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当前位置：1.1 生活经验指出，在疼痛部的周围区域抚摸或轻轻按摩，可获得止痛效果；在离伤痛部较远处用手重捏穴位，也可获得止痛功效。传统医学中针刺镇痛有轻针和重针之分：轻针的手法是刺入穴位，强针的手法是提插捻转。电针镇痛也分弱针和强针：能引起粗纤维兴奋的强度，定为弱针；能引起细纤维（Aδ和C）兴奋的强度，定位强针。实验证明，能引起C纤维兴奋的阈值强度为电压刺激3V（刘乡等），电流刺激是3mA（ 刘杰等）。实验研究常用1mA电流或2V电压刺激，作为弱刺激；用6mA电流或18V电压刺激，作为强刺激。两种刺激都能取得较好的镇痛效果。
1.2 针刺镇痛的穴位选择可分为两类：①选用与痛源同节段或临近脊髓节段的穴位，其镇痛效果都较好，无论弱针还是强针刺激都有效。研究证明，弱针兴奋A类传入纤维，因脊髓机制可产生镇痛作用，而强针兴奋C类传入纤维引起的镇痛作用则更强。②选用属于远脊髓节段穴位，如牙痛选合谷穴，也可产生明显的镇痛效应，其镇痛范围广，后效应长。但远节段穴位需要应用强针刺激，通过脊髓上的负反馈调节机制才能发挥镇痛作用。
1.3 针刺是否是伤害刺激？传统医学认为针刺是治疗和保健措施，属非伤害性刺激。现代研究者持有不同意见，有认为穴位电针是非伤害性刺激，其镇痛作用不是通过C纤维引起的，而主要是通过Ⅱ类（Aαβγ）纤维引起的。有研究证明，兴奋的传入纤维愈细，引起的镇痛作用愈强。也有研究证实，使用3V以上的电针即可兴奋C纤维，而此已达到伤害性刺激的程度。临床电针麻醉一般用10V以上的刺激，有的还加强到病人能忍耐的最大强度，这些无疑是伤害性刺激，而正是这种伤害性刺激引起了镇痛作用，证实针刺的本质是以小痛制大痛的治疗手段。目前研究证实，强针和弱针引起的疼痛和镇痛效应，都包括脊髓机制和脊髓上机制，而它们又有各自不同的通路和机制。以下各题目，试图介绍在疼痛和镇痛方面不同神经通路和递质的研究进展。
2 强针和弱针的脊髓机制
2.1 脊髓灰质的板层结构脊髓灰质和大脑皮层一样，都是神经细胞聚集的组织，也都有分层结构，不同的神经元位于不同的层次，通过细胞之间的纤维联系，发挥不同的功能。人的脊髓灰质可以分为10层。这里仅就与疼痛有关的结构简要叙述如下：第Ⅰ层呈海绵状，或称海绵层，含有大、中、小型细胞，被粗细不同的纤维所穿过，相当于脊髓后角边缘核。第Ⅱ层是胶状质（SG,Substance of Gelatiniform），由许多密集的小细胞组成，来自后索与李氏束（Lissauer束）的许多纤维终止于第Ⅱ层，是与痛感觉与调制有关的主要结构层。第Ⅲ层、第Ⅳ层相当于脊髓背角的固有核所在部位，有与疼痛感觉有关的重要结构，有很多背角大细胞，在痛知觉和痛反应中起关键作用，在痛机制中被称为T细胞（Tract cell），它们接受从背根传来的外周伤害性冲动和SG细胞冲动，它们的轴突能把信息传到腹角远隔的脊髓节段和脑组织。特别值得注意的是它的突触联系方式，多为轴--轴突触和轴--树突触，部分神经元的树突还返回到第Ⅱ层。这些结构都与疼痛控制的闸门结构有关。第Ⅴ层除胸髓外，大部分都分成内侧部、外侧部两部分。外侧部因为有许多纤维穿过神经细胞之间，外观似网状，即脊髓的网状核部位。以上五层都位于脊髓背角，与躯体传入纤维的感觉有关，脊髓背角一共包含六层结构。第VI层只存在于颈腰膨大部分，有大量来自脑的下行纤维终止在这一层。按细胞体大小分布，第Ⅱ、Ⅲ层含有小细胞第Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ层含有大细胞。感觉的初级传入在脊髓的投射分布已较明确：皮肤传入的Aδ纤维终止在第Ⅰ、Ⅴ、Ⅹ层；伤害性感受器的传入纤维终止在第Ⅱ层；低阈值机械感受器的C纤维也终止第Ⅱ层；传递非伤害性信息的传入纤维终止在第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ层；内脏传入纤维主要投射到第Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ、Ⅹ层；肌肉传入主要在第Ⅰ和第Ⅴ层的外侧部。
2.2 胶状质层与闸门控制学说（Gate Control Theory of Pain）近年对脊髓背角第Ⅱ层胶状质层（SG）的研究较多。发现胶状质层内的细胞接受粗、细两种后根传入纤维的侧支联系，而胶状质层细胞的轴突则终止于第Ⅳ层固有核细胞周围，第Ⅳ层固有核的神经细胞是接受脊髓背根的传入纤维的神经元，称为背角大细胞（T细胞）。传入的纤维有粗纤维，也有细纤维。第Ⅱ层胶状质层的细胞轴突，到达第Ⅳ层与脊髓背根传入的粗、细神经纤维形成轴--轴突触联系。研究得知，中枢内的轴--轴突触联系是突触前抑制的结构形式。这说明，当胶状质的细胞兴奋时，可以对从外周传入到达第Ⅳ层的粗、细纤维产生突触前抑制。这种结构特点，为闸门控制学说提供了形态学的依据。闸门控制学说的核心就是脊髓的节段性调制，SG神经元起着关键的闸门作用。按照这个学说，节段性调制的神经网络由初级传入A类粗纤维和C类细纤维、背角大神经元（T细胞）和胶状质层中间神经元（SG细胞）组成，胶状质（SG）是脊髓闸门机制的所在部位。SG具有多功能性，它即有兴奋性细胞，也有抑制性细胞，在图上分别用白圈代表兴奋性细胞，用黑点代表抑制性细胞，SG细胞直接或间接地接受来自粗纤维和细纤维的轴突传入。粗纤维兴奋抑制性SG细胞，进而通过突触传递抑制了T细胞的活动，起到了关闸门的作用。细纤维激活兴奋性SG细胞的活动，又通过突触传递兴奋了T细胞，起到了开闸门的作用。T细胞是位于第Ⅳ、Ⅴ层的背角大细胞，它们在痛知觉和痛反应中起重要作用。它们接受皮肤、内脏、肌肉的纤维传入，将信息投射到脊髓以上的脑结构，但它是否活动并传 递信息，还要看SG细胞对它的兴奋和抑制对抗综合的结果。闸门控制系统的主要成分SG细胞和T细胞都受到来自脑干网状结构、丘脑、皮层等 的下行抑制性纤维的强大控制，构成一个下行抑制性控制系统。解剖学和生理学证明，SG和位于其深层的背角大细胞（T细胞）远远不仅是一个结构上神经网络的联系，而是构成了一个重要的躯体感觉投射的功能单位，经神经纤维联系，在脊髓的每一侧延伸达脊髓全长。胶状质细胞之间还通过短纤维相互联系，并通过同侧的李氏束和交叉到对策脊髓的联合纤维，与远隔部位的细胞发生相互作用。这样，整个脊髓两侧的胶状质便构成了一个高度特异化的闭合的功能系统，它们接受粗纤维的传入，并接受脊髓上的中枢神经组织的下行传入，作为一个闸门，影响着向脑投射的T细胞的活动及向脑投射的信息量。
2.3 强针刺激和弱针刺激在脊髓的通路和镇痛机制强针和弱针都有镇痛效应，只是强针本身也是造成疼痛的感受，以小痛止大痛，以针疼止病痛的道理发挥作用。近年来研究证明，强针和弱针是分别通过不同的神经通路，在中枢内（指脊髓和脊髓上脑组织）调动了不同的镇痛机制而发挥作用的。从前一节疼痛的闸门控制学说可知，强电针就是伤害性刺激造成的感觉。从外周到中枢的过程大致是伤害性刺激使细胞损伤导致k+的释放和缓激肽的合成，K+和缓激肽直接兴奋伤害性感受器的末梢，前列腺素增加末梢对K+和缓激肽的敏感性。另外，在神经末梢处引起P物质的释放，引起更多的疼痛外周反应。伤害性感受器的C类传入纤维到脊髓背根神经节神经元，再经轴突将冲动传入脊髓的Ⅱ层SG细胞附近和Ⅳ层T细胞附近，末梢释放P物质和兴奋性氨基酸。P物质和兴奋性氨基酸作为传递物质参与脊髓痛觉传递，在初级末梢释放。P物质及其受体丰富地分布在脊髓第Ⅰ、Ⅱ和Ⅹ层。因C类细纤维对SG细胞是兴奋作用（开闸门），对T细胞也是兴奋作用，T细胞兴奋后，将疼痛的冲动投射到脊髓上的脑组织，启动了疼痛的作用系统，受试者感到针刺疼痛，此痛觉引起了中枢的一系列的镇痛反应（后述）。弱电针刺激在外周末梢兴奋的是粗纤维（A），经感觉神经传入脊髓背根神经节，并通过其轴突到脊髓背根的SG细胞和T细胞附近。因为粗纤维是兴奋了SG中的抑制性中枢神经元（关闸门），它对T细胞发挥抑制作用。粗纤维直接到T细胞的作用是使T细胞兴奋，T 细胞把这两个冲动发生综合后，表现了比较弱的兴奋传向脊髓上脑组织，受试者并未感到疼痛。
3 强针镇痛脊髓上机制的研究
近20年来，在脑内寻找镇痛结构已经成为热点，取得了很大的进展。研究最多、了解比较清楚的是脑干对脊髓背角神经元的下行抑制系统。其研究方法的原则是刺激脑干的结构，观察对脊髓背角神经元的伤害性反应有无选择性的抑制效应，从而证明这个脑干的结构是否有镇痛效应。用此方法在脑区发现了很多调制痛觉的神经网络系统，且其分布是以脑干中线结构为中心，较清楚的是在中脑和脑桥中线部位的三组结构：①中脑中央灰质（PAG），它位于中脑导水管周围，它对脊髓背角的神经元对伤害性的反应有强大的抑制作用，而且，大多数更高级中枢激活所产生的镇痛和痛逃避反应都要通过PAG介导。PAG有两条通路对背角神经元产生下行抑制，一是PAG--RVM（延髓头端腹内侧区）--脊髓背角，另一是PAG--LRN（外侧网状核）--脊髓背角。对PAG的研究还证明PAG外侧区是“纯粹”的镇痛区，对痛觉有高度选择性抑制，不伴随运动和自主反应。而PAG背部区除有镇痛作用外，伴有运动和自主反应，说明它在痛觉的情绪和逃避反应中也发挥作用。②延髓头端腹内侧区（RVM），它主要包括中缝大核及其临近的网状结构内的一个核团，即网状区细胞核（Rpg），外侧网状巨细胞旁核（Rpg1）和网状巨细胞核α部（Rgc α）。他们的传出纤维经背外侧束种植在脊髓背角。电刺激中缝大核对鼠、猫和猴多种动物的背角神经元伤害性反应有选择性抑制。③脑桥背外侧网状结构，主要有兰斑核群（locus -ceruleus,LC）和KollikerFus e（KF）核群组成，它是痛觉调制中的另一个重要结构，它的激活引起背角神经元伤害性反应的抑制。④丘脑中央下核( Thalamic Nucleus Submedius,Sm)：前面的三个结构都是较低位的脑干中线的镇痛结构，再往上的丘脑已知是接受痛觉信息进入大脑皮层形成主观感觉以前的最重要的痛觉整合中枢。最近的研究发现，丘脑中央下核和是强针刺激发挥镇痛作用的关键核团。丘脑中央下核（Sm），又名丘脑胶状质核(nucleus gelatinosus)，是丘脑腹内侧部两旁一对较大而明显的结构。在大鼠，Sm呈雪茄状，长约1.5 mm，直径约0.8mm，它位于内髓板和丘脑前内侧（AM）的内侧和连接核(Re)、菱形核(Rh)的外侧部。试验证明，大多数Sm神经元只对外周伤害性刺激发生反应，测量引起Sm神经元反应的外周初级传入纤维的传导速度，证明都属细纤维，都在Aδ和C纤维的范围之内，所以是对强针造成的刺痛发挥抑制作用。如果双侧Sm内注射lidocaine局麻后就会使强电针的抑制作用明显减弱，但对弱电针的抑制效应无明显影响。结论是Sm 在强针由细纤维传入从而引起的镇痛效应中的中枢机制中具有重要的作用，但Sm 与粗纤维传入的镇痛效应（弱针）无关。另有文章报道，Sm 和更高级的皮层构成痛觉调整通路，具体是Sm--VLO（大脑前额叶的腹外侧眶皮层）--PAG。这是一个强针镇痛的调制通路。因此可以推断：强电针兴奋细纤维，其冲动经脊髓上传至丘脑的Sm ，Sm的兴奋经VLO的中间神经元的中继转换，再激活了PAG，然后再通过脑干下行抑制系统在脊髓水平抑制伤害性信息的传入，这一负反馈环路即是Sm参与强电针镇痛的机制。
4 弱针镇痛的脊髓机制和脊髓上机制
弱针镇痛的脊髓机制应该是弱的刺激冲动经过粗纤维传入到脊髓背角，在脊髓Ⅱ、Ⅳ两层为主构成的疼痛闸门神经网络中，加强了关闭闸门的作用，减弱了T细胞和作用系统对冲动信息的反应，表现为弱痛或无痛的反应，向脊髓上中枢传递信息或根本不向脊髓上中枢传递信息。也就是说，弱针的镇痛效应主要是通过脊髓节段的闸门控制机制，但也有脊髓上机制的参与。上节讨论中已知，丘脑的中央下核(Sm)经腹外侧眶皮层（VLO, ventrolateralorbital cortex）到中央灰质（PAG），构成了一个镇痛的调节通路。损毁大鼠双侧的Sm可明显减弱强电针对痛反应的抑制效应，而对弱电针的镇痛作用无明显影响，损毁双侧的VLO也得出类似的结果，说明Sm—VLO-PAG通路在强电针激活的细纤维产生的镇痛效应中起着重要作用。但对弱电针激活的粗纤维产生的镇痛效应中不起作用。那么，弱电针刺激有无脊髓上机制？Res等在1987年曾提出顶盖前区的亚核之一，顶盖前区前核(anterior pretectal nucleus, AptN)参与痛觉调制，其他的研究者曾进一步研究，AptN可能和粗纤维的镇痛机制有关，研究以脊髓背角神经元的伤害感受性放电反应（C-反应）为指标，观察脑室内微量注射局麻药利多卡因消除AptN的活动对不同强度的电针镇痛作用的影响，结果是使弱电针的镇痛作用 明显减弱，而对强电针的镇痛作用无明显影响。还分别做了区域对照和药物对照，结果一致。这组实验表明，AptN参与介导弱电针的镇痛效应，而与强电针的镇痛效应无关。传统的观点认为顶盖前区是视觉中枢的一部分，但近年来的研究表明，顶盖前区的亚核之一AptN参与 痛觉调制。AptN接受来自许多中枢结构的纤维投射，其中来自背核的上行纤维投射特别受到人们的关注。电生理学研究证明，AptN神经元主要对非伤害性刺激发生反应。另一方面，横断背索后刺激其吻侧端，可选择性长时程抑制背角WDR(wide dynamic range)神经元，和NS( nociceptive specific)神经元对伤害性刺激的反应；在AptN内注射GABA后，这种抑制作用消失。据此，Res, Robert和Tang等提出，AptN是粗纤维镇痛的脊髓上机制的重要中枢，它参 与弱电针对脊髓背角神经元伤害性反应的抑制作用。如果AptN确与粗纤维镇痛的脊髓上机制有关，那么AptN通过何种途径引起镇痛作用呢？已知AptN与脊髓间无直接的纤维联系，且投射到PAG和NRM(中缝大核)的纤维也很少或没有，损毁NRM对AptN的镇痛作用也无影响(Wang XM等)。因此，AptN不可能通过直接作用或通过经典的脑下行抑制系统抑制脊髓的伤害感受性传递。形态学研究资料显示，AptN与中脑深部网状核(DpMe)间存在大量往返纤维联系，而DpMe有纤维直接投射到脊髓，Wang XM等证明，刺激DpMe可引起与刺激AptN相似的长时程镇痛效应，损毁DpMe或于DpMe内注射GABA可显著减弱或完全消除刺激的镇痛作用，提示AptN的镇痛作用可能是通过DpMe再下行至脊髓而实现的。
5 针刺镇痛中枢递质的研究进展
与疼痛调制有关的活性物质包括多种经典的神经递质和神经肽。在PAG中有5-HT、NT（神经紧张素）、SP（P物质）、VIP（血管活性肠肽）、ENK（脑腓肽）、DYN（强腓肽）和GA BA（γ-氨基丁酸）等。在NRM（中缝大核）中有ENK、SP、SS(生长抑素)、TRH（促甲状腺激素释放激素）。更有兴趣的发现是5-HT和ENK以及5-HT、SP和TRH共存在同一神经元内。LC有 NA、NPY（神经肽y）,galanin（甘丙肽）等，而比较多的集中的研究是阿片肽和单胺类，而最新研究的是NO。①1 阿片肽 脑腓肽和强腓肽能胞体和末梢分布在下丘脑、杏仁核、AG、RVM和脊髓背角的Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ、Ⅹ层，但两种肽的分布并不完全重叠。②5-羟色胺 RVM的5-HT神经元既有与脊丘束神经元的单突触直接联系，也有通过背角脑腓肽中间神经元介导与脊丘束神经元的多突触联系。5-HT直接作用于脊髓可抑制脊丘束神经元的活动，产生镇痛效应。此外，刺激RVM可在脊丘束神经元上诱发单突触的IPSP(抑制性突触后电位)，说明突触后抑制也参与对脊髓背角神经元的调制。③去甲肾上腺素(NA) 脊髓背角Ⅰ、Ⅱ和Ⅴ层的NA末梢来自延脑外侧网状核和脑桥背外侧核群（LC，兰斑 下核，外侧臂旁核和KF核等）。NA直接作用于脊髓，通过α-2受体选择性抑制背角伤害性反应，并抑制动物的痛行为反射。故临床上在椎管内注射小剂量NA激动剂用以止痛。PAG和RVM 接受NA纤维能的支配。NA和5-HT对脊髓伤害性传递的调制是互相依赖的，5-HT介导的痛觉传 递的抑制有赖于脊髓A系统的完整。④NO的研究 近年来，NO在中枢神经系统中关于痛觉和疼痛调制过程中的作用，已经积累了很多 试验资料，NO在外周神经中关于疼痛的作用也有不少报道。熊克红、汪桐利用电针正常大鼠，能够使同侧脊神经节NOS的表达明显增加，NO可能作为传递信息的递质之一，参与外周短反射过程中的针感传导过程。白波等在大鼠侧脑室内微量注射NO的前体物质L-精氨酸，从而提高了脑内NO的水平后，使大鼠痛阈明显降低，也降低了电针的镇痛效应。北京医大杜瑞兰用另外的方法，在蛛网膜下腔注射NO的供体物质硝普钠（SNP），大鼠痛阈降低也非常明显。SNP是一种硝基血管舒张剂，它可以不经酶促反应就释放NO，实验中已作为常用的NO供体。减少NO量的对照实验也有很多，如L-NAME是L-氨酸的类似物，可以竞争性抑制NO-S活性，从而减少NO浓度；亚甲基兰（MB）可以使c-GMP的含量降低，而NO的作用机制需 通过c-GMP途径，从而减少了NO的作用；又如细胞外液中的Hb可以螯合SNP（硝普钠）释放的NO，从而减少NO的含量。用以上方法减少了中枢内NO的含量的实验，都可以非常明显的提高大鼠的痛阈。以上正反两方面的实验都证明了NO在中枢神经系统中是参与疼痛的感受和调制的，NO增多，痛阈下降；NO降低，痛阈升高。⑤L-精氨酸在中枢神经系统中的作用中枢神经系统中的L-精氨酸是内源性NO的前体物质，也是甲脑腓肽(M-EK)合成物质，而NO和大M-EK都是疼痛的传递和调制物质。日本人Kawabata A等报道，神经系统中的L-精氨酸有两种不同的代谢途径，一是L-精氨酸，通过NO—c-GMP途径产生NO，一是L--精氨酸在kyotophin(KTP)合成酶的作用下，产生甲-脑腓肽M-EK），而甲-脑腓肽也是痛觉调制的主要物质。
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