤害刺激直接激活伤害性感受器。

2)间接作用。伤害性刺激引局部组织内释放的化学物质,这些物质中有的可以直接激活伤害性感受器或增强伤害性感受器的兴奋性,有的可以通过炎症细胞释放更多的致痛物质间接地参与伤害性感受器的激活。

3)伤害性神经末梢的扩散作用。伤害性感受器间存在动作电位偶联,即伤害性感受器产生的动作电位引起邻近伤害性感受器的激活。例如,猴子的正常外周神经中C纤维产生的动作电位能导致相邻C纤维的激活。尽管伤害性感受器间偶联的作用目前仍不是很明确,但可能与伤害性感受器的扩散效应有关。外周神经损伤后,损伤处神经纤维发生偶联,这是外周神经损伤的病理学变化之一。

本文是王祥瑞医生版权所有,未经授权请勿转载。

问医生

与医生电话交流 开始

图文问诊开始

预约就诊
×
分享到微信
打开微信“扫一扫”,即可分享该文章

发表于:2019-05-19 06:46

王祥瑞大夫电话咨询

王祥瑞大夫已经开通电话咨询服务
直接与大夫本人通话,方便!快捷!

电话咨询

网上咨询王祥瑞大夫

王祥瑞的咨询范围: 头痛,颈椎病,关节痛,腰突症,肩周痛,腰背痛,带状疱疹痛,下肢痛,阴部痛 更多>>

咨询王祥瑞大夫