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CRPS(RSD)-2)痛み信号の通り道と自律神経(ANS)-

2013/10/06

CRPS(RSD)を理解するために-2)痛み信号の通り道と自律神経(ANS)

≪トップページ(目次)≫

bud 痛み信号の通り道「体線コード」


前回、末梢神経は信号を運ぶ電器コードに過ぎないということを申し上げました。それでは、痛みがどのようにして脳に伝えられるのかをもう少し詳しく見ていきたいと思います。

「膝が痛い」あるいは「足がしびれる」といっても、もちろん膝そのものが「痛い」と言っているわけではありませんし、足が「しびれる」と訴えているわけでもありません。痛みやしびれという感覚は脳で作られています。

たとえば、足の上に物を落とした際、皮膚にあるセンサーが異常な圧力を感知して、ある種の信号を発します。その信号は末梢神経を通って脊髄に送られ、やがて脳にたどり着きます。この信号は脳に到達するまでのあいだは痛みではなく、単なる信号に過ぎません。一種の微弱電流のようなものです。

この信号は脊髄の中で複雑な過程を経て、徐々に解析されていき、最後に脳の痛み中枢にたどり着くと、人間はそこで初めて痛みを感じることになります。

痛みのほかにも圧力、振動、酸やアルカリなどPHが極端に傾いたもの、熱さ、冷たさなどに反応する数種類のセンサーが皮膚に内蔵されており、それらが刺激を受けると、個々のセンサーが反応して、信号を末梢神経に送り出すのです。足の上に落ちた物が鉄アレイであれば、信号はやがて痛みとして脳に伝わるでしょうし、毛布であれば、重みとして伝わるわけです。

既存の医学常識に従えば、皮膚および運動器の痛みの伝達には次の四つが必要不可欠となります。「痛み刺激をキャッチするセンサー」→「末梢神経」→「脊髄」→「脳」です。 この伝達経路を外から眺めると、脳の真下に何百本という電器コードを束ねた脊髄がぶら下がっており、その脊髄から左右に枝分かれして伸びた電器コードが手足の末端に広がっているといった様相です。

インテリアの照明スタンドにたとえるなら、コード先端のプラグが痛みセンサーで、電器コードが末梢神経です。電器コードはスタンド本体のなかを通って一番上にある電球につながっています。このスタンド本体が背骨で、スタンド内の電器コードが脊髄です。そして電球が脳というわけです。

脊髄は脳と同じく中枢神経に分類されますので、本来は末梢神経とは区別しなければなりません。しかし、痛みを伝える電器コードという意味においては同じものです。この「末梢神経→脊髄」におけるシステムを総称して体性神経といいますが、これに関しては今後もたびたび言及することになるでしょう。

ただ、神経という言葉は複数の意味で使われており、一般の方には分かりづらい面があるかもしれません。そこで、今後は「末梢神経→脊髄」を「体線コード」とよぶことにします。もちろん医学用語ではありません。当記事のなかで便宜上使わせていただく造語です。

皮膚および運動器の痛みは体線コードを伝って脳に運ばれる

今後はこのような形で説明していきたいと思います。
人間の痛みは「痛み刺激をキャッチするセンサー」→「体線コード」→「脳」(照明スタンドでいえば「プラグ」→「電器コード」→「電球」)という経路で運ばれ、このなかのどこかに不具合が生じれば、痛みという感覚は脳にたどり着くことができません(電球は点灯しません)。

体線コードのなかには、信号を伝えるスピードが遅いものから速いものまで数種類の電線が入っています。痛みの信号の速度は、遅いもので秒速0.5メートル、速いもので秒速20メートルほどです。 この体線コードには上りと下りの両方の電線が入っています。上りはこれまでお話してきたとおり、痛みなどの感覚を脳に運ぶ電線です。下りは脳からの指令を筋肉などに伝える電線です。先天性無痛症の子供の場合、上りの電線だけが欠落しており、下りの電線はあるので、運動は可能なわけです。


cherry 痛みセンサーのある場所、ない場所

何らかの刺激に反応するセンサーを、医学用語では神経終末または感覚受容器とよんでいます。いろいろなタイプの感覚受容器がありますが、そのなかの一つに機械的な刺激に反応し、痛み信号を出すセンサーがあります。 人間のからだのなかで、このセンサーが最も高密度に配置されているのが皮膚です。外界から機械的な刺激を受ける頻度が最も高い器官ですので、当然あってしかるべきシステムです。

一方、からだの内側においては、このセンサーが内蔵されていない、あるいは極端に少ない場所があります。そういう場所に刺激を加えても、人間は痛みを感じません。先ほども申し上げたとおり、末梢神経のコード本体にはそうしたセンサーがありませんので、これを刺激しても痛みは感じないということです。

さらに脳に至っては、切られてさえも痛みを感じないと申し上げました。脳と同様に健常な胃をメスで切っても、あるいは穴を開けても、人間は痛みを感じません。胃潰瘍において胃が痛むのは、潰瘍や胃にあいた穴(穿孔)そのものが痛いのではなく、粘膜の病変に対し、胃壁が防御反射としての強い収縮を起こすと、それが痛みになるのです。

ちなみに高齢者のなかには、胃潰瘍があるにもかかわらず無症状の人がいます(その詳しい理由はよく分かっていませんが…)。 そもそも食道、胃、小腸、大腸などの管空臓器には、機械的な刺激に反応するセンサーは極めて少ない、あるいはほとんどないに等しいので、局所麻酔で皮膚を開き(この場合麻酔が効いているのは皮膚のみです)、管空臓器を引っぱり出して切ったり焼いたりしても、人間は痛みを感じません。ただし、粘膜に炎症がある場合、その部位に刺激が加わると痛みを生じ得ます(サイレント受容器)。

同様のことが運動器にもみられます。その例としてアキレス腱断裂が挙げられます。 実は腱の断裂そのものは痛みを生じません。腱の組織中には機械的な刺激に反応する痛みセンサーがないからです(ただし、筋肉との繋ぎ目には存在します)。

よくある例としては、ママさんバレーの試合中、スパイクを打って着地した際、バットで後ろから叩かれたような衝撃を感じ、誰かに足を蹴られたのかと不審に思い、振り返ってもそこには誰もいないというパターンです。断裂した刹那は痛みではなく、「バチン」という衝撃音のみを感じています。

ところが、なかには断裂とともに強い痛みを訴える人がいます。そのような人においては、何が起きているのでしょう? 詳しいことはよく分かっていませんが、おそらく断裂した瞬間、周囲の筋肉が防御反射の収縮(異常な緊張)を起し、これが関連痛となってアキレス腱に痛みを生じさせるのだろうと考えられます。 断裂にともなう反射性の収縮には個人差があり、筋肉がひじょうに強く収縮するタイプとそうでないタイプがあるようです。前者では断裂とともに強い痛みを感じ、後者ではほとんど感じません。

実際ある内科医がアキレス腱を断裂したことにまったく気づかず、数ヶ月間も放置していたという例があります。アキレス腱が切れてもそれを補う組織が周囲に残っており、歩行は可能です。そのため気づかないということも起こり得るのです。 したがって、アキレス腱を断裂してすぐさま病院へ直行した人の様子は、次の二つに大別されます。ぎこちない歩き方ながらも、診察室に一人で入ってきて「痛みはないのですが、足が…」と淡々と説明する人と、付き添いの人に抱きかかえられながら「痛い!」と言って苦痛に顔を歪めている人です。

ただし、受傷後数時間が経過してくると、内出血による炎症が生じます。この段階では誰しもが痛みを感じ得ますが、この二次性炎症に対する感受性にも個人差がみられます。治療期間中、消炎鎮痛剤をほとんど必要としない人がいる一方で、より強い鎮痛薬を所望する人もいます。

また、手首の骨折(橈骨下端骨折)において、ギプス固定中に親指を伸ばす腱(長母指伸筋腱)が自然に切れてしまうことがあります。この断裂においても患者さんに痛みはなく、ギプスを外した際、「親指が伸びない」ことで初めて気づくことが多いようです。

このように脳、管空臓器、腱など、機械刺激に反応する痛みセンサーがひじょうに少ない、あるいは内蔵されていない場所を突ついたり切ったりしても、通常は痛みを感じません。 毛髪や爪のようにハサミで切っても痛くない組織が、からだの内側にもたくさんあるということを知っていただきたいと思います。


banana ANS(自律神経系)について

痛みについて調べた研究のなかに、一生のうちに経験する痛みについて、患者さんの自己申告を得点化して評価したものがあります。得点の高さが痛みの強さを表していますが、それらの研究によると、一番高い得点だったのが初産婦の分娩痛で、二番目が経産婦のそれで、三番目が腰痛で、四番目ががんによる痛みだったそうです。

ということはつまり、男女が共に経験する最も強い痛みは腰痛ということになります。たしかにぎっくり腰のなかには、激痛のために身体をほとんど動かせず、それこそトイレに行くことも、寝返りをうつこともできない場合があります。そんなときは脂汗が額に滲み、掌に汗をかき、心臓の拍動が増し、血圧が上昇し、顔面蒼白となります。このような生体反応はすべて自律神経によるものですが、場合によっては悪寒、めまい、嘔吐にまで至ることがあります。

人間は痛みを感じると、多かれ少なかれ自律神経が反応するようにできています。なぜ、このようなシステムが備わっているのでしょう。それを理解するためには、自律神経のことをもう少し詳しく見てみる必要があります。

人体の基本的な生理機能―循環・呼吸・消化・代謝・分泌・排泄・生殖・体温維持など―を自律機能といいます。これらをコントロールしているのが自律神経系(autonomic nervous system:ANS)です。自律神経系(以下ANSと略す)は意識的な制御を受けないので、別名植物神経系あるいは不随意神経系ともよばれます。

ANSは交感神経と副交感神経の二つから成っています。多くの場合、この両者は正反対に働きます。自動車にたとえると、アクセルを踏めば交感神経が働き、ブレーキを踏めば副交感神経が働くといった関係です。人間が活動状態にあるときは交感神経、休息状態にあるときは副交感神経の出番というわけです。

たとえば、心臓の働きは交感神経によって高まり、副交感神経によって抑えられます。胃腸管の運動や分泌は交感神経によって抑えられ、副交感神経によって高まるといった具合です。

このように生体の内部環境は、交感神経と副交感神経がシーソーのように絶妙なバランスをとることによって一定に保たれています。 しかし、人間社会もそうですが、生体においても平穏は長続きしません。生体内部に異変が生じれば、あるいは外傷を負うことになれば、そうした緊急事態に対処する必要があります。そんなときは交感神経が発動します。病気やけがに対しては、交感神経が素早く反応し、組織防衛のための生理活性を促すのです。

また、場合によっては家族や自分を守るため、戦わなければならないときもあるでしょう。生体を戦闘モードにするのも交感神経の役目です。心臓の拍動を増やし、血圧を上昇させ、骨格筋へ大量の血液を送り込み、戦うために必要な器官に十分な酸素を補給します。このとき骨格筋への血流が増えた分、どこか他の組織への血流が犠牲になります。戦闘行為に直接参加することのない消化器系への血流が最小限に抑えられるのです。さらに瞳孔は散大し、膀胱の括約筋は閉じられ(戦闘中はトイレに行っている場合ではない)、毛が逆立ち、発汗が起こります。

交感神経は生体の病変や外傷に対しても、また戦闘態勢においても発動する、いわば緊急事態全般に働くシステムだといえるでしょう。

それに対して、副交感神経は生体をリラックスさせ、エネルギーを節約し蓄える働きを担っています。心拍数を減少させ、腸管の蠕動運動と腺の分泌を促すことによって、食物の消化と吸収が行われます。


cherryblossom 主役の体線コード、脇役の交感神経

ANSの構造上の特徴は、交感神経と副交感神経がそれぞれまったく違う走行(別々のルート)になっているという点にあります。交感神経は運動器と内臓の両方に伸びていますが、副交感神経は内臓のみです。

人間が自分の意思によって動かすことのできる器官の多くは、運動器(骨格筋)です。一方、内臓においては自分で動かせる器官はごく限られており、多くが自律的に制御されています。 したがって、運動器では体線コードが主役であり、内臓ではANSが主役ということになります。

ただし、運動器においては、存在感のある脇役がいます。それが交感神経です。 運動器の臨床では、この主役と脇役の関係が問題になることがあります。この問題の核心に触れる前に、まず主役(体線コード)と脇役(交感神経)の構造的な関係を見てみることにしましょう。

体線コードは先述したとおり、脳から脊髄を介して皮膚や筋肉までまっすぐに伸びています。その一方で、交感神経はひじょうに複雑な走行をしています。体線コードが山手線なら、交感神経は地下鉄といったところでしょうか。東京の地下鉄はたいへん入り組んでいて、よほどのマニアでない限り、そのすべてを知るという人はいないでしょう。交感神経の路線図も同様なのです。

さらに交感神経の場合、地下を縦横無尽に走行しているかと思えば、ある路線は地上に出て山手線に並んで走行し、またある路線は山手線の線路を共有したりします。つまり、ある場所では体線コードと寄り添うようにして並走し、またある場所では体線コードの中に潜り込んでいたりするのです。交感神経は思わぬ場所に顔を出したり、隠れたりと、まさしく神出鬼没の神経だといえるでしょう。

さらに交感神経と体線コードのあいだには中継所が存在します。したがって、体線コード内を流れる信号は途中で交感神経にも伝えられます。その結果、運動器における生理反応は交感神経を介した形で出現します。とくに交感神経は血管の多くを支配しているため、血流の変化として現れやすいという特徴があります。

たとえば、つま先をタンスの角にぶつけたとします。その衝撃をキャッチしたセンサーが体線コードに信号を送り出します。その信号は途中で交感神経にも伝えられます。すると、交感神経が反応し、血管を収縮させ、内出血を最小限に抑えようとします。誤って手をカッターで切ってしまった場合も、まったく同じ反応が起こります。

その他の障害―骨折、捻挫、打撲、腱鞘炎、関節炎など―に対しても、生体の防御反射として交感神経が反応しています。 このとき、交感神経が支配する、あるいは影響を与える血管は中小動脈、骨格筋の細動脈、皮膚血管、毛細血管など多肢にわたります。こうした血流の変化は、ダイレクトに患者さんの症状に現れてきます。

このように、交感神経は運動器の障害に対して、最前線での防衛活動の一部を担ってくれているのです。


今回のポイントの整理!

one『痛み信号は体線コード(末梢神経→脊髄)を伝って脳に運ばれる』

two『自律神経(ANS)によって生体内部環境は一定に保れている』

three『運動器(筋肉・関節)は「体線コード」と「ANS(とくに交感神経)」の両者によって制御されている』

four『神出鬼没の交感神経は、体線コードと密接に絡み合っている』

five『365日24時間交感神経は血管の太さを変えることで、血流を調節している』

six『組織の障害に対しても、交感神経が血流を変化させることで、組織防衛の一翼を担っている』



1)CRPS (RSD) とは?-基礎知識編-
(・歴史的背景 ・基本的な症状 ・診断基準 ・発症誘因 ・治療法)


2)CRPS (RSD) を正しく理解するために-実際の症例から-
(・病態に対する新しい捉え方 ・脳と痛みの関係 ・筋トレで悪化する体質 ・完全型と不全型の違い ・実例写真の数々)

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3)痛み・しびれと神経の本当の関係 
(・末梢神経の実像に迫る ・神経への圧迫は痛みではなく麻痺になる ・痛みやしびれの多くは神経と無関係)
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)痛み信号の通り道と自律神経(ANS)
(・痛みを伝える体線コード ・痛みセンサーのある場所、ない場所 ・ANSとは何か ・主役の体線コード、脇役の交感神経)
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)鈴木さんに何がおきたのか?
(・痛みとANSの最高中枢  ・交感神経は中間管理職  ・鈴木さんの手指が突然腫れ上がった!)
.
6)鈴木さんが回復した理由 
(・ストレスを自覚できる人、できない人の違いは?脳科学の最新の知見から。・BFI によってCRPS(RSD)が改善する理由について考察)



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