椎间盘源性腰痛疼痛机制的研究进展
发布时(shí)间:2019-04-11作者:洛阳开云和慈铭健康管理(lǐ)有限公(gōng)司点(diǎn)击(jī):3317 次(cì)
腰痛给许多(duō)人带来痛苦,调(diào)查显示,超过80%的人在(zài)生活中会出现腰痛症状,而其中20%的人可发展为慢(màn)性腰痛。不仅患者(zhě)生活质量受到(dào)影响,社会和(hé)家庭(tíng)也承受着压力。腰椎间盘退行性病变被认为(wéi)是导致腰背疼痛的最主要原因(yīn)。传统观念认为,只有椎间盘突出进入椎管对脊髓神经产生机械(xiè)压迫时才会引起疼痛,但Lindblom和(hé)Wilson相继发现,即使椎间(jiān)盘造影显示无突出,部分患者仍存(cún)在腰痛。许多学者研究了退变(biàn)椎间(jiān)盘的解(jiě)剖结(jié)构、生(shēng)物力学等逐(zhú)渐认识到,无突出的(de)病变椎(zhuī)间(jiān)盘的确可以诱发(fā)疼痛(tòng)。1986年,HenryCrock首(shǒu)次提出了椎间盘源性腰痛的概念(niàn)。本文(wén)就其疼痛(tòng)机制综述如下。
椎(zhuī)间盘源(yuán)性腰痛(tòng)的诊断
1997年Bridwell定义椎间盘源性腰痛为(wéi):椎间盘(pán)内各种疾病(如退变、终板损伤等)刺激(jī)椎间(jiān)盘内疼痛感受器所引起的腰痛,不伴根(gēn)性症(zhèng)状,无神经或节段过度活动的影像学(xué)依(yī)据。一般(bān)来(lái)说,诊断盘源性腰痛需(xū)达到以下几点:(1)反复发作(zuò),疼痛持(chí)续6个月以上(shàng);(2)坐位症状加重,卧位(wèi)缓解(jiě)(3)MRI检查T2像示椎(zhuī)间盘低信号(黑间盘)、纤维环后部高(gāo)信号。(4)椎间(jiān)盘造影阳性(xìng)。椎间盘(pán)造影作为(wéi)一项有创操作,自从1948年Lindblom首次报道以来,不同学者对其褒(bāo)贬不一,但随着时代(dài)的发展(zhǎn),科技在(zài)不断进步,人们(men)对椎间(jiān)盘(pán)源性腰痛的认知也在不断提高,椎间盘(pán)造影在(zài)临床(chuáng)上逐(zhú)渐被广泛应用,成(chéng)为(wéi)重要(yào)诊(zhěn)断(duàn)标准之一。
椎间盘源性腰(yāo)痛的疼痛机制
在上个世(shì)纪,人们普遍认为椎(zhuī)间盘内并(bìng)没有神经支(zhī)配,椎间盘本身不会(huì)产生疼痛。Bogduk提出,椎间(jiān)盘由窦椎神经和交(jiāo)感干交通支神经支配,窦椎神经是由脊神(shén)经返支(zhī)和灰交通支构成,支配(pèi)椎间盘后方(fāng),交(jiāo)感(gǎn)干交通支神经则支配前方,两者共同(tóng)支配侧方区(qū)域。在纤维环的外层(céng)中,存在着(zhe)窦椎神经的神经(jīng)末梢(shāo),一旦纤维(wéi)环(huán)后1/3以及临近后纵韧带(dài)中的这些神经末梢受到各种因素的刺激,疼痛随之产生(shēng)。目前而言,这些因素是(shì)产生疼痛的主(zhǔ)要原因,可分为:压力改变、神经因素以及化(huà)学因子(zǐ)。
压力改变 根(gēn)据临床经验(yàn),大(dà)部分盘源(yuán)性腰痛患(huàn)者采取坐位时症状加重,而卧床休息后疼痛缓解(jiě),这(zhè)两种姿势对椎间盘造成的(de)压力(lì)不同,因此有学者认为椎间盘内(nèi)的压力改变是疼痛因素之一。椎间(jiān)盘(pán)压力变化的原因有很多,在不同程度上,可能引起(qǐ)椎间盘疼痛。对于年轻人来说,剧烈运动会使(shǐ)椎间盘压力分布发生变化,导致纤(xiān)维外(wài)环受到物理刺激(jī)而引起疼痛。而老年人(rén)的情况更为复(fù)杂。老(lǎo)年人的椎间盘可(kě)随时间发生退行性改变(biàn),一方面(miàn),髓核(hé)脱水,弹(dàn)性降低;另一方面(miàn),血供也逐渐减少,终板软骨的营养吸收(shōu)能力减弱,引起软骨终板变性(xìng)乃至坏死。在(zài)这些因素共同影响下,椎间盘可出现异常(cháng)活动,椎(zhuī)体不稳,椎间(jiān)盘内压力发生改变(biàn),椎间盘及(jí)后纵韧带(dài)中窦椎神经的痛(tòng)觉神经末梢受(shòu)到刺激,引起疼痛。
神经(jīng)因素 正(zhèng)常椎间盘中,窦椎神经分布在后(hòu)1/3和相邻的后纵韧带中,其(qí)余部分则没有神经分布,也就是说,理论上(shàng)而言纤(xiān)维内层(céng)和髓核无法(fǎ)感受到疼痛。研究发现腰椎(zhuī)退行性改变后可出现神(shén)经浸润(rùn)现象,即微血管(guǎn)和神经(jīng)会从(cóng)破裂的纤维环裂隙中长入,逐渐深入扩展至(zhì)纤维内层甚至(zhì)是髓核内。Copper等的研究发(fā)现和正(zhèng)常的椎间盘相(xiàng)比(bǐ),在退变的椎间(jiān)盘纤维里,神经纤维分布密度较高。Freemont等(děng)人通过(guò)免疫组(zǔ)化研究发现,一些(xiē)纤维环破裂的腰椎间盘内,从外层的纤(xiān)维环到髓核,存在血管肉芽组(zǔ)织区域(yù),有学者认(rèn)为这(zhè)一区域是髓核退(tuì)变、内层纤维环撕裂产生的肉芽延伸所致,而神经纤维可以沿着这些裂缝,从(cóng)肉芽组织区域(yù)逐渐长入椎间盘深处。这些神经(jīng)大(dà)多是无髓(suǐ)纤维,轻(qīng)微的压迫刺(cì)激都可能带来疼痛,极有可能是(shì)盘源性腰痛的主(zhǔ)要原(yuán)因(yīn)。
此外,人们对神经元也进行了相关(guān)的研(yán)究。椎间盘的神经主要来(lái)自背根神经节的(de)小型神经元,这些小(xiǎo)型神(shén)经元可以根(gēn)据化学性质的不(bú)同分为神经生长(zhǎng)因(yīn)子(NGF)依赖性的(de)肽能神(shén)经元和胶质(zhì)细(xì)胞源性神经营养因子(GDNF)依(yī)赖(lài)性的(de)非肽能神(shén)经元。NGF依赖性的肽能神经元可分泌P物质和降钙素基因相(xiàng)关(guān)肽(CGRP),这两种物质(zhì)可以(yǐ)导致神经痛觉过敏(mǐn),促进疼痛的(de)发展。当神经(jīng)元沿着裂缝,从肉芽组织区(qū)域长入椎间盘(pán)的深层(céng)时,NGF依(yī)赖(lài)性的肽能(néng)神(shén)经元(yuán)会分泌更多的P物质、CGRP、TrkA受体、NGF等,降(jiàng)低椎(zhuī)间盘的疼(téng)痛阈值,引(yǐn)起患(huàn)者疼(téng)痛。
化学因子(zǐ) 髓核是人体最大的无血管组织,退变后的髓核可作为抗原,刺(cì)激(jī)免(miǎn)疫(yì)反应的(de)发生(shēng),产生许多炎症(zhèng)介质,如IIL-1b,IL-6,前列腺素E2,NO,肿瘤(liú)坏死因子,单核细胞趋化蛋白,P物质,碱性成纤维细胞生(shēng)长因子和转化生(shēng)长因子(zǐ)β等(děng)。这些炎症介质通过退变间盘(pán)的裂(liè)隙达到外层纤维环,可以(yǐ)使外层(céng)的神经纤维(wéi)敏化(huà)或(huò)直接(jiē)刺激(jī)而(ér)引起(qǐ)疼(téng)痛(tòng)。
IL-1、IL-6是常见(jiàn)的炎症因子,正常椎间盘中不含IL-1、IL-6。Kang等检测了来自盘源性腰(yāo)痛患(huàn)者(zhě)标本(běn)的炎症介质表达,包括MMP、NO、PGE2以及IL-6。研究显示实验(yàn)组的MMP、NO、PGE2、IL-6含量显著(zhe)升高;而Burke等人也(yě)对此进行了类(lèi)似的研究。这说(shuō)明白介(jiè)素在盘源性腰(yāo)痛的疼痛产生中起到(dào)了重要作用。众所周知,IL-1可促(cù)进PGE2以及5-羟色胺(àn)的表达,而这两(liǎng)种因(yīn)子是人身体中最重要(yào)的致痛物质。同(tóng)时有研究发现,IL-1可以使人体的痛(tòng)阈(yù)降低,提高人体对疼痛的(de)敏感性,这与前列腺素(sù)E2的机(jī)制很相似。此外IL-1也可能启动其他炎症介质的(de)释放(fàng),引起神经根疼痛。IL-6是炎(yán)症促进因子,它(tā)可(kě)以促进炎症细胞的(de)聚集,激(jī)活炎(yán)症介质,促进炎症(zhèng)介质的释放,引起机体的疼痛(tòng)反(fǎn)应。肿(zhǒng)瘤坏死因子具有广泛的生物学活性,在人体细胞的调节、免疫、炎(yán)症反应等过程中起重要作用。在盘源性腰痛患者的(de)椎间盘里同样存(cún)在肿(zhǒng)瘤坏(huài)死因子的表达,而有(yǒu)学(xué)者(zhě)研(yán)究表明,肿瘤坏死因子(zǐ)是引(yǐn)起神经源性疼痛的(de)关键因子。肿瘤坏死因子作用于轴突后可以(yǐ)导致感觉神经(jīng)轴突的低水平(píng)异(yì)位传导,并且可以兴奋后角神经元,这很(hěn)有可能是引起疼痛的原(yuán)因。磷(lín)脂酶A2是一种(zhǒng)内源(yuán)性炎症介质,它具有强烈的刺激性,可以(yǐ)刺(cì)激硬膜和神经根,引起神经根炎,产生疼痛。1990年,Saal等率先发现了突(tū)出的椎间盘组织中含有高水平的磷脂酶A2,并提出(chū)磷脂酶A2在(zài)突出(chū)的椎间盘组织中可以启(qǐ)动炎症(zhèng)反应。目前认(rèn)为,在外力(lì)作用下椎间盘变性,纤(xiān)维环会(huì)逐渐变薄(báo)并最终破裂,含有磷脂酶A2的髓核(hé)液体(tǐ)就会漏(lòu)出到椎间盘周围的(de)组织(zhī),从而产生腰痛。
神经营养素家族(zú)中的神经生长因子(NGF)也在(zài)盘(pán)源性腰痛的发生发展(zhǎn)中起着不可或缺的作用。正常椎间盘结构中没有发现神经生(shēng)长因子及其受体的表达,而在病(bìng)变(biàn)的椎间盘中有着较(jiào)高的水平。一方面(miàn),NGF可(kě)以促进神经轴突(tū)生长,从而加重神经浸润(rùn)现象,导致(zhì)病情进一步发展;另一方方(fāng)面,NGF可以诱导P物(wù)质的释放而引起疼痛,可以与(yǔ)伤(shāng)害性(xìng)感受器(qì)酪氨酸激(jī)酶受体A受体作用或通过上调神经(jīng)元中的痛温觉受体,导(dǎo)致伤(shāng)害性感受痛觉过(guò)敏(mǐn),可以结合肥大细(xì)胞,促进(jìn)释(shì)放5-羟色胺、组胺,产生痛(tòng)觉过(guò)敏。
此外,还有各种炎症因子,通过引起椎间盘内微环境改变(biàn),以直接刺激或者(zhě)降低神经疼痛阈值的方式,导致盘源性疼痛的发生。
小结与展(zhǎn)望
椎间盘源性腰痛可由压力(lì)变化、神经因素以及(jí)炎(yán)症(zhèng)介(jiè)质产生(shēng)。这些因素(sù)可以单独作用,也可同(tóng)时存在相互作用,如腰椎退行性改变后腰椎异(yì)常活(huó)动可以刺激窦椎神(shén)经(jīng)引起疼痛,也同时(shí)将椎间盘内的炎(yán)症介质泵入(rù)相邻(lín)椎体,刺激神经引(yǐn)发疼痛。对盘源性腰痛(tòng)机制的深入(rù)研究,可(kě)帮助临床(chuáng)工(gōng)作(zuò)者(zhě),针对不同的因素,采取相(xiàng)应(yīng)手(shǒu)段,有效缓解腰痛(tòng)症状(zhuàng),提高患者(zhě)生活(huó)质量。
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