疼痛
疼痛理论
关于疼痛的感觉一直有两种理论，一种是定量理论，即强度理论，另一种是刺激特异性理论。前者认为，疼痛源于过度刺激(例如，过热或过冷，对组织的过度损伤)。这一理论最简单的形式包含了这样一种信念:同一传入神经纤维被所有这些不同的刺激激活;只有当他们进行比平时多得多的冲动时，才会感到疼痛。但是20世纪获得的知识表明，定量理论——至少在其经典形式中——是错误的。外围神经纤维是刺激特异性的;每个人都被某种形式的能量所激发。的疼痛的刺激-特异性理论认为，疼痛是各种冲动之间相互作用的结果脊髓而且大脑这些冲动通过某些非髓鞘纤维和小髓鞘纤维传递到脊髓，而刺激这些神经纤维的特定刺激是有害的。
躯体组织中的某些类型的神经纤维不会引起疼痛，无论它们有多少或受到刺激的频率有多高。这一类包括只报告皮肤变形的机械感受器和构成姿势和运动组织的一部分的肌肉和肌腱的较大传入神经纤维。无论它们如何兴奋，这些感受器都不会产生疼痛。但当这些组织中的较小纤维受到机械或化学刺激时，确实会引起疼痛。
皮肤的热感受器也是刺激特异性的。保暖纤维因温度升高而激发抑制通过降低温度，冷纤维对冷刺激的反应相似。虽然疼痛是由非常热、非常冷的刺激和强烈的机械刺激引起的，但这只发生在传入神经纤维的激活时，传入神经纤维专门报告有害事件。当没有有害事件发生时，这些神经纤维是沉默的。
相比之下，疼痛的定量理论似乎适用于内脏，在反射组织中使用的传入神经纤维也报告引起疼痛的事件。在心，直肠,膀胱在美国，疼痛似乎是感觉神经纤维冲动的总和，而可能不是由一组专门用来报告有害事件的纤维介导的。例如，在心脏中，机械刺激所激发的神经纤维与体内形成的引起疼痛的化学物质所激发的神经纤维是一样的。在膀胱、直肠和结肠中，由引起疼痛的物质激活的神经纤维与由内脏扩张和收缩激活的神经纤维相同。这意味着，当这些器官强烈收缩，试图排出内容物时，同样的神经纤维正在报告排尿或排便欲望的状态，以及疼痛的感觉。
低水平疼痛通路
组织
并不是所有的组织都引起疼痛;此外，每个组织必须以适当的方式刺激调用它对疼痛的特殊感觉。作为身体的外层，皮肤很容易发出疼痛的警告，但其他组织与外部不直接接触环境恰恰相反。例如，在神经外科手术中，可以对大脑进行穿刺、切割和烧伤，而患者只需要对疼痛敏感的头皮进行局部麻醉。的肺，肝,脾也不要引起疼痛，无论他们如何刺激。当内脏的内容物通道受阻，肌肉组织必须进行强烈的收缩和拉伸时，疼痛就会产生。疼痛不能通过切割或烧伤肠壁来引起，而是拉扯肠系膜组织，将肠系膜组织连接到肠系膜上后腹壁引起疼痛。造成这些差异的原因很清楚。组织对可能发生的损伤很敏感，而对那些可能永远不会发生的损伤则不敏感。
疼痛的警示作用虽然明显，但并不等同于伤害感受即对可能损伤身体组织的力的感知。痛觉可以无痛地发生，反之亦然;而且，痛觉只是整个痛觉行为的一部分。也有反射效应，如局部反射从皮肤突然的有害刺激。自主效应，比如血压心率和呼吸的加快，以及其他兴奋性交感神经作用，也会发生。它们甚至会尖叫或嚎叫，警告其他动物危险和痛苦的事情正在发生。
急性慢性疼痛在很多方面有所不同。急性疼痛发生在突然的损伤，如踩到钉子或咬到舌头。慢性疼痛就是疼痛病理病症——痛风、关节炎或癌症引起的疼痛。
关节的急性炎症对神经的影响报告关节的状态中枢神经系统已经被研究过了吗关节炎在动物。在这种情况下，局部形成的化学物质刺激小的有髓鞘和无髓鞘传入纤维，报告有害事件。这些神经大多被炎性分泌物致敏，开始不断地发出冲动。这种流向脊髓背角神经元的冲动增加了它们的兴奋性，因此其中许多神经元也开始持续放电。通常只会被有害刺激刺激的神经元现在也会对轻触产生反应。与此同时，相关区域的运动神经元也会自发放电，通常不会引起戒断反射的刺激现在会引起长时间的反射反应。运动神经元本身没有变化;变化在于射击阈值来自发炎区域的外周神经元和传入神经纤维和运动神经元之间的中间神经元。这些中间神经元最终连接到大脑，因此敏感性增加的状态传递给相关的脑神经元。最终，大脑半球的神经元连续自发地产生脉冲。大脑的其他神经元开始对正常情况下不会发生的受影响关节的运动做出反应。
在一些患有慢性疼痛的人身上，持续的疼痛冲动改变了丘脑和大脑皮层神经元的特征。例如，一个人在做丘脑手术前10天牙痛帕金森症突然又牙痛了当丘脑刺激电。正常情况下，刺激丘脑的这一部分不会引起疼痛。
周围神经
大多数构成背根的传入神经是无髓纤维。在生理范围内的温度(以及可能损害身体的高温)、化学物质(包括身体产生的物质)和强烈的机械刺激(如刺扎和挤压)都会激活这些纤维。无髓鞘纤维以相对较慢的速度传输信号，大约0.5-2.0米每秒(1.0-4.5英里每小时)。较小的有髓纤维报告皮肤的机械刺激，有害刺激和低温。
如上所述，疼痛并不是不可避免的非髓鞘纤维放电的结果报告有害事件。这些纤维可能以缓慢的速度放电而不引起疼痛;他们甚至可以持续射击一个小时左右而不感到疼痛。此外，疼痛阈值并不与无髓鞘纤维活动的开始相对应，因为当神经冲动放电减少时，疼痛会增加。
脊髓
周围神经纤维的刺激特异性组织在脊髓内不继续，因为各种传入神经纤维不将它们的冲动专门传递给只有一种感觉的神经元。在背角(接收传入脉冲的脊髓区域)，少数神经元纯粹是痛觉的，但大多数神经元报告有害事件同时接受有害输入和机械接受输入。后者被称为收敛神经元。背角神经元的外周场(接收刺激的身体区域)的大小不断变化，这取决于神经元的兴奋性状态。此外，外围场的事件会影响未来的反应。例如，沿着一组传入神经纤维重复输入，在中枢神经系统中产生逐渐减少的反应，称为习惯化。此外，反应减弱的区域从最初接收输入的局部神经元扩散到邻近的神经元。
背角神经元兴奋性的状态取决于许多变量。如果它很容易兴奋，它会对许多传入神经的冲动作出反应外围神经纤维;如果它是相对不可兴奋的，它只会受到那些连接到它并位于它附近的周围纤维的影响。被许多传入纤维刺激的神经元接收的输入区域比只接收与其最接近的纤维的神经元接收的输入区域更大。由于这个原因，与背角神经元相连的皮肤或深层组织的区域变化不定。在使用受损皮肤的实验中，人们发现a接二连三来自受损区域的神经冲动增加了背角神经元的兴奋性。一旦这种过度兴奋的状态被建立起来，它就会持续一段时间，而不需要周围神经的进一步输入。在这种局部兴奋的状态下，一些背角神经元接收到来自受损皮肤区域的输入，如果皮肤处于正常状态，它们就不会接收到这些输入。
上述趋同神经元的活动可被抑制触觉刺激:对它们周围野区的刺激或对身体另一侧的同源区域的刺激此外，他们对刺激的反应可以通过周围区域的皮肤损伤而增加。长纤维束由这些汇聚的神经元和背角的其他神经元产生，这些神经元穿过中线，通往丘脑和大脑的其他核。这些纤维构成脊椎丘脑束。疼痛冲动的另一个主要途径结束于脑的网状形成延髓和脑桥，被称为脊髓网状束。据信，大脑的脊髓网状输入服务于与疼痛相关的自主反应和情绪成分，而脊髓丘脑束则服务于意识感觉，具有准确的时间和空间方面。中央椎管周围的神经元接收来自膀胱而且结肠它们的上面的体细胞组织可能连接到一个提升在中央运河附近的灰质区域。