椎间盘源性腰痛(tòng)疼痛机制(zhì)的研究(jiū)进展
发布时间:2019-04-11作者(zhě):洛阳慈(cí)铭健(jiàn)康管理有(yǒu)限公司点(diǎn)击:3327 次
腰痛(tòng)给(gěi)许(xǔ)多人带来痛苦,调查显示,超过(guò)80%的人在生活中会出现腰痛症(zhèng)状,而其中20%的人可发展(zhǎn)为慢性(xìng)腰痛。不(bú)仅(jǐn)患者生活质量受到影响(xiǎng),社会和(hé)家庭也(yě)承受着压力。腰椎间盘退行性病变被认为是(shì)导致腰(yāo)背(bèi)疼痛的最主要原因。传统观(guān)念认(rèn)为,只有椎间(jiān)盘突出(chū)进入椎管对脊髓神经(jīng)产生机械压迫时才会引(yǐn)起疼痛(tòng),但Lindblom和(hé)Wilson相(xiàng)继发现,即(jí)使椎(zhuī)间盘造影显示无突(tū)出,部(bù)分患(huàn)者仍存在腰痛。许多学者(zhě)研究(jiū)了退变椎间盘的(de)解剖(pōu)结构(gòu)、生物(wù)力学等逐渐认识(shí)到,无突出的(de)病变椎间盘的确可以诱发疼(téng)痛。1986年,HenryCrock首次提出了(le)椎间盘源性腰痛(tòng)的概念。本(běn)文就(jiù)其疼痛(tòng)机制综述如下(xià)。
椎间盘源性腰(yāo)痛的诊断
1997年Bridwell定义(yì)椎间盘(pán)源性腰痛为:椎(zhuī)间盘内各(gè)种疾病(如(rú)退(tuì)变、终板损伤等)刺激椎间(jiān)盘内疼(téng)痛感受(shòu)器所引起的腰痛(tòng),不伴根(gēn)性症状,无(wú)神经或节段过(guò)度活动的(de)影(yǐng)像学依据。一般来说(shuō),诊断盘源(yuán)性腰(yāo)痛需达到以下几点:(1)反复(fù)发作,疼痛持续6个月以上(shàng);(2)坐位(wèi)症(zhèng)状加(jiā)重,卧位缓(huǎn)解(3)MRI检查T2像示(shì)椎间盘低信号(黑间盘)、纤(xiān)维环后部高信号。(4)椎(zhuī)间盘造影阳(yáng)性。椎(zhuī)间盘造(zào)影作为一项有创操(cāo)作(zuò),自(zì)从1948年Lindblom首(shǒu)次报道以(yǐ)来,不同(tóng)学者(zhě)对其褒贬不一(yī),但(dàn)随着时代的发展,科(kē)技在不断进步,人们对(duì)椎间盘(pán)源性腰痛的(de)认(rèn)知也在不(bú)断提高,椎间盘造影(yǐng)在临床上逐渐被广泛应用,成为重要诊断标准之一。
椎间盘源性腰痛(tòng)的疼痛(tòng)机制
在上(shàng)个世纪,人们普遍(biàn)认为椎间盘内并没有神经支配,椎间盘本身不会产生疼痛。Bogduk提出(chū),椎间盘由窦椎(zhuī)神经和交感干(gàn)交通支神经支(zhī)配,窦椎(zhuī)神经(jīng)是由脊神经(jīng)返支和灰交通(tōng)支构成,支(zhī)配椎间盘后方,交感干(gàn)交通支神经(jīng)则支(zhī)配前方,两者(zhě)共同支配侧方区域。在纤维环的外(wài)层中(zhōng),存在着窦椎神经的神经末(mò)梢,一旦纤维环后1/3以及(jí)临近后纵韧带中的这些(xiē)神经末(mò)梢(shāo)受到各(gè)种因素的刺激,疼(téng)痛随(suí)之产(chǎn)生。目前而言(yán),这些因素是产生疼痛的主要原因,可(kě)分为:压力改变、神经因素以及化学(xué)因子。
压力改变 根据临床经验,大部分盘源(yuán)性腰痛患者采取(qǔ)坐位(wèi)时(shí)症状加重,而卧床休息(xī)后疼(téng)痛缓解,这(zhè)两种姿势(shì)对椎间盘造成的(de)压力不同,因此有(yǒu)学者认为椎间盘内的压力改变是疼痛因素之一。椎间盘压力(lì)变化(huà)的原因有很多,在不(bú)同程度上,可能引起椎间盘(pán)疼痛。对于年轻人来(lái)说,剧烈运动会使(shǐ)椎间盘压力分布发生(shēng)变化,导致纤(xiān)维外环受到物理刺激而引起疼痛。而老年人的情况更(gèng)为复杂。老(lǎo)年人的椎(zhuī)间盘可随(suí)时(shí)间发生退行性(xìng)改变,一方(fāng)面,髓(suǐ)核脱水,弹(dàn)性降低;另一方面,血供也逐(zhú)渐减少,终板软骨的营养吸收能(néng)力减(jiǎn)弱(ruò),引起软骨终(zhōng)板变性乃至坏死(sǐ)。在这些因素共同影(yǐng)响下,椎间盘可出(chū)现(xiàn)异常活动,椎体不(bú)稳(wěn),椎间盘内压(yā)力发生改(gǎi)变(biàn),椎间盘及(jí)后纵韧带中窦椎神经的痛(tòng)觉神经末梢受到刺激,引(yǐn)起疼痛。
神(shén)经因素 正(zhèng)常椎间盘(pán)中,窦椎神经分(fèn)布在后1/3和(hé)相(xiàng)邻的后纵韧带中,其(qí)余部(bù)分(fèn)则(zé)没有神经分布(bù),也就是说,理论(lùn)上而言(yán)纤(xiān)维内层和髓核无法感受到疼痛(tòng)。研究发现腰椎退(tuì)行性(xìng)改变后可(kě)出现神经浸润(rùn)现象,即微血管(guǎn)和神经会从破裂的纤维环裂隙中长入(rù),逐(zhú)渐深入扩展至(zhì)纤维(wéi)内层(céng)甚至(zhì)是髓核(hé)内。Copper等的研(yán)究(jiū)发现(xiàn)和(hé)正常的椎(zhuī)间盘相(xiàng)比(bǐ),在退变的椎间盘纤维里(lǐ),神经纤维分(fèn)布密度较高(gāo)。Freemont等人通过(guò)免疫组化研究发现,一(yī)些纤(xiān)维环(huán)破裂的腰椎间(jiān)盘内,从外层的(de)纤(xiān)维(wéi)环到髓核(hé),存在血管肉芽组织区域,有学者认为这一区域是髓核退变、内层纤维环(huán)撕(sī)裂产生(shēng)的肉芽延伸所致,而(ér)神经纤维可以(yǐ)沿着这些裂缝,从肉芽(yá)组织区(qū)域逐渐长入椎间盘深处。这(zhè)些(xiē)神经大多是(shì)无(wú)髓纤维(wéi),轻微(wēi)的压迫(pò)刺激都可(kě)能带(dài)来疼痛(tòng),极有可(kě)能是盘源性腰痛的主要原因。
此外(wài),人(rén)们(men)对神经元(yuán)也进行了相(xiàng)关的研究(jiū)。椎(zhuī)间盘的神经主要来自背根神经(jīng)节的小(xiǎo)型神(shén)经元,这些小型神经元可以根据(jù)化学性质的不同分为神经生长因(yīn)子(NGF)依赖性的肽能神经元和胶(jiāo)质细胞(bāo)源性(xìng)神经营养因子(GDNF)依赖性的非肽能神(shén)经元。NGF依赖性的肽能神经元可分泌(mì)P物质和降钙素基(jī)因相关肽(CGRP),这两种物质可以导致神经痛觉过敏,促进疼痛的发展。当神经元沿着裂缝,从肉芽组织区域长入椎(zhuī)间(jiān)盘的深层时,NGF依赖(lài)性的肽能神(shén)经元会(huì)分泌更多的P物质、CGRP、TrkA受体(tǐ)、NGF等(děng),降低椎间(jiān)盘的(de)疼痛阈值,引起患(huàn)者疼痛(tòng)。
化学因子 髓核是人体(tǐ)最大(dà)的无血管组织(zhī),退变(biàn)后的髓核可作为抗原,刺(cì)激免疫反应的发生,产生许多炎症(zhèng)介质,如IIL-1b,IL-6,前列腺素E2,NO,肿瘤坏死因子,单核细(xì)胞趋化蛋白,P物质,碱性成(chéng)纤维(wéi)细胞生长(zhǎng)因(yīn)子和转化生(shēng)长因子β等。这些炎症介质通过退变间盘的裂隙达到外层(céng)纤维环,可以(yǐ)使外层的神经纤维(wéi)敏化或直接刺(cì)激而(ér)引(yǐn)起疼痛。
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(děng)检测了来自盘源性腰痛患者标本的炎症介质表达(dá),包括MMP、NO、PGE2以(yǐ)及IL-6。研究显示实验组的MMP、NO、PGE2、IL-6含量显著升高;而Burke等人也对此(cǐ)进行(háng)了类似的研究。这说(shuō)明(míng)白介素在盘(pán)源性腰痛的疼痛产生(shēng)中(zhōng)起(qǐ)到了重要作(zuò)用。众(zhòng)所周知,IL-1可(kě)促进PGE2以及5-羟色胺(àn)的(de)表(biǎo)达(dá),而这两(liǎng)种因子是人身体中最重要的致痛物质。同(tóng)时有研究发现,IL-1可(kě)以使人体的痛阈降(jiàng)低(dī),提(tí)高(gāo)人体(tǐ)对疼痛(tòng)的(de)敏感性,这(zhè)与前列腺素E2的机制(zhì)很相似。此外IL-1也可(kě)能启动其他炎症介质的释放,引起神经(jīng)根疼痛。IL-6是(shì)炎症促进因子,它可以促进炎症细胞的聚集,激活炎(yán)症介质,促进炎症介质的释放,引起机体的疼痛反应。肿瘤坏死因子具有广泛(fàn)的生物(wù)学活性,在人体细胞的调(diào)节、免疫、炎症(zhèng)反(fǎn)应等(děng)过程中起重要作用。在盘(pán)源性腰痛患(huàn)者的椎(zhuī)间盘里同(tóng)样存(cún)在肿瘤坏(huài)死(sǐ)因子的表(biǎo)达,而有学者研究(jiū)表明,肿(zhǒng)瘤坏死因子是引起神(shén)经源性疼痛的关键因(yīn)子。肿瘤坏(huài)死因子作用于轴突(tū)后可以导致感觉(jiào)神(shén)经轴突的(de)低(dī)水平异位传导,并且可以兴奋后角神经元,这很有可能是引起疼痛的原因。磷脂酶A2是(shì)一种内源性炎症介(jiè)质,它具有强烈(liè)的刺(cì)激性,可以刺激硬膜和神(shén)经(jīng)根(gēn),引起神(shén)经根炎,产生疼痛。1990年,Saal等(děng)率先(xiān)发现了突(tū)出的椎间(jiān)盘组织中含有(yǒu)高水(shuǐ)平的(de)磷脂酶A2,并(bìng)提(tí)出磷脂(zhī)酶A2在突(tū)出的(de)椎间盘组(zǔ)织中可以启动炎症反应。目前认为,在外力作用下椎间(jiān)盘(pán)变(biàn)性,纤维环(huán)会逐渐(jiàn)变(biàn)薄并最终(zhōng)破裂,含有磷脂(zhī)酶A2的髓核液体就会(huì)漏(lòu)出到椎间盘周围的组织,从而产(chǎn)生腰(yāo)痛。
神经(jīng)营养素家族中的(de)神经生长因子(zǐ)(NGF)也在盘源性腰痛(tòng)的发生发展中起(qǐ)着不可(kě)或缺的作用。正常(cháng)椎间盘结构中没有发现神经生长因(yīn)子及其受体的表达,而在病变(biàn)的椎间盘(pán)中有着较高的水平(píng)。一方面,NGF可以促进神经轴突生长,从而加(jiā)重(chóng)神经(jīng)浸润(rùn)现(xiàn)象(xiàng),导致(zhì)病情进(jìn)一(yī)步发展;另一(yī)方方面(miàn),NGF可以诱导P物质的(de)释(shì)放而引起疼(téng)痛,可以与伤害(hài)性感受(shòu)器酪氨酸激酶受体A受体作(zuò)用或通(tōng)过上调(diào)神经元中(zhōng)的痛温觉受(shòu)体,导致伤害性感(gǎn)受痛觉过敏,可以结(jié)合肥大细胞,促进释放5-羟色胺、组(zǔ)胺,产(chǎn)生痛觉过敏。
此外(wài),还有各种炎(yán)症因子,通过引(yǐn)起椎间盘内微环境改变,以直(zhí)接刺(cì)激或者降低神经疼痛阈值的方式,导(dǎo)致盘源性疼痛的发生。
小结(jié)与展望
椎间盘源性腰痛(tòng)可由压力变化、神(shén)经因素以及炎症(zhèng)介质产生。这些因素可以单独作用,也可同时存(cún)在相互作用,如腰椎退(tuì)行性改变后(hòu)腰椎(zhuī)异常(cháng)活动(dòng)可(kě)以刺激窦椎神经引起疼痛,也(yě)同时将椎间(jiān)盘内的炎症介质泵(bèng)入(rù)相邻椎体,刺激(jī)神经引发(fā)疼(téng)痛(tòng)。对盘源性腰痛机制的深入研究,可帮(bāng)助(zhù)临床工作者,针(zhēn)对不同(tóng)的(de)因(yīn)素(sù),采取(qǔ)相应手段(duàn),有效缓解腰痛症状,提高患者(zhě)生活质(zhì)量(liàng)。