・体性 somatic : “身体の”、あるいは“肉体の”(⇄精神 mental) (皮膚、粘膜、筋、腱、骨膜、関節嚢、靭帯など) ・体性感覚 somatosensation, somesthesis: ・非特殊感覚:全身の種々の部位で感じる。 ・体性感覚の受容器の興奮が求心性神経により中枢に伝わって生じる。 表在感覚 superficial sensation 体表面の皮膚や粘膜にある受容器に 刺激が加わることによって起こる感覚 深部感覚 deep sensation(固有感覚proprioception) 筋肉、腱、筋膜、関節、靭帯などにある固有 受容器に刺激が加わることによって起こる感覚 特殊感覚 感覚 非特殊感覚 体性感覚 内臓感覚
1.体性感覚とは
①触・圧覚 ★皮膚表面に加わった弱い機械刺激によって起こる感覚。 ★触・圧覚の受容野は、重複している場合が多い。 ★受容器の密度が高く、受容野の広がりが小さい→細かい識別が可能。 =2点弁別閾値が低い。 ★触・圧覚の刺激の閾値は部位によって異なる。 ②振動感覚 数十Hzから数百Hzの繰り返し刺激によって生じる感覚 ③温度感覚 温覚と冷覚 ④痛みとかゆみ
1) 表在感覚 superficial sensation
3
骨格筋や関節の感覚はほとんど意識に上ることはないが、
姿勢の維持などに関与する。
→運動系で扱う。
①位置の感覚
自己の四肢や身体の各部位の相対的位置関係を知る感覚。
目隠しをした状態でも手足の位置を認識することができる。
②動きの感覚
随意運動による四肢関節角度の変化の方向、速度などを知る感覚。
③力、重さの感覚
姿勢の維持、重量感覚。収縮を必要としない筋活動により生じる。
5 ★内臓では、どこが刺激されているかという感覚はあまりない。 ←内臓は、皮膚よりも神経支配が少ないから。 満腹感、空腹感、渇き、尿意、息苦し、内臓の痛み 求心性神経---感覚神経(自律神経) 遠心性神経---自律神経(交感神経と副交感神経) ★内臓感覚の多くは、意識にのぼることがない。 内臓受容器(速順応性と遅順応性の機械受容器と化学受容器) は主として、ホメオスタシスに関与する。 循環器系の受容器 呼吸器系の受容器 消化器系の受容器 腎臓系の受容器
★
内臓感覚
は
体性感覚ではない
①体性感覚と受容器の種類
ガイトン生理学 (エルゼビアジャパン)改編
体性感覚の受容器の分布と形態
①体性感覚と受容器の種類
★
復習
~感覚受容器の分類
8 第一次感覚細胞 = 神経性の受容器 感覚神経線維終末が受容器に分化したもの 受容器電位= 起動電位 →起動電位電位が、閾膜電位に達すると、活動電位を引き起こし、活動電位は求心性神経を伝導する。 第二次感覚細胞= 感覚受容細胞= 非神経性の受容器 受容器電位が発生すると、感覚受容細胞から、伝達物質が放出される。 →伝達物質は、感覚神経に起動電位を発生させ、閾値を超えると活動電位が生じる。 標準生理学 図4-4②体性感覚の
受容器電位(起動電位)
の発生
9 感覚受容器に適当刺激が加わると、 受容器の膜のNaチャネルが開放し、 Na+が流入。 →受容器電位(起動電位)が生じる。 →活動電位が、神経線維を伝わる。 体性感覚の受容器 神経性の感覚受容器 (一次感覚細胞) 1次ニューロン 偽単極性細胞 細胞体:脊髄後根神経節 末梢と脊髄方向へ神経線維 偽単極 ニューロン 脊 髄 末 梢a. 機械受容器
・機械受容器は特殊な構造を有し、局所への機械的刺激(変形や圧変化な ど)により受容器電位あるいは起動電位を発生し、閾値に達すると受容器 近傍の線維に活動電位を発生させる。 ・皮膚の機械受容器は持続的刺激により順応し、応答しなくなる。③体性感覚の各受容器
の性質
マイスネル小体・・・表皮直下の真皮乳頭にある。受容野狭い。順応速い。RA1 接触対象の細部を検出し、体表面の限局した部分の触覚情報を処理する。 メルケル盤・・・表皮と真皮にある。受容野は狭い。順応遅い。SA1 繊細な皮膚の変形を感受。エッジやテクスチャの感触に関与。 パチニ小体・・・真皮の深部に存在する。受容野広い。順応が速い。圧の変化を 感受。SA1 毛包受容器・・・毛の動きを感知する。順応は速い。有毛部の触覚情報処理。 ルフィニ終末・・・真皮に存在。紡錘形。受容野広い。順応遅い。RA2 皮膚の伸展・変形を感受。11
★触圧受容器
の応答の時間的特性
マイスナー小体 メルケル盤 速順応型:RA 遅順応型:SAー速順応性受容器 Rapidly Adapting receptor: RA1
(相動性受容器 phasic receptor)
=速度検出器 ---マイスネル小体、毛包受容器
I型遅順応性受容器 Type I-Slowly adapting receptor:SA1---メルケル触盤(メルケル細胞)
順応が非常に速い受容器
Rapidly Adapting receptor: RA2
=加速度検出器 ---パチニ小体
II型遅順応性受容器 Type II-Slowly adapting receptor:SA2---ルフィニ終末
遅順応性受容器 Slowly adapting receptor:SA (緊張性受容器(tonic receptor)=強度検出器
★触圧受容器の
順応性
メルケル盤 マイスネル小体 ルフィニ終末 パチニ小体
★触圧受容器の
受容野
(receptive field)
空間的役割分担/Spatial Roles
★メルケル盤とマイスネル小体は皮膚上の細かい動きを、ルフィニ終末とパチニ小体は 広い面積の動きを感知する。 1型 受容野狭い 境界明瞭 皮膚の浅い部分 2型 受容野広い 境界不明瞭 皮膚の深い部分RA1神経系:物体の動きの情報。 SA1神経系:物体の形やテクス チャなどからの空間的な構造の 情報。 手の接触 荷重力 物体の高さ 把持力 保持する 持ち上げ開始 握る
物体に触れるときには、2万本
もの神経がはたらく
RA2神経系:物体の振動の情報。 SA2神経系:物体を握ったり、動 かしたりする時の手の形や姿勢 などの情報。 これらの神経系が総合的に 働くことによって手の中の物 体を上手に扱うことができる。15
カンデルの神経科学5版 図22-8
b. 温熱受容器
TRP(Transient receptor potential)イオンチャネル 6つの膜貫通型陽イオンチャネル
・温熱受容器にはTRPイオンチャネルファミリーが局在し、 さまざまな温度を感知する
0 10 20 30 40 50 温度(℃) 冷覚(25℃ピーク) 温覚(40℃ピーク) 痛覚 痛覚 冷覚=温覚(33℃) 冷覚 (矛盾反応)
★温度と温覚、冷覚、痛覚の関係
17
c.侵害受容器
(Scholz and Woolf Nature Neuroscience 5, 1062-7, 2002)
・侵害受容器はさまざまな侵害刺激に反応する。 ・侵害受容器は順応しない。
・組織を損傷する侵害刺激は、侵害受容器を興奮させて痛みを生じさせる。 ・侵害受容器の興奮が痛みを伴わないことがある。 ・侵害受容器に対する適刺激は、組織によって異なる
★侵害受容器と侵害刺激
[皮膚の侵害受容器に対する侵害刺激] ・侵害性機械刺激---針で刺す、有鉤ピンセットでつまむ ・侵害性熱刺激---15℃以下の冷却、43℃以上の加熱 ・侵害性化学刺激---刺激性化学物質、炎症メディエーター [筋肉の侵害受容器に対する侵害刺激] ・侵害性機械刺激 ・侵害性熱刺激 ・侵害性化学刺激 ・血流の減少している筋肉を収縮させると、侵害刺激を加えなくても、痛みが生じる。 [内臓に対する侵害刺激] ・皮膚の侵害受容器に対する適刺激が内臓の侵害受容器に対する適刺激になるとは限らない。 ・内臓(管腔臓器)は、切っても焼いても、痛みを感じない。 ・閉塞に逆らって、内容物を移送するために、強い収縮や伸展が起こると、強い痛みが起こる。 ・侵害性化学刺激---刺激性化学物質、炎症メディエーター 自由終末 (侵害受容器)の反応 Na+ 侵害刺激 19Aα線維:筋感覚(筋紡錘) Aβ線維:触覚 Aδ線維:痛覚、温度感覚 C線維:痛覚、温度感覚、かゆみ Aα線維 Aβ線維 Aδ線維 C線維 ---- 無髄線維 有髄線維 太い 細い
NEUROSCIENCE Exploring the Brain Fig 12.9
一次求心性線維は、上下に少し枝分かれして、脊髄後根から脊髄に入る。
内臓からの求心性線維は、脊髄に入ってから、さらに上下の分節にも枝を伸ばす。
★精密な触圧覚・深部感覚 脊髄に入った後、脊髄後角に入らず、 同側後索を上行し延髄後索核に終止する。 ★後索核 下肢領域→薄束核 上肢領域→楔状束核 ★温痛覚、粗大な触圧覚 脊髄後角の2次ニューロンとシナプスする。 2次ニューロンの神経線維は対側へと交叉し、 温痛覚は側索、粗大な触圧覚は前索を上行 する。
⑤体性感覚の伝導路
~脊髄支配領域~
23 1次ニューロン →脊髄に入る →同側後索を上行 →同側延髄後索核に終止 2次ニューロン →交叉し →対側内側毛帯を上行 →対側視床VPLに終止 3次ニューロン →対側大脳皮質体性感覚野 4次ニューロン 同側後索 内側毛帯路 2次ニューロン 後索核 楔状束核←上半身 薄束核←下半身
NEUROSCIENCE Exploring the Brain Fig 12.14
a. 深部感覚・精細な触圧覚の伝導路
1次ニューロン →脊髄に入る →脊髄後角に終止 2次(?)ニューロン →交叉 →対側前側索を上行 →対側脊髄視床路を上行 →対側視床 VPLに終止 3次(?)ニューロン →対側大脳皮質体性感覚野 (感覚的側面) 4(?)次ニューロン (痛みには、感覚的側面と情動的 側面がある。脊髄視床路は、感覚 的側面の伝導路。) 対側前側索 脊髄視床路 2次ニューロン
NEUROSCIENCE Exploring the Brain Fig 12.29
b.温痛覚・粗大な触圧覚の伝導路
25 <深部感覚・精細な触圧覚> 脊髄に入った後、ニューロンを換 えずに、同側の後索を上行し、延 髄後索核で二次ニューロンに連絡、 対側へ交叉して視床後腹側外側 核(VPL)に至る(後索 -内側毛帯 系)。
★深部感覚・精細な触圧覚
と
温痛覚・粗大な触圧覚
の伝導路の違い
<温痛覚・粗大な触圧覚> 脊髄に入り、脊髄後角に終止。 2次ニューロンはただちに対側へと 交叉し、温痛覚を伝えるニューロン は 側 索 、 粗 大 な 触 圧 覚 を 伝 え る ニューロンは前索を上行して視床 VPL核に至る(脊髄視床路)。同側 (1) 切断レベル以下での深部感覚の消失と 触圧覚の低下(後索の障害) (2) 運動麻痺(錐体路の障害) 反対側 (1) 切断部より1~2レベル下の反対側の 温痛覚の消失(外側脊髄視床路の障害) (2) 触圧覚の低下(前脊髄視床路の障害)
★Brown-Sequard症候群
(脊髄半側切断症候群)
触圧覚と温痛覚の伝導路が異なるため、 脊髄が半側だけ切断されると、 触圧覚・温痛覚の障害に違いが生じる。 図 第4胸髄右片側切断による ブラウンセカール症候群。 位置覚消失、 振動感覚消失 触圧覚低下 運動麻痺 温痛覚消失 触圧覚低下27 触圧覚情報を伝える1次ニューロン →延髄に入り、主知覚核に終止 温痛覚情報を伝える1次ニューロン →延髄に入り、脊髄路核に終止 2次(?)ニューロン →交叉 →対側内側毛帯/対側脊髄視床路 を上行 →対側視床 VPM 3次(?)ニューロン →対側大脳皮質体性感覚野
NEUROSCIENCE Exploring the Brain Fig 12.15
⑤体性感覚の伝導路
~三叉神経支配領域~
顔面、前頭部、口腔、舌の感覚の伝導路
★感覚性入力→視床後腹側核群VB complex ・脊髄支配領域からの感覚性入力 →対側視床後外側腹側核:VPL ・三叉神経支配領域からの感覚性入力 →対側視床後内側腹側核:VPM ★情動性入力→対側髄板内核群
★体部位再現性
体表受容野の並びの順に配置している。 下半身 体幹 手 顔⑥視床腹側基底核群(VB complex)
29 3a野←深部(筋紡錘) 3b野←皮膚---触圧覚、痛覚 1野←皮膚---触圧覚、痛覚 2野←皮膚と深部 受容野狭い 受容野広い
⑦体性感覚野
SIの外側後方のSylvius溝に沿った 頭頂弁蓋の内側★一次体性感覚野 SI
(Broadmannの3a野、3b野、1野、2野)
★二次体性感覚野 SII
頭頂葉の中心後回= 中心溝に沿って内外側方向に広がる 表面感覚★ヒトSI(3b)の体部位再現性
NEUROSCIENCE Exploring the Brain Fig 12.18
★体表表面からSI皮質表面への触圧覚 投射は反対側体表の並び通り、全身が 再現される。 ★体表の末梢受容器と感覚野のニューロ ンの間、末梢受容器の分布と感覚野の大 きさの間に対応関係がある。敏感な体表 部分はSIで広い領域に再現される。 ・SIの電気刺激→ 対側の体表部位に触圧覚 ・皮膚刺激点の移動→ 興奮するSIニューロンの移動
”ホムンクルス homunculus(小人)”
★機能円柱(カラム)とバレル
31 ラットSIには、バレル(樽)と呼ばれる構造がみられ、 一本のヒゲと一個のバレルが対応している。 大脳皮質の表面に垂直に並んだ神経 細胞群は、共通した性質を持つ、機能 的単位。カラム(約直径0.5mm)内の ニューロンの大多数が同種の末梢刺激 に反応する。 ★カラム内のニューロンの末梢受容野 の広がりや潜時には著しい差がない。 ★円柱が機能単位となっていて、それ が集まって作られるモザイク構造。☆機能円柱 カラム
☆バレル(樽)
ラットの上唇の洞毛からのインパルスを 受容する一次体性感覚野では、同一の 洞毛からの感覚を受容する顆粒細胞が 第IV層に密に集団を作っている。⑧触覚の閾値
•触覚の閾値は、部位によって異なる。
⑨触覚の2点弁別能
33 受容器の密度 高 受容野の大きさ 小 (受容野の重複度 大) 閾値低い=2つの刺激が2点と弁別されるのに必要な最小距離
・手での2点弁別閾値は1本の 感覚神経線維が支配する皮膚 領域の直径とほぼ等しい。 2点弁別能は、受容器と大脳皮質の働きによって決まる。 指尖 3-6mm 手掌と足底 15-20mm 手背と足背 30mm 頸骨面 40mm 背部 65mm 口唇、顔、指尖等 ・周辺抑制は2点弁別閾値に影響する。Pain (1979) : An unpleasant sensory and emotional experience
associated with actual or potential tissue damage, or described
in terms of such damage.
痛みは、実質的または潜在的な組織損傷に伴う、あるいは組織損傷
を表現する言葉を使って述べられる
不快な感覚・情動体験
である。
INTERNATIONAL ASSOCIATION FOR THE STUDY OF PAIN
世界疼痛学会による「痛み」の定義
痛みは、組
織損傷を示す
生体警告系
として重要。
一方、
組織損傷を伴わない痛み
もある。
痛み
2.痛みとは
感覚的側面
情動的側面
<発生部位による痛みの分類> ・体性痛 (皮膚痛、筋肉痛、関節痛など) ・内臓痛 (関連痛) <原因による痛みの分類> ・侵害受容性疼痛 ・神経障害性疼痛 ・心因性疼痛 (=身体表現性疼痛) 現実には原因不明な痛みも多い! <急性痛と慢性痛> 35
★痛みの分類
スタート・・・感覚受容器
ゴール・・・
痛みは脳で生じる
侵害受容性疼痛
侵害受容器神経障害性疼痛
・侵害受容器で侵害刺激が電気信号に変 換されたことによって生じる痛み。 ・神経が障害されることによって 生じる痛み。 ・侵害受容器は関与しない。 侵害受容器 侵害 刺激 スタート・・・ 末梢神経や 伝導路の障害①侵害受容性疼痛と神経障害性疼痛
侵害刺激を感知する侵害受容器は終末の髄鞘が消失した自由(神経)終末。
ガイトン生理学 (エルゼビアジャパン)改編
②侵害受容器
侵害受容器 =一次侵害受容ニューロン の末梢終末 •自由終末 •神経性の感覚受容器 一次侵害受容ニューロン • 偽単極細胞 細胞体:脊髄後根神経節 神経線維:末梢と脊髄方向へ②侵害受容器
★侵害刺激とは、組織を損傷する刺激である。 ★通常の痛み(侵害受容性疼痛)は、侵害受容器の活性化により生じる。 ★侵害受容器が興奮しても必ずしも痛みが生じるとは限らないので、 『痛みの受容器』とは呼ばない。 39 カプサイシン ブラジキニン プロスタグランジン 神経成長因子 内因性オピオイド m Na+チャネル(Julius & Basbaum
Nature 413, 203-210, 2001)
侵害受容器上には 様々な受容体が存在
★炎症の5主徴ー
Galenus (Claudius Galenus)(131〜201)
ローマ帝国の 医師ガレノス はケルススの 4徴候に 機能障害を加 えた。ガレノスの5徴候
③炎症メディエーターと侵害受容器
組織損傷によって生じるブラジキニン (発痛物質)なども侵害受容器に 活動電位を発生させる Bradykinin 41 炎症メディエーターとは、損傷された組織、および炎症部位に浸潤した白血球や肥満細胞、 マクロファージなどから放出される生理活性物質③炎症メディエーターと侵害受容器
プロスタグランジン、セロトニン、ヒス タミン、ATP、プロトン、NGFなども侵 害受容器に活動電位を発生させる Histamine Prostaglandin ATP NGF 5-HT H+★炎症ー発痛物質
血小板、肥満細胞、線維芽細胞が産生する炎症媒介物質 内因性発痛物質 ペプチド類 ブラジキニン、 サブスタンスP (SP)、 CGRP 電解質 カリウムイオン、水素イオン アミン類 ヒスタミン、セロトニン、 アセチルコリン、 ノルアドレナリン その他 サイトカイン、 インターロイキン、ATP 外因性発痛物質 カプサイシン 発痛増強物質 プロスタグランジン 43④侵害受容線維自由終末の脱分極
TRP V1
脱分極
★神経性炎症による痛みの増強
軸索反射および後根反射に よる侵害受容線維の遠心性 作用で神経性炎症が生じ、 痛みが増強する Substance P(Julius & Basbaum Nature 413, 203-210, 2001)
CGRP
神経性炎症
45 CGRP:血管拡張作用 Substance P (SP):血管透過性亢進作用 →発赤、浮腫 Substance P★胎生期における神経成長因子 NGFの作用
・侵害受容線維と 交感神経は、
nerve growth factor (NGF)によって、 維持される。 ・NGFの受容体ーTrk TrkAの変異により、 侵害受容線維の消失 ↓ 先天性無痛無汗症 NGF NGF Apoptosis Apoptosis NGFを産生しない 標的細胞 NGFを産生する 標的細胞 標的細胞に到達できない 神経細胞 標的細胞 生存細胞
*NGFは痛みの増強にも関与している
★成体での神経成長因子 NGFは強い痛みを引き起こす
47 後根神経節 CGRP SP BDNF NGF:神経栄養因子→TrkA BDNF:脳内栄養因子→TrkB⑤侵害受容線維
Aδ線維
C線維
•鋭い痛み •速い痛み---1次痛 (30m/sec以下) •有髄性 •直径5m以下 •主に機械的侵害受容器侵害刺激
(機械刺激, 熱・冷刺激, 化学刺激)
•鈍い痛み •遅い痛み---2次痛 (2m/sec以下) ・0.5~1secの潜時がある •無髄性 •直径1.5m以下 •主に様々な刺激に応答する ポリモーダル受容器⑥Aδ侵害受容線維の反応
受容器電位 活動電位 起動電位 活動電位 ・Aδ侵害受容線維の自由終末に侵害刺激が加わると、受容器電位が発生。 ・この電位が引き金となって、スパイク発射体から活動電位が発生。 ・活動電位は一定の大きさを保ちながら神経線維に沿って伝わる。 ・有髄線維では活動電位が髄鞘を欠く絞輪の部分から発生する。 49⑦侵害受容線維と神経伝達物質
有髄Aδ線維
無髄C線維
2次ニューロン
100msec Aδ線維の反応 (グルタミン酸)C線維反応
(
グルタミン酸+Substance P: SP)
502次ニューロンの反応
AMPA 受容体 Ca2+ グルタミン酸 脱分極 Na+ Ca2+ Ca2+濃度の上昇 興奮 NOS活性化 PLA2活性化 PGE2 アラキドン酸 遺伝子発現 NO COX 侵害受容線維 シナプス後 ニューロン シナプス前線維 Aδ線維の反応 (グルタミン酸) ・AMPA受容体活 性化による脱分極 ・NMDA受容体は Mg+によって阻害 されている。
⑧後角侵害受容ニューロンにおける情報伝達
L型電位依存性 Ca2+チャネルL型電位依存性 Ca2+チャネル NMDA 受容体 AMPA 受容体 Ca2+ 脱分極 Na+ Ca2+ Ca2+ DAG IP3 Ca2+濃度の上昇 小胞体 興奮 SP NOS活性化 PLA2活性化 PGE2 COX アラキドン酸 NO P G PKC NK 受容体 Aδ線維+C線維反応 (グルタミン酸+P物質) (BDNF) ・AMPA受容体活性化に よる脱分極 ・NK1受容体活性化に よる脱分極 ・NMDA受容体も活性化 興奮の増大 ワインドアップ現象 痛みが強まる 53
⑧後角侵害受容ニューロンにおける情報伝達
シナプス後 ニューロン シナプス前線維 侵害受容線維 グルタミン酸 遺伝子発現54
★ゲートコントロール説
・後角のある種のニューロンは脊髄視床 路に軸索投射するが、太い径の触圧覚線 維と無髄の痛覚線維の両者によって活性 化される。 ・この投射ニューロンは介在ニューロン によって抑制される。 ・この介在ニューロンは太い感覚線維に より活性化され、痛覚繊維により抑制さ れる。このような神経経路により、痛覚 刺激による痛覚線維と機械受容器からの 太い軸索線維が同時に発火すると介在 ニューロンが活性化されて侵害受容信号 が抑制される。 ★しかし、このような神経回路は脊髄後角で見つかっていない。脊髄後角には、痛み信号の流入を
コントロールするゲートの機能が
ある
⑨脊髄後角の層分布と侵害受容ニューロン
視床 第I層 特異的侵害受容ニューロン:NS 広作動域ニューロン:WDR 広作動域ニューロン:WDR 第II層外層部 第II層内層部 第III層 第IV層 第VI層 第V層 Lissauer 路 脊髄後根 脊髄横断面 55★広作動域ニューロン (Wide dynamic range neuron: WDR)
50 25 0 50 25 0 10sec 25 0・刺激強度を強めると段
階的に発射が増加する。
・痛みの強度を知らせる
ニューロン。
c c b b a abrush pressure pinch
brush pressure pinch
★特異的侵害受容ニューロン(Nociceptive specific neuron: NS)
10msec 0.2mV 下心臓神経の電気刺激・受容野が狭く、痛みがどこにあるのかを知らせるニューロン。
・同一の侵害受容ニューロンに皮膚と内臓からの入力が収束。
→
関連痛
のメカニズム
57 10sec pressure pinch brush 50 0 機械刺激 末梢受容野⑩内臓痛と関連痛
★内臓痛は平滑筋・骨格筋の強い収縮により、局所の虚血とそれに伴う組織液 の酸性化、Kイオンの放出、発痛物質の蓄積などにより、内臓の痛覚繊維の興 奮閾値が低下し、過敏となり生じる。 ・内臓感覚線維は自 律神経に交じって上 行し、後根を経由して 脊髄後角に達する。 ★内臓(管腔臓器) は、切っても焼いて も、痛みを感じない。 また、閉塞に逆らって内容物を移送することで 強い収縮や伸展が起こると、痛みが生じる。⑩内臓痛と関連痛
59 ★関連痛とは痛みの原因が生じた部位とは別の場所に感じる痛み。 ・多くの関連痛は深部組 織(内臓、筋肉、関節)の損 傷が原因で起こる。 ・内臓からの一部の線維は 皮膚から入力を受ける同じ 後角神経細胞に終末する。 そのため内臓に病変がある と対応する皮膚分節に痛覚 過敏が生じる。大脳と小脳の境にある
テント
および
その上の
髄膜は三叉神経、そ
の下の髄膜は第2顎神
経で
支配され、
それら
が
頭蓋外の皮膚や筋
肉
に
関連痛
をもたらす
。血管痛は動脈周囲
の交感神経で受容さ
れる。
★頭蓋内の痛み
は
髄膜
や
血管で
生じる。
⑩内臓痛と関連痛
61 Ruchの収束投射説 (Mackenzieの収束促通説 ) (上位中枢説)
末梢説
Sinclairらの説 (Morleyの腸膜皮膚反射説 )中枢説
⑩内臓痛と関連痛~発生メカニズム
痛みの感覚的側面 脊髄 ↓(脊髄視床路) (視床)腹側基底核群 ↓ 体性感覚野 痛みの情動的側面 脊髄 ↓(脊髄視床路) (視床)髄板内核群 ↓ 大脳辺縁系
⑪痛みの伝導路
痛みの 感覚的側面 痛みの 情動側面 外側系 大脳皮質体性感覚野 視床 延髄 脊髄 腹側基底核群 VB complex 髄板内核群 IL 脳幹 大脳辺縁系 内側系 それ以外に 脊髄中脳路 脊髄網様体路63 一次ニューロン 無髄C線維 Aδ線維 Aβ線維 侵害受容 ニューロン 低閾値 機械受容 ニューロン 生じる感覚
痛み
触覚
痛み刺激 触刺激 ・生理学的疼痛 ・病態生理学的疼痛 痛覚過敏ー弱い刺激に対して正常より強く感じる。末梢受容体の感作や中 枢の可塑的変化によっておこる。 アロディニア(異痛症)ー非侵害性の刺激に対しても痛みとして感じる。主 に中枢の可塑的変化により生じる。⑫生理学的疼痛と病態生理学的疼痛
痛みの増強機構1 炎症時の末梢機序(末梢性感作)
末梢の炎症時には肥満細 胞、マクロファージ、 免疫細胞や損傷細胞か ら様々な 化学物質 が遊離 されて 直接的、 間接的 に末梢の 神経終末 の感受性 を変化 させる。痛みの増強機構3
中枢機序(中枢性感作)
① wind-up現象:侵害刺激が低頻度で連続的に加わると、脊髄痛覚ニューロンにおけ る活動電位の発生頻度が刺激毎に増加する。②長期増強現象(LTP):高頻度で連続 的な刺激が加わることでシナプスの伝達効率が長期的に高まる③シナプスのイオンチ ャネル活性化。④シナプスのダイナミックな形態変化。⑤末梢神経損傷により活性化 したグリア細胞による脊髄痛覚ニューロン活動の変調。67 炎症時、神経障害時 ニューロン・グリア由来の細胞外 ATP ↓ ミクログリアP2X4受容体の活性化 BDNF放出 ↓ ニューロンのTrkB 活性化 ↓ K+Cl-共輸送体2:KCC2を抑制 (KCC2:細胞内Cl-くみ出し因子) 細胞内Cl-濃度上昇 ↓ GABAの作用により 侵害受容ニューロンが脱分極
痛みの増強
九州大学薬学部 井上—津田研究室痛みの増強機構4
中枢機序(中枢性感作)
★痛みの増強機構
幻肢痛
四肢切断後の患者が、失った四肢が存在するような錯覚や、四肢が存在していた 空間に温冷感や痺れ感を知覚する現象。末梢神経の損傷によって出来た神経腫由 来の異常インパルス、脊髄レベルでの神経細胞の易興奮性、中枢性感作が原因。
~
セロトニン
と
ノルアドレナリン
作動性
前側索 延髄 中脳中心灰白 質 :PAG 視床下部 延髄吻側の腹内側部 : RVM(大縫線核を含む) 脊髄 中脳 A5/A7 後側索 弧束核 迷走神経 弓状核 橋 A6 (青斑核:LC) 69⑬下行性疼痛抑制系
最上位は視床下部弓状核。脊髄で下行性モノアミン作動性経路は直接接続あるい は後角表層の介在ニューロンを介して、侵害受容性の投射ニューロンを抑制する⑭上行性疼痛抑制系
内因性オピオイドペプチド
による疼痛抑制系
中脳中心灰白質から起こり、 視床下部弓状核に作用する系 ❶ドーパミン線維により弓状 核を刺激する。 ❷正中隆起を経て下垂体に作 用してβーエンドルフィンを 体液中へと分泌させて体液性 に弓状核を刺激する。 下行性疼痛抑制系を刺激 モルヒネは中脳中心灰 白質のオピオイド受容 体に結合し、上行性痛 覚抑制系を刺激するこ とで鎮痛作用もつ。μ 受 容 体 ( ミ ュ ー ) δ 受 容 体 ( デ ル タ ) κ 受 容 体 ( カ ッ パ ) O RL 1 受 容 体 内 因 性 リ ガ ン ド β -エ ン ド ル フ ィ ン エ ン ド モ ル フ ィ ン エ ン ケ フ ァ リ ン ダ イ ノ ル フ ィ ン ノ シ セ プ チ ン / オ ー フ ァ ニ ン F Q ア ゴ ニ ス ト モ ル ヒ ネ コ デ イ ン ペ チ ジ ン フ ェ ン タ ニ ル デ ル ト ル フ ィ ン ペ ン タ ゾ シ ン