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编号:10228501
过度张口引起口顺痛的作用机制研究
http://www.100md.com 《口腔颌面修复学杂志》 2000年第1期
     作者:王海鹰 周继林 洪民 李维华 王东胜 邓斌

    单位:解放军总医院口腔科,北京 100853

    关键词:过度张口;口面痛;颞下颌关节;咀嚼肌

    口腔颌面修复学杂志000103 【摘要】 目的:深入研究过度张口引起口面痛的作用机制。方法:观察过度张口动物模型TMJ和咀嚼肌的组织病理改变及SP和PGE2、PGF的免疫反应;检测24名健康志愿者过度张口前后口面部的痛阈变化。结果: 过度张口引起了TMJ和咀嚼肌的损伤,损伤局部有SP和PGE2、PGF的明显聚积;过度张口后口面部的痛阈明显下降,24-48小时后痛阈基本恢复同前;对过度张口的反应存在个体差异和部位差异。结论:过度张口可损伤TMJ和咀嚼肌,引起口面部疼痛,此过程有内源性致痛物质的参与。
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    中图号:R782 文献标识码:A 文章编号:1009-3761(2000)01-0010-04

    Pathogenic mechanism of orofacial pain caused by overextended opening

    WANG Hai-ying ZHOU Ji-lin HONG Min

    (Department of Stomatology, General Hospital of PLA, Beijing 100853)

    【Abstract】 Objective:To make a further study on the Pathogenic mechanism of orofacial pain caused by overextended opening. Methods:Observation of the histopathological changes and the immunologic reactions of SP and PGE2、 PGFin TMJ and masticatory muscles of the animal model of overextended opening; measure of the pressure pain thresholds in orofacial area of twenty-four healthy volunteers before and after overextended opening. Results:Both TMJ and masticatory muscles were suffered injury from overextended opening , there were obvious cumulation of SP and PGE2、PGF in the injury areas; the pressure pain thresholds in orofacial area were decreased significantly after overextended opening, and that had almost recovered during 24_48 hours after overextended opening; there were individual difference and anatomical position feature in the reactions to overextended opening. Conclusion:Overextended opening can do an injury to TMJ and masticatory muscles and an initiation into orofacial pain, endogenous algogenic substances had a hand in the course.
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    Key words:overextended opening; orofacial pain; temporomandibular joint; masticatory muscles

    许多研究表明,颞下颌关节(temporomandibular joint, TMJ)的过度运动可引起口面部疼痛,其中过度张口被视为重要原因之一。临床上常见大口咬硬物、连续打哈欠、拔阻生牙时间过长、经口全麻插管及经口支气管镜检后,发生口面痛的病例报道[1-3]。但有关过度张口引起口面痛的专门研究报道甚少。本研究一方面对所建立的过度张口动物模型进行TMJ和咀嚼肌的组织病理及组织化学的实验研究;另一方面对健康志愿者过度张口前后口面部的痛阈变化进行观测分析,以期深入研究过度张口引起口面痛的作用机制。

    1 材料和方法

    1.1 实验动物及动物模型 实验动物为北京农业大学实验动物所提供的实验用小型猪14只,年龄6-8个月,雌雄兼半。用开口器从磨牙区撑开下颌至最大开口位,持续50分钟,每周一次。随机分为3周组(A组)3只,6周组(B组)3只,3周后和6周后分别休息2周组(C、D组)各2只,对照组4只。
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    1.2 标本制备与观察分析

    1.2.1 组织病理 动物麻醉后分别取下颞肌、嚼肌、翼外肌、翼内肌和TMJ软硬组织,按光镜、扫描电镜和透射电镜常规处理各标本并分别观察之。

    1.2.2 免疫组化 将关节软组织整体取下,液氮骤冷,-80℃保存。切片前OCT包埋,恒低温切片,厚度均分为14μm(前列腺素E2, PGE2用)和30μm(P物质,SP用)。按ABC法进行免疫组化染色,PGE2抗体为1∶800,SP抗体为1∶600。显色反应终产物为棕黄色。阴性对照组均用Tris缓冲液替代一抗,其余步骤相同。固定封片后光镜观察。

    1.2.3 放免分析 依次暴露各咀嚼肌,取材前用16%消炎痛液涂浸局部,防止PGE2体外合成。每肌取两块,约6mm3。液氮骤冷,-80℃ 封存。分析前先称重,冰浴下匀浆,按3H- PGE2、PGF放免分析法提取标本,按双管法程序进行检测分析[4] 。所用试剂盒由本院生化室提供。用SAS软件进行数据处理。
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    1.3 志愿受测者 身体健康、无口面部不适,口腔颌面常规检查无异常表现者24名,男女性各12名,平均年龄19.5岁。

    1.4 痛阈测量仪[5] 由北京医科大学口腔医学院和国防科工委第一计量测试中心联合研制的数显触痛仪,量程范围为0-10kg, 分辩率为0.1kg,量程内的非线性误差不超过0.02%。

    1.5 痛阈测量方法[5,6] 受测者取正坐位,向其讲明测试方法,嘱其感到触压力造成疼痛时按动开关。测试部位为双侧颞肌前部、颞肌后部、关节前部、关节后部、嚼肌中部。测试部位的顺序随机决定,测试过程均由一名医师实施。以触痛仪触头对准上述测试部位徐徐加压,当受测者认为已造成痛觉时即按动开关,仪器发出蜂鸣声提示医生停止加压,同时仪器数显表上的压力数值“冻结”,以便记录此阈值。测试时间分为过度张口前、过度张口后即刻、过度张口后24小时、过度张口后48小时,均为上述同一部位前后自身对照。过度张口为嘱受测者最大限度地咬住一大苹果,并以手扶之,维持5分钟后再将苹果吃下。测试结果用SAS软件进行统计处理。
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    2 结果

    2.1 组织病理学观察 髁状突表面胶元纤维暴露、松解、断裂,软骨层变薄;关节盘前带及前伸部、后带与双板区交界处胶元纤维紊乱,毛细血管增生,神经纤维变性,炎细胞浸润;关节囊滑膜细胞轻度增生,线粒体肿胀,溶酶体和微丝增多;咀嚼肌肌原纤维紊乱,糖原增多,线粒体肿胀,出现髓鞘样小体,细胞核染色质凝聚,以翼外肌下头最显著,其次为颞肌,咬肌和翼内肌。去除创伤后TMJ和咀嚼肌均有不同程度的好转,其中咀嚼肌的修复能力较TMJ强,关节滑膜的恢复速度较慢。

    2.2 免疫组化反应 损伤局部有SP和PGE2的明显聚积。SP以关节盘前伸部、双板区和关节囊中的神经纤维和血管壁的反应最为显著,去除创伤后盘周组织(以前伸部为主)和关节滑膜的阳性反应消退较慢;PGE2主要出现于盘周附着和滑膜皱襞中,以盘周肌肉的反应最为显著。C组、D组的神经和血管的阳性反应接近对照组,肌肉的恢复程度不一,滑膜仍有弱阳性反应。
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    2.3 放免分析(表1) 过度张口各咀嚼肌中PGE2、PGF的含量均增高,以翼外肌下头最为显著,其次是颞肌,停止创伤后显著下降;创伤早期以PGE2增高为主,去除创伤后PGF相对增高。

    表1 咀嚼肌PGE2、PGF含量及

    其比值的放免分析(±sx,pg.mg-1)

    对照(n=8)

    A组(n=6)

    B组(n=6)
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    C组(n=4)

    D组(n=4)

    F

    嚼肌

    PGE2

    44.98±3.71

    140.81±15.67

    34.95±14.57

    53.32±19.89

    8.65±1.82

    16.65**

    PGF
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    17.36±1.19

    73.09±10.31

    17.86±3.11

    39.79±9.67

    14.22±2.94

    17.48**

    比值

    2.63±0.61

    2.06±0.34

    1.90±0.79

    1.18±0.29

, 百拇医药     0.54±0.08

    3.03

    颞肌

    PGE2

    43.88±33.37

    102.77±26.86

    32.83±18.99

    18.54±8.36

    5.59±1.36

    5.07**

    PGF
, 百拇医药
    16.55±0.77

    36.68±7.82

    20.33±9.16

    21.57±6.80

    13.02±0.94

    2.28

    比值

    2.66±0.19

    3.15±1.00

    1.16±0.32

    0.78±0.13

    0.42±0.09
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    4.99**

    翼外肌上头

    PGE2

    72.08±4.55

    150.46±44.45

    53.78±15.85

    32.31±15.82

    23.56±6.58

    4.39**

    PGF

    50.68±3.43
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    84.83±20.88

    32.72±8.17

    30.85±12.38

    23.42±4.73

    4.25**

    比值

    1.43±0.05

    1.80±0.45

    1.62±0.51

    0.96±0.16

    1.13±0.31

, http://www.100md.com     0.84

    翼外肌下头

    PGE2

    82.51±6.87

    158.14±24.57

    47.51±10.98

    62.87±12.15

    7.70±2.16

    14.26**

    PGF

    52.93±4.68
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    76.48±17.75

    43.79±7.64

    47.03±7.31

    13.36±2.07

    4.34**

    比值

    1.60±0.12

    2.41±0.46

    1.06±0.12

    1.32±0.08

    0.57±0.12

, 百拇医药     6.95**

    注:比值为PGE2/PGF;*P<0.05,*P<0.01度张口后48小时,均为上述同一部位前后自身对照。过度张口为嘱受测者最大限度地咬住一大苹果,并以手扶之,维持5分钟后再将苹果吃下。测试结果用SAS软件进行统计处理。

    2.4 痛阈测量(表2) 首先用SAS软件对原始数据进行系统聚类分析,结果分为三类:第Ⅰ类2例,第Ⅱ类4例,第Ⅲ类18例。其基础痛阈值由大到小分别为第Ⅲ类、第Ⅱ类、第Ⅰ类,后两类均为女性。然后对个体、部位、左右侧和时间的交互作用进行分析,结果表明不同个体、不同部位、不同时间的痛阈变化是不同的,而左右侧无显著差异(P>0.05), 故以侧为单位进行下一步分析。由表2可见,过度张口后即刻口面部痛阈均明显下降,总体看其下降幅度由大到小分别为关节后(17.3%)、关节前(15.7%)、颞肌前(13.9%)、嚼肌中(13.7%)、颞肌后(8.6%)。过度张口后24-48小时,各部位的痛阈值恢复同前。
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    表2 过度张口前后口面部痛阈测量 (±sd) 单位:kg 部位

    过度张口前

    过度张口后即刻

    过度张口后24小时

    过度张口后48小时

    Ⅰ类(n=4侧)

    关节前

    2.375±0.395

    1.750±0.311

    2.175±0.776
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    2.250±0.624

    关节后

    1.975±0.377

    1.525±0.126

    1.625±0.386

    2.025±0.395

    嚼肌中

    1.500±0.483

    1.425±0.236

    1.575±0.499

    1.750±0.238

, http://www.100md.com     颞肌前

    1.600±0.455

    1.475±0.340

    1.775±0.386

    1.575±0.665

    颞肌后

    2.275±0.457

    1.900±0.416

    2.800±0.374

    2.325±0.340

    Ⅱ类(n=8侧)

    关节前
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    2.725±0.517

    2.287±0.718

    2.650±0.358

    2.912±0.511

    关节后

    2.287±0.394

    1.775±0.471

    1.925±0.413

    2.100±0.393

    嚼肌中

    2.037±0.320

, 百拇医药     1.800±0.434

    2.162±0.338

    1.987±0.426

    颞肌前

    2.762±0.302

    2.362±0.168

    2.312±0.323

    2.812±0.505

    颞肌后

    3.287±0.318

    2.850±0.532

    2.950±0.472
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    3.300±0.507

    Ⅲ类(n=36侧)

    关节前

    3.153±0.471

    2.669±0.471

    3.278±0.612

    3.395±0.523

    关节后

    2.875±0.451

    2.392±0.471

    2.561±0.443

    2.661±0.333
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    嚼肌中

    3.039±0.418

    2.530±0.373

    2.953±0.612

    3.105±0.508

    颞肌前

    3.542±0.561

    2.986±0.499

    3.225±0.631

    3.505±0.575

    颞肌后

    3.908±0.540
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    3.617±0.509

    4.161±0.553

    4.241±0.483

    3 讨论

    一般根据开颌的大小可将开颌运动分为三个阶段:即小开颌运动、大开颌运动和最大开颌运动。打哈欠时即为最大开颌运动。在此阶段翼外肌处于紧张状态,关节盘双板区颞后附着的弹力纤维可被拉长7-10毫米之多,髁状突停止在关节结节处作转动运动而不再向前滑动,颞肌和嚼肌一方面被动拉长,另一方面又有主动收缩,如颞肌前分纤维牵拉下颌向上,后分纤维牵拉下颌向后,以使髁状突由关节结节处进入关节窝。据肌电记录,颞肌和嚼肌同时有明显的肌电活动,以对抗开颌肌,防止下颌脱位。如在此阶段发生过度张口(最大开颌运动过大、过久),可使髁状突再向前滑动,关节盘双板区再度拉长,咀嚼肌过度紧张,从而损伤关节和肌肉组织[7]
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    引起组织损伤或有损伤性威协的刺激被称为伤害性刺激。大量研究表明[8-10],伤害性刺激可使受损伤的细胞释放致痛的化学物质到组织间液中。这些化学物质有三个来源:① 直接从损伤细胞中溢出的,如K+、组织胺、Ach、5-HT和ATP等。② 由损伤细胞释放物中的酶的作用下在局部合成的物质,或是通过血浆蛋白及白细胞游走带入到损伤区的物质。如缓激肽、前列腺素和白三烯。③ 由伤害性感受器本身释放,如SP。这些化学物质直接或间接兴奋了伤害性感受器的末梢,使神经末梢去极化而形成痛觉传入冲动。伤害性传入冲动不仅传入中枢,而且也在传入纤维分叉处传向另一末梢分支,在外周末梢又可引起SP等化学物质的释放,产生一系列致痛与促炎效应,使组织处于痛敏状态。在此状态下末梢感受器敏感性增强,对所有刺激的感觉阈值降低,正常的生理刺激也可能产生伤害性反应。

    本研究动物实验结果发现,过度张口对TMJ和咀嚼肌产生了不同程度的损伤,其中以关节滑膜、关节盘前伸部和双板区以及翼外肌最为显著,颞肌、嚼肌、髁状突表面软骨组织也有较为显著的影响。过度张口时TMJ和咀嚼肌中有SP和PGE2、PGF的明显聚积,其生化反应与组织病理改变的部位和程度基本一致。由此可见,过度张口确实可引起TMJ和咀嚼肌的疼痛,在此过程中有化学性致痛物质的参与。
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    根据对人过度张口前后口面部痛阈的测量分析,过度张口引起了关节区和颞肌、嚼肌区痛阈的明显下降,其中以关节后区最为敏感,关节前区、颞肌前和嚼肌中依次次之。这一发现与动物实验的结果在部位和程度上极为相似,使我们对过度张口有了更深入的认识。可以推论,过度张口的靶器官主要是关节囊及其滑膜组织、双板区和翼外肌,其次是颞肌前部和嚼肌。这些部位可视为过度张口引起口面痛的主要部位。过度张口后24小时,多数人除关节后和颞肌前外,其它部位的痛阈基本恢复同前。过度张口后48小时,除第Ⅲ类人关节后痛阈略低于过度张口前外(平均约低0.214kg),其它部位的痛阈均恢复同前。这一方面表明本实验的过度张口刺激反应尚属自然可逆的范畴;另一方面提示不同部位对伤害性刺激的修复能力是不同的。本研究动物实验中也观察到了相似的规律,去除创伤后肌肉的恢复较关节滑膜为快。另外,从人过度张口前后口面部痛阈测量的结果来看,存在着明显的个体差异,不同人群的痛阈水平不同,对过度张口的感受性也就截然不同,其痛阈变化相差甚远。

    本研究对临床的提示:在临床上要尽量避免张口过大、过久,如复杂的后牙根管治疗、后牙区牙周手术或牙槽外科操作时,应有操作间歇,一次操作时间宜小于5分钟,让关节和肌肉得到及时的休息,以免引起损伤和疼痛。当遇有不可避免的过度张口时,如复杂阻生牙拔除,疑难病人支气管镜检,经口全麻插管等,一方面应给与相应的止痛药以打断内源性致痛物质的恶性循环,并辅助理疗等措施以促进血液循环,使局部的化学物质尽快消散;另一方面应嘱咐病人近几天内进软食,少说话,勿张大口。因为在痛阈下降时,正常的生理刺激也可能产生伤害性反应,尤其对敏感人群更要注意预防和保护。一旦伤害性刺激未被及时阻断,伤害性冲动持续传入中枢,使神经系统可塑性发生变化,此时所引起的疼痛则不完全依赖外周伤害性感受器的活动,情况将复杂得多,必须有中枢镇静与镇痛措施加以配合。
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    (本研究用的触痛仪由北京医科大学口腔医学院咀嚼生理室提供,统计处理得到本院数理统计教研室张高魁老师的指导和帮助,特此致谢)

    参考文献

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    3,Kim SK, Kim K. Subluxation of the temporomandibular joint. [J] Unusual complications of transoral bronchofiberoscopy. Chest, 1983,83(4):288
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    4,中国人民解放军总医院基础研究所生化室。 前列腺素系列放免测定药盒说明书。

    5,韩科,王毓英,吕培军等。触痛仪的研制及其临床使用。[J]北京生物医学工程,1991,10(2):86

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    收稿日期:1999-12-17, 百拇医药