关于脊髓损伤后的中枢性疼痛的发生机制
作者：戴 红1
单位：1 首都医科大学康复医学教研室，100054
关键词：
中国康复医学杂志980318 幻觉痛是脊髓损伤(spinal cord injury, SCI)所致的多种慢性疼痛中的一种，指病人感到的发生于损伤平面以下已丧失皮肤痛觉区域的疼痛，又称中枢性疼痛。幻觉痛影响患者进食和睡眠，造成很大痛苦，可导致患者产生药物依赖性、严重抑郁，甚至自杀〔1〕。由于其发生机制未明，发生部位、持续及间隔时间、程度和性质均经常变化，因此难于诊断和治疗，成为国内外康复医学界一个棘手的难题〔2〕。
自1917年Riddock首次观察到SCI后的幻觉痛现象，至今已经历了半个多世纪。关于其发生机制众说纷纭。主要有身体想象理论、激惹理论、心理因素与疼痛的双向作用及中枢兴奋性改变等学说〔3〕。作者认为，其中Bedbrook和Melzack提出的中枢兴奋性改变学说，具有一定的理论和实验依据，更具有说服力。
, 百拇医药
1 模式发生机制——SCI后中枢性疼痛的生理机制
Bedbrook认为，SCI后感觉传入的缺失导致的神经调节机制紊乱引起的中枢神经系统兴奋性过高可能是中枢性疼痛的原因之一。疼痛闸门学说的创始人Melzack首次提出截瘫幻觉痛(phantom body pain in paraplegics)的概念，并对其发生机理提出模式发生机制的假说〔4〕。他将脊髓背角细胞及与颅神经有联系的同源相互作用系统、主要的躯体感觉上行投射系统、脊髓及马尾损伤水平以上部位的多种神经元组成的神经元池，命名为模式发生机制。认为SCI后感觉传入的缺失促使脑干的下行抑制系统的抑制作用减弱(或丧失) 及伤前大脑对痛觉记忆的神经基质激活，可使由躯体感觉、内脏感觉及交感神经等诸传入系统传来的非伤害性刺激触发神经元池的长时的异常疼痛放电模式，传入到皮层引起痛觉。见图1。
Melzack提出的这一学说从神经生理的角度论述了SCI幻觉痛的发生，为闸门学说在这一领域的发展，并为对这种痛的进一步研究指出了方向。
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戴红等(1994)在SCI幻觉痛的临床观察中发现这种痛对不同年龄组、不同病程的PRI—T、PPI比较趋势与其与睡眠的关系的趋势相一致，提示这种痛与睡眠这种中枢神经系统的主动抑制过程有一定的关系，并在临床观察到SCI患者睡眠好时幻觉痛减轻的现象〔5〕；她从抑制中枢兴奋性、干预这种痛的发生入手所设计的中西医结合疗法取得了相当疗效〔6〕，从直接、间接的途径证明了Melzack和Bedbrook所提出的理论存在的可能性。
图1 SCI幻觉痛的 “模式发生机制”〔4〕
2 SCI后中枢性疼痛发生的脊髓机制
Eide(1995)等报道，SCI中枢性疼痛患者鞘内注射Katamine(NMDA受体阻断剂)及Alfentanil(阿片μ受体激动剂)可以减轻其自发持续痛及诱发痛，提出这种痛的发生依赖于中枢NMDA受体的激活，阿片μ受体与其控制可能有关〔7〕；Hao等用SCI急性痛超敏(allodynia)动物模型证明，其脊髓背角广动力型神经元过度兴奋，可被鞘内注射Baclofen(α-氨基丁酸激动剂)所逆转〔8〕，与Yezierski所建立的中毒性SCI动物模型的实验结果相一致。一些临床实验观察到SCI幻觉痛患者的脊髓表层有不正常的病灶过度兴奋，在局部作微凝固、注射局麻药及使用延长抑制性神经递质作用的药物具有短时的镇痛效应〔9，10〕，均支持脊髓中枢兴奋性过高为其发生的原因之一。其过程及机制Yezierski做了总结〔11〕，见图2。但由于Hao等的缺血性动物模型只能造成脊髓的不全损伤，Yezierski的动物模型则与人类损伤实际情况相距较远，因此，尚需建立更适宜的动物模型才能进一步证实。
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Lenz等报道SCI中枢性疼痛患者的丘脑后腹侧感受野加大，去神经区域神经元的自发活动增多〔12〕，所以人们预测，SCI中枢性疼痛的中枢兴奋性增高部位除脊髓外尚包括脊髓上中枢，其具体阶段有待研究。此外，Eide〔13〕等还就不同上行传导系统的损伤与SCI中枢痛的关系进行了研究，提出仍保留粗纤维/背柱/内侧丘系的前腹侧感觉上行系统的损伤与这种痛密切相关。
图2 SCI后中枢性疼痛发生的脊髓机制
3 脊髓损伤后中枢兴奋性改变的受体机制
作者认为，在脊髓损伤幻觉痛的发生中，脊髓及其以上中枢兴奋性的升高除以上所述生理生化的改变外，也可能发生类似周围神经损伤后所发生的受体重新分布及敏化现象。当脊髓节段的脊丘侧束横断以后，损伤平面以下痛觉传入丧失，其兴奋性递质释放量减少。适应这种变化，神经元池及大脑感觉区的兴奋性递质受体的分布可能由不均匀变为均匀、广泛，且兴奋阈值降低(敏化)。因而体内这类递质稍有增加，受体即与之结合，造成持续存在的神经元自发放电活动，即临床上幻觉痛的“自发持续痛”〔7〕。其主要特征之一为麻木痛。随着外在环境及情绪变化、非伤害刺激量的变化，递质释放量亦变化，而使受体与之结合量变化，而出现“自发间断痛”及“诱发痛”。后二者在中青年患者多随病程的延长逐渐减轻，但由于受体的敏化，麻木痛作为一种背景痛则持续存在，且难于治愈〔14，5〕。其兴奋的变化可能与局部的离子环境、肽类物质及第二信使的含量有关。这种现象，作者称之为“脱痛觉超敏”现象，还有待于更多的受体水平的研究证实。
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4 研究方向
关于SCI中枢性疼痛发生机制问题，在“模式发生机制”学说的基础上经过许多的实验正在逐步趋于明朗。但在研究过程中，也会发现“模式发生机制”的学说的不完善之处。SCI感觉传入的缺失是普遍存在的，但并非所有的患者都有幻觉痛，这是一个值得深思的问题。从神经的发生、基因特点及神经类型方面或许能找到原因。应当充分运用现代科学技术方法，与神经生理与生化、分子生物学及基因调控等研究人员共同协作，才可能在这一难题的研究方面取得突破性进展。
5 参考文献
1 Robert R,et al: Electrostimualtion in the modulation of intractable paraplegic and traumatic neuroma pains, Pain，1980，8:75
2 Gary M. Yarkony.Spinal Cord Injury medical management and rehabilitation. By Aspen Publishers, Inc. 1994.
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3 George, Bedbrook.The total care and management of Spinal Cord Injury. New York: Springer Verlag, 1981.
4 Ronald Melzack and John D.Loeser. Phantom body pain in Paraplegics: evidence for a central ‘Pattern Generating Mechanism' for pain.Pain，1987,4:195.
5 戴红等.陈旧性和近发性脊髓损伤幻觉痛的痛觉及心理的对比研究.中国康复医学杂志,1994，9(1)：11.
6 戴红等.中西医结合疗法治疗脊髓损伤幻觉痛初探.中国康复医学杂志,1995，10(1)：20.
7 Eide， et al. Central dysthesia pain after traumatic spinal injury is dependent on N-Methyl-D-Aspartate receptor activation.Neurosurg, 1995,37(6):
, http://www.100md.com
8 Hao JX,et al.Transient spinal cord ischemia induces temporary hypersensitivity of dorsal horn wide dynamic range neurons to myelinated, but not unmyelinated, fiber input.J.Neurophysiol. 1992 b，68:384
9 Edgar RE, et al.Computer-assisted DREZ microcoagulation: posttraumatic spinal deafferentation pain.J Spinal Disord, 1993，6:48.
10 Casey KL Ed. Pain and Central Nervous System Disease: The Central Pain Syndromes.New York:Raven Press, 1991.65～83.
, http://www.100md.com
11 Yezierski R. Pain following spinal cord injury: the clinical problem and experimental studies.Pain,1996,68:185.
12 Lenz FA, et al. Abnormal single unit activity recorded in the somatosensory thalamus of a quardriplegic patient with central pain.Pain, 31, 1987:225.
13 Eide, et al.Somatosensory findings in patients with spinal cord injury and central dysesthesia pain. J Neurosurg & Psychiat, 1996, 60:411.
14 戴红等.伴有麻木痛的脊髓损伤幻觉痛与其损伤性质、病程的关系.中国康复医学杂志,1997，12(3)：103.
收稿日期：1998-04-01, http://www.100md.com(戴 红1)
单位：1 首都医科大学康复医学教研室，100054
关键词：
中国康复医学杂志980318 幻觉痛是脊髓损伤(spinal cord injury, SCI)所致的多种慢性疼痛中的一种，指病人感到的发生于损伤平面以下已丧失皮肤痛觉区域的疼痛，又称中枢性疼痛。幻觉痛影响患者进食和睡眠，造成很大痛苦，可导致患者产生药物依赖性、严重抑郁，甚至自杀〔1〕。由于其发生机制未明，发生部位、持续及间隔时间、程度和性质均经常变化，因此难于诊断和治疗，成为国内外康复医学界一个棘手的难题〔2〕。
自1917年Riddock首次观察到SCI后的幻觉痛现象，至今已经历了半个多世纪。关于其发生机制众说纷纭。主要有身体想象理论、激惹理论、心理因素与疼痛的双向作用及中枢兴奋性改变等学说〔3〕。作者认为，其中Bedbrook和Melzack提出的中枢兴奋性改变学说，具有一定的理论和实验依据，更具有说服力。
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1 模式发生机制——SCI后中枢性疼痛的生理机制
Bedbrook认为，SCI后感觉传入的缺失导致的神经调节机制紊乱引起的中枢神经系统兴奋性过高可能是中枢性疼痛的原因之一。疼痛闸门学说的创始人Melzack首次提出截瘫幻觉痛(phantom body pain in paraplegics)的概念，并对其发生机理提出模式发生机制的假说〔4〕。他将脊髓背角细胞及与颅神经有联系的同源相互作用系统、主要的躯体感觉上行投射系统、脊髓及马尾损伤水平以上部位的多种神经元组成的神经元池，命名为模式发生机制。认为SCI后感觉传入的缺失促使脑干的下行抑制系统的抑制作用减弱(或丧失) 及伤前大脑对痛觉记忆的神经基质激活，可使由躯体感觉、内脏感觉及交感神经等诸传入系统传来的非伤害性刺激触发神经元池的长时的异常疼痛放电模式，传入到皮层引起痛觉。见图1。
Melzack提出的这一学说从神经生理的角度论述了SCI幻觉痛的发生，为闸门学说在这一领域的发展，并为对这种痛的进一步研究指出了方向。
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戴红等(1994)在SCI幻觉痛的临床观察中发现这种痛对不同年龄组、不同病程的PRI—T、PPI比较趋势与其与睡眠的关系的趋势相一致，提示这种痛与睡眠这种中枢神经系统的主动抑制过程有一定的关系，并在临床观察到SCI患者睡眠好时幻觉痛减轻的现象〔5〕；她从抑制中枢兴奋性、干预这种痛的发生入手所设计的中西医结合疗法取得了相当疗效〔6〕，从直接、间接的途径证明了Melzack和Bedbrook所提出的理论存在的可能性。
图1 SCI幻觉痛的 “模式发生机制”〔4〕
2 SCI后中枢性疼痛发生的脊髓机制
Eide(1995)等报道，SCI中枢性疼痛患者鞘内注射Katamine(NMDA受体阻断剂)及Alfentanil(阿片μ受体激动剂)可以减轻其自发持续痛及诱发痛，提出这种痛的发生依赖于中枢NMDA受体的激活，阿片μ受体与其控制可能有关〔7〕；Hao等用SCI急性痛超敏(allodynia)动物模型证明，其脊髓背角广动力型神经元过度兴奋，可被鞘内注射Baclofen(α-氨基丁酸激动剂)所逆转〔8〕，与Yezierski所建立的中毒性SCI动物模型的实验结果相一致。一些临床实验观察到SCI幻觉痛患者的脊髓表层有不正常的病灶过度兴奋，在局部作微凝固、注射局麻药及使用延长抑制性神经递质作用的药物具有短时的镇痛效应〔9，10〕，均支持脊髓中枢兴奋性过高为其发生的原因之一。其过程及机制Yezierski做了总结〔11〕，见图2。但由于Hao等的缺血性动物模型只能造成脊髓的不全损伤，Yezierski的动物模型则与人类损伤实际情况相距较远，因此，尚需建立更适宜的动物模型才能进一步证实。
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Lenz等报道SCI中枢性疼痛患者的丘脑后腹侧感受野加大，去神经区域神经元的自发活动增多〔12〕，所以人们预测，SCI中枢性疼痛的中枢兴奋性增高部位除脊髓外尚包括脊髓上中枢，其具体阶段有待研究。此外，Eide〔13〕等还就不同上行传导系统的损伤与SCI中枢痛的关系进行了研究，提出仍保留粗纤维/背柱/内侧丘系的前腹侧感觉上行系统的损伤与这种痛密切相关。
图2 SCI后中枢性疼痛发生的脊髓机制
3 脊髓损伤后中枢兴奋性改变的受体机制
作者认为，在脊髓损伤幻觉痛的发生中，脊髓及其以上中枢兴奋性的升高除以上所述生理生化的改变外，也可能发生类似周围神经损伤后所发生的受体重新分布及敏化现象。当脊髓节段的脊丘侧束横断以后，损伤平面以下痛觉传入丧失，其兴奋性递质释放量减少。适应这种变化，神经元池及大脑感觉区的兴奋性递质受体的分布可能由不均匀变为均匀、广泛，且兴奋阈值降低(敏化)。因而体内这类递质稍有增加，受体即与之结合，造成持续存在的神经元自发放电活动，即临床上幻觉痛的“自发持续痛”〔7〕。其主要特征之一为麻木痛。随着外在环境及情绪变化、非伤害刺激量的变化，递质释放量亦变化，而使受体与之结合量变化，而出现“自发间断痛”及“诱发痛”。后二者在中青年患者多随病程的延长逐渐减轻，但由于受体的敏化，麻木痛作为一种背景痛则持续存在，且难于治愈〔14，5〕。其兴奋的变化可能与局部的离子环境、肽类物质及第二信使的含量有关。这种现象，作者称之为“脱痛觉超敏”现象，还有待于更多的受体水平的研究证实。
, 百拇医药
4 研究方向
关于SCI中枢性疼痛发生机制问题，在“模式发生机制”学说的基础上经过许多的实验正在逐步趋于明朗。但在研究过程中，也会发现“模式发生机制”的学说的不完善之处。SCI感觉传入的缺失是普遍存在的，但并非所有的患者都有幻觉痛，这是一个值得深思的问题。从神经的发生、基因特点及神经类型方面或许能找到原因。应当充分运用现代科学技术方法，与神经生理与生化、分子生物学及基因调控等研究人员共同协作，才可能在这一难题的研究方面取得突破性进展。
5 参考文献
1 Robert R,et al: Electrostimualtion in the modulation of intractable paraplegic and traumatic neuroma pains, Pain，1980，8:75
2 Gary M. Yarkony.Spinal Cord Injury medical management and rehabilitation. By Aspen Publishers, Inc. 1994.
, 百拇医药
3 George, Bedbrook.The total care and management of Spinal Cord Injury. New York: Springer Verlag, 1981.
4 Ronald Melzack and John D.Loeser. Phantom body pain in Paraplegics: evidence for a central ‘Pattern Generating Mechanism' for pain.Pain，1987,4:195.
5 戴红等.陈旧性和近发性脊髓损伤幻觉痛的痛觉及心理的对比研究.中国康复医学杂志,1994，9(1)：11.
6 戴红等.中西医结合疗法治疗脊髓损伤幻觉痛初探.中国康复医学杂志,1995，10(1)：20.
7 Eide， et al. Central dysthesia pain after traumatic spinal injury is dependent on N-Methyl-D-Aspartate receptor activation.Neurosurg, 1995,37(6):
, http://www.100md.com
8 Hao JX,et al.Transient spinal cord ischemia induces temporary hypersensitivity of dorsal horn wide dynamic range neurons to myelinated, but not unmyelinated, fiber input.J.Neurophysiol. 1992 b，68:384
9 Edgar RE, et al.Computer-assisted DREZ microcoagulation: posttraumatic spinal deafferentation pain.J Spinal Disord, 1993，6:48.
10 Casey KL Ed. Pain and Central Nervous System Disease: The Central Pain Syndromes.New York:Raven Press, 1991.65～83.
, http://www.100md.com
11 Yezierski R. Pain following spinal cord injury: the clinical problem and experimental studies.Pain,1996,68:185.
12 Lenz FA, et al. Abnormal single unit activity recorded in the somatosensory thalamus of a quardriplegic patient with central pain.Pain, 31, 1987:225.
13 Eide, et al.Somatosensory findings in patients with spinal cord injury and central dysesthesia pain. J Neurosurg & Psychiat, 1996, 60:411.
14 戴红等.伴有麻木痛的脊髓损伤幻觉痛与其损伤性质、病程的关系.中国康复医学杂志,1997，12(3)：103.
收稿日期：1998-04-01, http://www.100md.com(戴 红1)