近年来，各种手术的术后镇痛需求越来越大。因此，麻醉科的工作量越来越多大。然而，尽管使用了自控术后镇痛或者多模式镇痛，也往往效果欠佳。也正因为此，术后镇痛也常常招致患者或者外科的不满。
知己知彼百战不殆。因此，若想做好术后镇痛，必须要了解术后疼痛的发生机制。
下面，我们就重点介绍一下术后疼痛的发生机制：
首先，我们必须明确一个内容：术后疼痛的发生其本质是伤害性感受通过传导、传递、感知、调制四个过程在中枢神经系统中的表达。
【传导】
伤害性感受器是激活阈值较高的感觉感受器，主要感知组织损伤或长期作用于可损伤组织的非伤害性刺激。这些感受器是初级传入神经纤维的游离末梢，遍布在机体外周。伤害性刺激（当刺激持续存在产生伤害时，可导致体液和细胞反应，并形成炎症）可激活有髓鞘的A-δ伤害性感受器和无髓鞘的C伤害性感受器。A-δ伤害性感受器对机械性刺激敏感，并以5~25m/s的速率传导针刺样感觉；C伤害性感受器呈多种模式，传导速度小于2m/s，传递组织损伤产生的冲动，由于C伤害感受器呈多种模式，所以它们对温度、化学和机械损伤均可产。
【传递】
外周末梢产生的神经冲动传递到脊髓和大脑的过程分为几个阶段。感觉神经冲动通过脊髓背角初级传入神经元轴突传导。背根神经节（DRG）包含A-δ和C伤害性感受器的细胞体。进入脊髓后，伤害性感受器沿Lissauer束上行或下行数个节段后，与脊髓背角I、II（脊髓灰质）和V层中的二级神经元形成突触。
中枢性神经疼痛上传通路有两条主要的上传通路：新脊髓丘脑束和旧脊髓网状丘脑束。针刺样感觉（A-δ传入）经由新脊髓丘脑束到达中央后回，而由组织损伤导致的疼痛（C传入）是通过旧脊髓网状丘脑束穿过网状结构到达皮层。
【感知】
身体伤害所产生的负面情感（恐惧）和典型的不愉快感受也被称之为疼痛。这与大脑皮质和边缘系统有关。信息从某些背角投射神经元经由丘脑传导到对侧躯体感觉皮层。这种传入映射保留了疼痛位置、强度和性质的信息。其他一些伤害性传入信息经由丘脑传到边缘系统，与来自脊髓网状束和脊髓中脑束的传入信息一起共同介导疼痛的情感感受。
疼痛在较高级中枢的整合非常复杂。疼痛识别能力部分具有躯体皮层点位特性，涉及初级和二级感觉皮层。躯体性疼痛的整合在该水平进行，使大脑对疼痛进行定位。情感部分的整合涉及各种边缘结构，尤其是扣带回皮质。
【调制】
1.下行抑制通路
大脑的许多区域与伤害性刺激的调制有关，包括躯体感觉皮层、下丘脑、PAG和中缝大核。下行系统主要由三部分组成：阿片系统、去甲肾上腺素能神经元和5-羟色胺能神经元。阿片系统与下行性镇痛有关；来自蓝斑的去甲肾上腺素能神经元投射到后侧索；来自中缝大核的5-羟色胺能神经元经后侧索投射到脊髓。
2.外周致敏
反复或长时间伤害性刺激和（或）暴露于某些炎症介质中都能使伤害性感受器致敏。致敏的伤害性感受器表现为激活阈值降低和放电频率增快。外周致敏在痛觉过敏、异常性疼痛和中枢性致敏中起到重要作用。
中枢致敏现象是脊髓神经元过度兴奋的一种状态。中枢致敏的背角发生的另一个变化是反应阈值降低，对阈上刺激的反应在强度和持续时间上都增强，并且背角神经元的感受范围扩大。
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