อาการปวดต่างที่

กลไก

มีกลไกทางสรีรภาพหลายอย่างที่เสนอสำหรับอาการปวดต่างที่
แม้จะยังไม่มีมติร่วมกันว่า สมมติฐานไหนถูกต้อง
ใยประสาทรับความรู้สึกประเภทต่าง ๆ (รวมทั้ง Aβ Aδ และ C) จากผิวหนังที่เดอร์มาโทมเดียวกัน ส่งสัญญาณไปยังนิวรอนในชั้น 2 (lamina II) ที่ปีกหลังของไขสันหลังในระดับเดียวกัน แต่นิวรอนชั้นนี้ก็ได้รับสัญญาณโนซิเซ็ปเตอร์ (ความเจ็บปวด) จากอวัยวะภายในร่างกายรวมทั้งหัวใจด้วย การส่งสัญญาณไปที่นิวรอนเดียวกันในไขสันหลังอาจเป็นเหตุให้ความรู้สึกเจ็บที่หัวใจ รู้สึกเหมือนกับเป็นความเจ็บปวดในบริเวณผิวหนังที่มีจุดเชื่อมใยประสาทร่วมกัน
เช่น จากในอก จากแขนหรือมือซ้าย หรือจากกระดูกกราม
ส่วนอีกสมมติฐานหนึ่งก็คือ เซลล์ประสาทรับความเจ็บปวดคือโนซิเซ็ปเตอร์ มีปลายประสาทแยกไปที่ทั้งผิวหนังและที่อวัยวะภายในต่าง ๆ รวมทั้งหัวใจ
ตามปกติแล้ว ความเจ็บปวดเหตุหัวใจวายจะอยู่ที่หน้าอกตรงกลางหรือด้านซ้ายในซีกที่มีหัวใจ
แต่สามารถกระจายเจ็บไปถึงขากรรไกด้านซ้ายและแขนข้างซ้าย
โดยอาจปรากฏเป็นความเจ็บปวดต่างที่บ้างแม้น้อยมาก และปกติจะเกิดกับคนไข้โรคเบาหวานหรือสูงอายุ

การส่งใยประสาทไปที่เดียวกัน (Convergent projection)

นี่เป็นทฤษฎีแรก ๆ สุดเกี่ยวกับอาการนี้
ที่อาศัยงานของ W.A. Sturge และ J. Ross ในปี 2431 และของ TC Ruch ต่อมาในปี 2504
ทฤษฎีการส่งใยประสาทไปที่เดียวกัน (Convergent projection) เสนอว่าใยประสาทนำเข้าจากเนื้อเยื่อต่าง ๆ รวมตัวเข้าที่นิวรอนในไขสันหลังเดียวกัน และอธิบายว่า ทำไมอาการปวดต่างที่จึงจัดเป็นส่วน ๆ ไปตามไขสันหลัง
นอกจากนั้นแล้ว หลักฐานทางการทดลองได้แสดงว่า เมื่ออวัยวะส่วนที่เจ็บจริง ๆ ถูกกระตุ้นมากขึ้น อาการปวดต่างที่ก็จะมากขึ้นด้วย
ข้อคัดค้านของแบบจำลองนี้ก็คือว่า มันไม่สามารถอธิบายว่าทำไมอาการปวดต่างที่จึงเกิดช้ากว่าจุดที่เกิดสิ่งเร้าซึ่งทำให้ปวดจริง ๆ
หลักฐานทางการทดลองยังแสดงด้วยว่า อาการปวดต่างที่บ่อยครั้งเป็นไปในทิศทางเดียว
ยกตัวอย่างเช่น การเร้าให้กล้ามเนื้อส่วน anterior tibial เจ็บ จะทำให้ปวดที่ด้านหน้า (ventral) ของข้อเท้า
แต่การเร้าด้านหน้าของข้อเท้าไม่ปรากฏกว่าทำให้กล้ามเนื้อเจ็บ
และท้ายสุดคือ ระดับการกระตุ้นที่ทำให้เจ็บเฉพาะที่และที่ทำให้ปวดต่างที่ จะมีขีดเริ่มเปลี่ยนต่างกัน แม้แบบจำลองนี้จะแสดงว่า ควรเท่ากัน

Convergence-facilitation และ central sensitization

ในปี 2436 J MacKenzie ได้ตั้งแบบจำลอง Convergence facilitation อาศัยแนวความคิดของ Sturge และ Ross
เขาเชื่อว่า อวัยวะภายในไม่ไวความรู้สึกที่เกิดจากสิ่งเร้า
นอกจากนั้น เขายังเชื่อว่า ใยประสาทจะส่งความรู้สึกที่ไม่เกี่ยวกับความเจ็บปวด (non-nociceptive) ทำให้เกิดสถานการณ์ที่เขาเรียกว่า "irritable focus" (จุดโฟกัสไวเกินต่อการกระตุ้น)
จุดโฟกัสเช่นนี้ทำให้สิ่งเร้าบางอย่างรู้สึกว่าเจ็บ
แต่ไอเดียนี้ไม่ได้การยอมรับอย่างกว้างขวาง เพราะไม่อธิบายความเจ็บปวดที่อวัยวะภายใน
แต่ไอเดียนี้ในเร็ว ๆ นี้ได้ความสนใจมากขึ้นโดยใช้คำใหม่คือ การไวเจ็บเหตุประสาทส่วนกลาง (central sensitization)
ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อนิวรอนในปีกหลังของไขสันหลังหรือก้านสมอง ตอบสนองมากขึ้นหลังจากได้การกระตุ้นซ้ำ ๆ จากนิวรอนปลายประสาท คือมีขีดเริ่มเปลี่ยนในการตอบสนองที่ลดลง
ส่วนความชักช้าของอาการปวดต่างที่อธิบายได้ว่า ต้องใช้เวลาเพื่อจะเกิดสถานภาพในระบบประสาทส่วนกลางที่ทำให้ไวความรู้สึก

การไวต่อการกระตุ้น (Hyperexcitability)

แม้แบบจำลอง Hyperexcitability (การไวต่อการกระตุ้น) โดยทั่วไปจะสมมติว่า อาการปวดต่างที่ไม่มีกลไกแบบรวมศูนย์
แต่ก็ลักษณะรวมศูนย์อย่างหนึ่งที่มีอิทธิพลมาก
งานทดลองที่ใช้ตัวกระตุ้นอันตรายและการบันทึกกระแสไฟฟ้าที่ปีกหลังของไขสันหลังในสัตว์แสดงว่า อาการปวดต่างที่จะเริ่มหลังจากได้เร้ากล้ามเนื้อเป็นนาที ๆ
และความรู้สึกปวดจะอยู่ในลานรับสัญญาณที่ห่างจากสิ่งเร้าเป็นช่วงระยะหนึ่ง
ตามแบบจำลองนี้ ลานรับสัญญาณใหม่ได้เกิดขึ้นโดยเป็นผลจากการทำงานของใยประสาทนำเข้าแฝง (latent) ซึ่งไปสุดที่ปีกหลังของไขสันหลังบริเวณเดียวกัน
การทำงานที่ว่านี้จะทำให้ปวดต่างที่
ลักษณะหลาย ๆ อย่างสนับสนุนแบบจำลองนี้ เช่น การต้องอาศัยสิ่งเร้า และช่วงชักช้าก่อนที่อาการปวดต่างที่จะปรากฏเทียบกับอาการปวดเฉพาะที่
แต่การปรากฏของลานรับสัญญาณใหม่ ซึ่งตีความว่าทำให้เกิดอาการปวดต่างที่ ไม่เข้ากับหลักฐานการทดลองส่วนมากรวมทั้งงานในบุคคลที่มีสุขภาพปกติ
นอกจากนั้นแล้ว อาการปวดต่างที่โดยทั่วไปจะปรากฏภายในไม่กี่วินาทีในมนุษย์ เทียบกับเป็นนาที ๆ ในสัตว์ทดลอง
นักวิทยาศาสตร์บางพวกอธิบายว่า นี่เกิดจากกลไกหรือจากอิทธิพลของระบบอื่น ๆ นอกเหนือไปจากไขสันหลัง
เทคนิคการสร้างภาพสมอง เช่น PET หรือ fMRI อาจช่วยให้เห็นกระบวนการทางประสาทที่เป็นเหตุสำหรับการทดลองในอนาคต

การรวมตัวที่ทาลามัส (Thalamic-convergence)

แบบจำลองการรวมตัวที่ทาลามัสเสนอว่า อาการปวดต่างที่มีเหตุจากการรวมสัญญาณประสาท (summation) ในสมอง ไม่ใช่ที่ไขสันหลัง หรือบริเวณที่เกิดสิ่งเร้า หรือบริเวณที่เจ็บปวดต่างที่
แต่หลักฐานการทดลองของสมมติฐานนี้ไม่ค่อยมี
อย่างไรก็ดี งานศึกษาเกี่ยวกับความเจ็บปวดที่ทำในลิงพบการรวมตัวกันของวิถีประสาทต่าง ๆ ที่นิวรอนทั้งในคอร์เทกซ์และใต้คอร์เทกซ์

วิธีการทดสอบในแล็บ

การศึกษาเกี่ยวกับความเจ็บปวดมักจะทำในห้องแล็บเพราะสามารถควบคุมตัวแปรได้ดีกว่า
ยกตัวอย่างเช่น รูปแบบสิ่งเร้า (ความร้อนเย็น สารเคมีเป็นต้น) ระดับความรุนแรง และช่วงเวลาต่าง ๆ ของสิ่งเร้า จะสามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำกว่า
ในสถานการณ์เช่นนี้ มีวิธีหลัก ๆ 2 อย่างในการศึกษาอาการปวดต่างที่

สารก่อความเจ็บ

ในปัจจุบัน มีการใช้สารเคมีหลายอย่างเพื่อกระตุ้นให้เกิดอาการปวดต่างที่ สารรวมทั้ง bradykinin, substance P, แคปไซซิน
และเซโรโทนิน
แต่ก่อนหน้าสารพวกนี้ งานวิจัยได้ใช้น้ำเกลือไฮเพอร์ทอนิก
โดยการทดลองต่าง ๆ พบว่า มีปัจจัยหลายอย่างที่สัมพันธ์กับการกระตุ้นด้วยน้ำเกลือรวมทั้งอัตราการฉีด ความเข้มข้นของน้ำเกลือ แรงดัน และปริมาณที่ใช้
แต่กลไกที่น้ำเกลือทำให้เจ็บเฉพาะที่หรือต่างที่ซึ่งคู่กันก็ยังไม่ชัดเจน
นักวิชาการบางพวกให้ความเห็นว่า อาจเกิดจากความแตกต่างของความดันออสโมซิส แต่นี่ก็ยังไม่ได้พิสูจน์

การกระตุ้นด้วยไฟฟ้า

การกระตุ้นในกล้ามเนื้อด้วยไฟฟ้า (IMES) เป็นวิธีที่ใช้ทั้งในการทดลองและในการรักษา
ข้อดีหลัก (เทียบกับการใช้น้ำเกลือ) ก็คือ สามารถเปิดปิดตามกำหนด
ซึ่งทำให้ควบคุมได้ดีกว่าและแม่นยำกว่า ทั้งโดยสิ่งเร้าและการวัดการตอบสนอง
เป็นวิธีที่ง่ายกว่าการฉีด เพราะไม่จำเป็นต้องฝึกเป็นพิเศษ
ความถี่ของพัลส์ไฟฟ้ายังสามารถควบคุมได้อีกด้วย
ในงานศึกษาส่วนมาก ความถี่พัลส์ไฟฟ้าที่ใช้อยู่ที่ 10 เฮิรตซ์ เพื่อให้เจ็บทั้งเฉพาะที่และต่างที่
โดยวิธีนี้ นักวิจัยได้พบว่า สิ่งเร้าจะต้องมีกำลังมากกว่าเพื่อจะให้เจ็บต่างที่ เทียบกับเจ็บเฉพาะที่
ระดับสิ่งเร้ากับระดับความเจ็บทั้งเฉพาะที่และต่างที่ ยังสัมพันธ์กันอย่างชัดเจนอีกด้วย
เชื่อกันว่า วิธีนี้จะกระตุ้นให้โนซิเซ็ปเตอร์จำนวนมากทำงาน จึงมีผลเป็นการรวมสัญญาณเชิงพื้นที่ (spatial summation)
แล้วทำให้โนซิเซ็ปเตอร์ส่งสัญญาณที่ถี่สูงกว่าไปยังนิวรอนในปีกหลังของไขสันหลังและก้านสมอง

เพื่อการวินิจฉัยและรักษา

อาการปวดต่างที่อาจแสดงว่ามีความเสียหายทางประสาท
ในงานศึกษาชายอายุ 63 ปีผู้มีความบาดเจ็บที่ไม่หายในช่วงวัยเด็ก และมีอาการปวดต่างที่เมื่อถูกใบหน้าหรือที่หลัง
และแม้จะถูกอย่างเบา ๆ ก็จะเจ็บวิ่งไปตามแขน
งานสรุปว่า เหตุอาจคือการจัดระเบียบทางประสาทใหม่ (neural reorganization) ซึ่งทำให้ใบหน้าและหลังไวความรู้สึกหลังจากที่ประสาทเสียหาย
และให้ความเห็นว่า เป็นกรณีที่คล้ายกับ อาการเหมือนแขนขายังคงอยู่ ที่คนไข้คนอื่น ๆ มีปัญหา
ข้อสรุปมีพื้นฐานจากหลักฐานการทดลองที่เก็บโดย ศ. ดร. วิลยนอร์ สุพรหมัณยัม รามจันทรัน ในปี 2536 โดยแตกต่างตรงที่ว่า แขนที่เจ็บยังมีอยู่จริง ๆ

การวินิจฉัยทางออร์โทรพีดิกส์

จากตัวอย่างที่ผ่านมา เราจึงสามารถเห็นได้ว่า ความเข้าใจในอาการปวดต่างที่จะช่วยให้สามารถวินิจฉัยอาการและโรคต่าง ๆ ได้ดีขึ้น
ในปี 2524 นักกายภาพบำบัดรอบิน แม็คเค็นซี กล่าวถึงอาการที่เขาเรียกว่า centralization
ซึ่งเขาสรุปว่า เกิดขึ้นเมื่ออาการปวดต่างที่ย้ายที่จากปลายอวัยวะมาสู่ต้น ๆ อวัยวะ
สังเกตการณ์ที่สนับสนุนไอเดียนี้จะเห็นเมื่อคนไข้ก้มและแอ่นตัวเมื่อกำลังตรวจ
งานศึกษารายงานว่า คนไข้โดยมากที่มีอาการเช่นนี้ สามารถหลีกเลี่ยงการผ่าตัดไขสันหลังโดยกำหนดแยกจุดที่ทำให้เจ็บเฉพาะที่
แต่คนไข้ที่อาการปวดต่างที่ไม่ย้ายที่ อาจต้องผ่าตัดเพื่อวินิจฉัยและแก้ปัญหา
เนื่องจากผลการศึกษาของงานนี้ จึงได้มีงานวิจัยเกี่ยวกับการกำจัดความเจ็บปวดโดยเคลื่อนไหวร่างกายในลักษณะต่าง ๆ
ตัวอย่างของอาการเช่นนี้ก็คือการปวดต่างที่ที่น่อง
แม็คเค็นซีได้แสดงว่า อาการปวดต่างที่จะย้ายที่ขึ้นเมื่อคนไข้แอ่นตัวก้มตัวโดยยืดตัวเต็มที่หลาย ๆ ครั้ง
ที่สำคัญกว่านั้นก็คือ อาการปวดจะหายไปหลังจากหยุดแอ่นตัวแล้ว

การวินิจฉัยทั่วไป

เหมือนกับการขาดเลือดของกล้ามเนื้อหัวใจ (myocardial ischaemia) อาการปวดต่างที่ตรงบางส่วนของร่างกายสามารถทำให้วินิจฉัยส่วนที่เจ็บจริง ๆ ได้
ความสัมพันธ์ระหว่างจุดปวดต่างที่และจุดปวดจริง ๆ ทำให้พัฒนาแผนที่ร่างกายหลายอย่างเพื่อช่วยกำหนดจุดที่เจ็บจริง ๆ อาศัยอาการปวดต่างที่
ตัวอย่างเช่น อาการปวดที่หลอดอาหาร สามารถทำให้ปวดต่างที่ตรงท้องด้านบน ตรงกล้ามเนื้อท้อง (oblique muscle) และตรงคอ
อาการเจ็บที่ต่อมลูกหมากอาจทำให้ปวดต่างที่ตรงท้อง ตรงหลังส่วนล่าง และตรงกล้ามเนื้อน่อง
นิ่วที่ไตซึ่งเคลื่อนไปตามท่อไตอย่างช้า ๆ อาจทำให้ปวดต่างที่ตรงท้องส่วนล่าง
ยังมีงานวิจัยที่พบว่า ketamine ซึ่งเป็นยาระงับประสาท สามารถระงับอาการปวดต่างที่ได้
เป็นงานที่ทำกับคนไข้โรคไฟโบรไมอัลเจีย ซึ่งมีอาการปวดข้อ ปวดกล้ามเนื้อ และล้า
งานศึกษาได้เลือกคนไข้กลุ่มนี้เพราะไวต่อสิ่งเร้าแล้วทำให้เจ็บเพิ่มขึ้น
นอกจากนั้นแล้ว อาการปวดต่างที่ยังเกิดในที่ต่าง ๆ สำหรับคนไข้กลุ่มนี้แปลกจากคนไข้ที่ไม่มีไฟโบรไมอัลเจีย
ซึ่งมักปรากฏอาการปวดที่ตรงส่วนที่ต่างกัน (เช่น ส่วนปลาย ส่วนต้น) คู่กับส่วนที่ปวดจริง ๆ
บริเวณที่ปวดยังใหญ่ขึ้นด้วยเพราะไวปวดยิ่งขึ้น