手术后的急性疼痛在多个器官和系统引发不同程度的应激反应。急性疼痛分为生理性疼痛和病理性疼痛。生理性疼痛主要是损伤局部刺激的增加足以使之反应形成疼痛，但此刺激并不使组织产生炎性反应或神经损伤。病理性疼痛常由于炎性反应或神经损伤所引起，两者之间的主要区别是前者属于正常的感觉反应，后者则属于不正常状态下的病理反应。对生理性疼痛的治疗首先是减少刺激，其次是提高痛阈。如果发生严重的疼痛相关并发症，不可避免地需要延长住院时间、增加特殊治疗药品或设备，最终导致患者满意度下降和医疗费用的增加。
其实术后疼痛本身是一种保护机制，以制约患者的活动以免遭受可以避免的不良后果。然而，从另一方面来看，由于疼痛可使其他一些自卫的功能受限，导致不良预后的发生。由此可见，良好的术后疼痛控制（包括伤害性刺激疼痛以及神经病理性疼痛）非常重要。未受控制的术后疼痛会导致以下诸多不良的影响。
一．生理方面的影响
1）对机体整体生理功能的影响：交感神经系统的兴奋使全身氧耗量增加，对已存在缺血可能的脏器有不良影响；交感内分泌系统功能亢进，儿茶酚胺及肾上腺皮质激素分泌增多，机体分解代谢功能增强，神经系统功能亢进等可引起疲劳、机体血压升高、心率加快、头晕目弦等。P物质（substance P，SP）、神经肽Y（neuropeptide Y，NPY）及前列腺素E2（prostaglandin E2，PGE2）均是与疼痛传导密切相关的因子。
2）对循环功能的影响：心率增快、血管收缩、心脏负荷增加、心肌耗氧量增加，可能使原有心脏病的患者病情加重，甚至出现心血管不良事件，如心肌缺血、心力衰竭、心肌梗塞或恶性心律失常等。疼痛刺激引起交感神经末梢和肾上腺髓质释放儿茶酚胺（肾上腺素和去甲肾上腺素），血液中的儿茶酚胺主要来源于肾上腺髓质，交感神经末梢释放的神经递质亦有少量进入血液。儿茶酚胺与α受体和β受体结合，产生交感神经兴奋的一系列的生理表现。伤害性刺激可引起下丘脑视上核和室旁核神经元分泌血管加压素，经垂体后叶释放进入血液。血管加压素促进肾脏对水的重吸收，增加血容量。血管加压素可作用于血管平滑肌的血管加压素受体，引起血管平滑肌收缩。疼痛刺激可激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统，肾脏近球细胞释放肾素，使血管紧张素原水解为十肽的血管紧张素Ⅰ，再在血管紧张素转化酶的作用下转化为血管紧张素Ⅱ和血管紧张素Ⅲ，与血管紧张素受体结合，产生相应的生理效应。肾上腺皮质和髓质肾上腺皮质激素和醛固酮的释放增多，引起肾脏保钠保水和排钾，可导致细胞外液增加。
3）对呼吸功能的影响：手术损伤后，伤害性感受器的激活能触发多条有害性脊髓反射弧，使膈神经兴奋的脊髓反射性抑制；术后急性疼痛常可导致患者呼吸功能减退，导致术后呼吸功能的恢复延迟。手术后的疼痛常引起患者的肌张力增加，进而引发通气功能降低、肺顺应性下降，在腹部手术和胸腔手术的患者中表现尤其明显。疼痛导致呼吸浅快、辅助呼吸时呼吸相关肌群肌肉僵硬，易致患者通气量下降，因惧怕伤口疼痛而限制了其应有的咳嗽功能，影响呼吸道分泌物的排出，可能导致患者术后发生肺部感染和肺不张。水钠滞留引起血管外肺水增多，患者往往发生通气/血流比例异常。在高危患者和术前呼吸功能减退的患者中，疼痛还可导致缺氧和（或）二氧化碳蓄积，最终可能引发呼吸衰竭。
4）对胃肠运动功能的影响：急性术后疼痛引起的交感神经系统兴奋反射性地抑制胃肠道功能，导致胃肠蠕动减少、胃肠道功能出现紊乱或胃肠功能恢复延迟。可能发生肠麻痹、恶心呕吐，甚至胃肠道的细菌和毒素进入血液循环，诱发内毒素血症和败血症。
5）对泌尿系统功能的影响：尿道及膀胱肌运动力减弱，引发尿潴留；因上述原因长期留置导尿者，尿路感染的风险增加。
6）对骨骼肌肉系统的影响：肌肉张力增加甚至肌肉痉挛，限制了机体活动，与下述急性术后疼痛对血液系统的影响一起，共同引起术后深静脉血栓（deep vein thrombosis，DVT）、甚至肺栓塞（pulmonary embolism，PE）的发生。
7）对血液系统的影响：急性术后疼痛由应激途径引起血液血粘度、血小板功能、血液凝固系统、抗凝系统和纤溶系统等发生改变。主要表现为血小板粘附能力增强，纤溶系统活性下降，机体处于高凝状态，在术后制动的患者极易发生静脉血栓。
8）对神经内分泌及代谢系统的影响：内分泌应激反应增强，引发术后高凝状态以及中枢免疫炎性反应；疼痛还可促使体内释放多种激素，如儿茶酚胺、促肾上腺皮质激素、皮质醇、醛固酮、抗利尿激素等。由于促进分解代谢的激素分泌增加，合成代谢激素分泌减少，使糖原分解和异生作用加强，从而导致水钠潴留，血糖水平升高，酮体和乳酸生成增加，机体呈负氮平衡。
9）对免疫系统的影响：术后疼痛应激反应可导致淋巴细胞减少、白细胞增多、网状内皮细胞抑制、单核细胞活性下降。同时，患者的细胞免疫和体液免疫功能受到抑制。术后免疫功能的抑制是术后发生感染的关键因素之一。术后疼痛治疗是否可减轻患者术后的免疫抑制程度，减少术后感染的可能还有待深入研究。
通常，应激反应的程度取决于患者所经历的手术大小。手术创伤越大，手术伴随应激反应的不良影响越大。局麻下小的外周手术可能产生较小的病理生理改变。颅内手术引起的应激反应较小，因为颅内手术相对手术的范围较小，脑组织中缺乏疼痛感受体。相比而言，胸腔和腹腔手术比起四肢手术可诱发更大的神经内分泌应激反应。
二．功能方面的影响 急性术后疼痛严重限制了患者的早期下床活动和术后功能锻炼。以全膝关节置换术为例，全膝关节置换术目前已成为膝骨关节炎的有效手术方法之一。然而，严重的术后疼痛一直困扰着临床医生。全膝关节置换术后疼痛的原因可分为医源性、假体源性和患者本身的原因。目前膝关节置换的围术期疼痛治疗包括常规的术前教育、镇痛及手术材料的选择和设计，在操作过程中主要包括适当的手术方法保持膝关节周围软组织的平衡，术后在膝关节局部行鸡尾酒镇痛，术后主要包括口服镇痛药物、股神经阻滞、患者自控镇痛和多模式镇痛等。近年来，通过围手术期联合应用多模式镇痛方法，充分干预围手术期的疼痛，可有效地减轻膝关节置换后患者的疼痛，促进患者进行功能锻炼，取得更好的手术效果。
急性术后疼痛可导致高龄患者发生严重的术后认知功能障碍。术后认知功能障碍（postoperative cognitive dysfunction，POCD）是指老年人术后出现中枢神经系统并发症，表现为精神错乱、焦虑、人格改变及记忆力损害等。其发病机制及影响因素复杂，至今尚未完全明确。诱发POCD的高危因素包括理化刺激、年龄、血管损伤/缺血、长期服用药物/酗酒、心理因素、受教育水平及社会支持等。其中年龄因素是POCD发生的关键因素，年龄越大发生率越高，且POCD持续时间越长，远期恢复效果越差。因此高龄患者术后POCD发生率很高，如未能得到合理干预，对其远期恢复与预后有着较大的负面影响。
老年患者的住院手术治疗期间高发POCD的具体机制尚不明确，影响因素众多，但其中疼痛很可能占了一席之地。恰当的术后镇痛可能对于高龄患者更加重要，因为镇痛不足与镇痛药物应用过量都有可能是POCD的危险因素之一。对老年患者术后疼痛的管理可能会因一系列因素而变得复杂，其中包括更高的年龄、与疾病相关的病理改变、药物的作用等。目前已有多项研究评估了改善高龄患者术后康复的方法，证明了良好镇痛的益处。
三．心理方面的影响 机体在受到伤害刺激时不仅感觉到疼痛，同时往往伴有情绪的变化，表现为一系列的躯体运动性反应和自主神经内脏性反应。疼痛对情绪的影响形成闭合环路，短期急性疼痛可导致患者情绪处于焦虑、恐惧、无助、忧郁、不满、过度敏感、挫折、沮丧等不良状态；同时引起家属恐慌、手足无措的感觉；长期慢性疼痛可导致抑郁，对环境淡漠，反应迟钝。而当患者注意力过于集中时，情绪过度紧张、烦躁等常常又会加重疼痛。术后疼痛程度高的患者往往会有更多的焦虑和抑郁。解决焦虑的最好方法是在例行的术前访视中，医生充分的解释手术流程，并对患者及家属的相关问题进行解答，这在很大程度上可抑制由术后疼痛引起的焦虑。
影响术后疼痛的心理因素也多种多样。神经质、焦虑（状态焦虑、特性焦虑）、认知（患者对手术的担心、术前心理准备、对术后疼痛的惧怕、对康复的信心）、周围患者的暗示和患者对疼痛的注意力等心理因素均对术后疼痛有一定的影响。神经质倾向越明显、焦虑水平越高、对手术越担心、术前心理准备越不充分、对术后疼痛越惧怕、对康复的信心越不足、周围患者暗示术后疼痛越剧烈、对疼痛的注意力越集中，则术后疼痛越重。在上述因素的综合作用中，状态焦虑的作用最强，其次是周围患者的暗示和患者对疼痛的注意力，其余心理因素的作用则相对较小。
状态焦虑指的是患者因感受到手术的威胁而产生的一过性的紧张不安、害怕、忧虑的情绪状态。它与术后疼痛的相关性已得到了许多研究的证实。焦虑加重疼痛的机制可能包括：①抑制边缘系统的疼痛调控机制；②在焦虑状态下，脑干网状结构上行激活系统活化，可提高大脑皮层的觉醒程度，使其对疼痛信号的感知更加灵敏，还可能抑制脑干中央灰质和中缝核的疼痛调控机制；③从神经生化的角度，焦虑情绪可使内源性镇痛物质（中枢神经系统5-HT、内源性吗啡样物质等）的释放减少，使内源性致痛物质（周围组织5-HT、SP、PG等）和抗镇痛物质（ACTH、β-MsH等）的释放增多。
周围患者的暗示是指周围的患者借助言语、表情、动作表达术后疼痛的强烈程度，对患者产生的某种暗示。受暗示性是人类特有的属性，患者在入院等待手术期间，均会不可避免地接受来自周围患者关于术后疼痛的暗示，从而引起心理状态的变化，这种心理变化并不能被患者清楚地意识到，属于潜意识范畴。有研究表明，来自周围患者的消极暗示可加重患者的术后疼痛，积极暗示可减轻术后疼痛。暗示所致的心理变化属潜意识范畴，它对疼痛的影响的具体机制尚不明确。
术后急性疼痛还可能导致时间不一的的睡眠障碍，进而导致患者心理和行为上的有害变化。其中，中重度急性疼痛最易引起失眠、精神障碍以及住院期间的强烈无助感等。总之，急性术后疼痛对患者的心理有潜在的不良影响，心理因素反过来可能又是加重疼痛的诱发因素，二者互为因果，导致恶性循环。因此，围术期合理的心理干预，打断其急性术后疼痛循环加重的通路，对患者无疑是十分有益的。
四．可能会导致术后慢性疼痛 如果急性术后疼痛没有得到适当的治疗，长时间的疼痛可能会导致神经可塑性的改变和慢性疼痛的发生发展。在伤害性刺激结束甚至伤口已经愈合后，神经元在此长期过程中可能发生了变化。慢性疼痛是一种长期的疼痛，超出了人们通常所预期的恢复时间。急性术后疼痛的强度与发生术后慢性疼痛的风险有相关性。手术后，脊髓背角会发生功能重组。在组织损伤发生数小时后，感觉神经元和脊髓中的基因转录发生了变化（图1）。这些改变包括抑制疼痛的神经递质的减少。进一步的神经可塑性改变发生在大脑皮层，不恰当的神经可塑性变化可能会引起对疼痛的反应过度，同时伴随对疼痛信号的放大。不幸的是，如果不及早控制，这些神经可塑性的变化会导致慢性疼痛的发生。
图1 手术的组织损伤发生后，脊髓和大脑在基因水平产生变化
未经治疗的急性疼痛可导致患者住院期间的满意度降低，相关并发症发生率和死亡率增加，并对患者和卫生系统的财政造成额外的负担。如上文所述，若急性疼痛变得难以处理并呈持续状态，则可转变为慢性手术后疼痛（chronic postsurgical pain，CPSP）。CPSP可对患者的生活质量和日常活动产生严重不良影响，包括睡眠障碍和情绪波动等等。10%～50%的患者在常规手术后可能经历持续1个月以上的慢性术后疼痛，其中约2%～10%的患者会遭受重度的术后慢性疼痛。表1罗列了发生CPSP的风险因素。
表1 CPSP的危险因素
中度至重度疼痛，持续1个月以上 |
多次手术 |
焦虑 |
女性患者 |
较年轻的成年人 |
劳工灾害补偿 |
遗传易感性 |
神经路径有神经损伤风险 |
中度至重度的术后疼痛 |
手术局部放射治疗 |
化疗的神经毒性 |
抑郁症 |
神经质 |
手术后的急性疼痛是人体受到手术伤害刺激后的一种反应。而长期以来，人们认为术后疼痛是不可避免的自然现象，对手术后的疼痛常常选择默默忍受。而从上述急性疼痛对机体的诸多不良影响可以看出，如急性术后疼痛不能得到足够的重视和妥善的处置，可能在术后对患者机体产生诸多的不良影响，某些因素甚至可能引发灾难性的预后变化。因此，安全有效的手术后疼痛治疗，不但可以减轻患者的实际痛苦，改善患者满意度，同时还能为患者更好的预后提供一定保障。
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