痛みの生理学と病態生理学
痛みの生理学と病態生理学は、神経系が有害な事象や組織損傷をどのように検出し、伝達し、調節し、知覚するか、そしてこれらのメカニズムが疾患によってどのように変化するかを研究する学問である。末梢感覚ニューロンの分子生物学、痛みを処理する脊髄および上位脊髄回路、そして初期の損傷が治癒した後も痛みが持続することを可能にする不適応な可塑性に及ぶ。
Definition
痛みは、国際疼痛学会によって、実際のまたは潜在的な組織損傷に関連する、またはそれに似た不快な感覚的および感情的な経験と定義されている。その生理学と病態生理学は、その経験を生成し、調節し、維持する神経学的および分子プロセスに関わる。
Scope
この分野は、痛み医学のトピックとして、痛みの根底にある生物学について読者に理解を促すものである。侵害受容と痛み信号伝達、急性痛と慢性痛を区別するメカニズム、中枢性感作、炎症性疼痛を扱う。痛みを生理学的および病態生理学的な主題として、参照および教育のために扱い、臨床的評価や治療の指針とはしない。
Sub-topics
Core questions
- 末梢感覚ニューロンは、有害な刺激をどのように電気信号に変換するのか？
- 侵害受容情報は、脊髄と脳でどのように処理され、調節されるのか？
- 保護的な急性痛を、持続性または慢性痛に変換するメカニズムは何か？
- 炎症と神経可塑性は、どのように痛みの感受性を増幅するのか？
Key concepts
- 侵害受容
- 侵害受容器の変換
- 末梢性感作
- 中枢性感作
- 下行性調節
- 急性痛と慢性痛
- 炎症性疼痛
- 神経障害性疼痛
Key theories
- ゲートコントロール理論と現代の侵害受容性可塑性
- 痛みの伝達は受動的な中継ではなく、後角内で、また下行性制御によってゲートされ、動的に調節される。侵害受容回路における活動依存性可塑性は、痛み信号伝達のゲインを増加させることがあり、これは慢性痛を理解する上で中心的な概念である。
Mechanisms
有害な刺激は、一次感覚ニューロン（侵害受容器）の末梢終末にある特殊な受容体とイオンチャネルによって変換され、脊髄後角に伝わる活動電位を生成する。そこで信号は処理され、ゲートされ、視床、皮質、辺縁系領域に到達する上行路に中継され、そこで痛みは感覚的および情動的な経験として知覚される。脳幹からの下行路はこの伝達を調節する。疾患においては、末梢および中枢性感作が閾値を下げ、反応を増幅するため、通常は無害な刺激が痛みを伴うようになり（アロディニア）、痛みを伴う刺激はより強くなる（痛覚過敏）。
Clinical relevance
痛みのメカニズムを理解することは、なぜ痛みが治癒後も持続するのか、なぜ進行中の組織損傷なしに痛みが起こることがあるのか、そしてなぜ異なる痛みの状態が介入に対して異なる反応を示すのかを説明するのに役立つ。この分野は、臨床的推論が依拠する生物学的背景を記述するものであり、個別化された臨床的評価や管理の代わりとなるものではない。
Epidemiology
痛みは、人々が医療を求める最も一般的な理由の一つであり、慢性痛は世界中の成人人口のかなりの割合に影響を与えているため、持続性疼痛の病態生理学は生物医学研究の主要な焦点であり、障害の認識された原因となっている。
Evidence & guidelines
ここでの概念的枠組みは、国際疼痛学会の改訂された痛みの定義（Raja et al., 2020）と、ICD-11に採用された慢性痛の分類（Treede et al., 2015）、および痛みの神経生物学に関するメカニズム的統合（Basbaum et al., 2009; Woolf & Salter, 2000）に基づいている。
History
痛みのメカニズムに関する現代の研究は、20世紀の感覚生理学とゲートコントロール理論に関する研究から発展し、その後、侵害受容性イオンチャネルの分子同定と活動依存性可塑性の認識を通じて拡大した。ICD-11慢性痛分類で形式化された、痛みそれ自体が疾患となりうる経験であるという再定義は、痛みを損傷の症状としてのみ見ることから脱却する転換点を示している。
Key figures
- Clifford Woolf
- Allan Basbaum
- David Julius
- Srinivasa Raja
- Rolf-Detlef Treede
Related topics
Seminal works
- woolf-2000
- basbaum-2009
- raja-2020
- treede-2015
Frequently asked questions
- 痛みは組織損傷と同じですか？
- いいえ。痛みは、実際のまたは潜在的な組織損傷に関連する感覚的および感情的な経験ですが、組織損傷なしに発生することもあり、また組織損傷があっても痛みを伴わないこともあります。この関係は、神経系の処理と調節によって形成されます。
- なぜ一部の痛みは慢性化するのですか？
- 持続する痛みは、初期の損傷が解決した後でも感度が高まった状態を維持する、末梢および中枢性感作を含む、痛覚システムの不適応な変化を反映していることがよくあります。