(四)外周敏感化
在组织损伤和炎症反应时，损伤细胞如肥大细胞、巨噬细胞和淋巴细胞等释放炎症介质，伤害性刺激也导致神经源性炎症反应，从而使血管舒张，血浆蛋白渗出以及作用于释放化学介质的炎症细胞。这些相互作用导致了炎症介质的释放，如K+、H+、血清素、缓激肽、P物质（SP）、组织胺、神经生长因子、花生四烯酸代谢的环氧化酶和脂氧化酶途径代谢产物（如前列腺素、白三烯等）以及降钙素基因相关肽（CGRP）等，这些化学物质或炎症介质使正常时不能引起疼痛的低强度刺激也能导致疼痛。在组织损伤后所发生的这一系列变化称之为外周敏感化(peripheral sensitization)。如果外周伤害性感受器发生敏感化作用，可表现为：（1）静息时疼痛或自发性疼痛（spontanous pain）；（2）原发性痛觉过敏（primary hyperalgesia）；（3）触诱发痛。
二﹑疼痛的中枢神经机制
（一）初级传入纤维在脊髓背角的终止
脊髓背角是伤害性信息向中枢传递的第一个中继站。初级传入伤害性感受器主要终止于脊髓背角的第Ⅰ，Ⅱ和Ⅴ层，其中C纤维终止于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ层，Aδ纤维终止于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ层外，还终止于Ⅴ层。后角胶状质（Ⅱ、Ⅲ层）是调控伤害性信息的重要部位。
（二）传递痛觉信息的上行通路
伤害性感受器的传入冲动，在脊髓背角神经元初步整合后，上行通路进入中枢的高级部位。传递痛觉信息的上行通路包括脊髓丘脑束(STT)，脊髓网状束(SRT)，脊髓中脑束(SMT)，脊髓颈核束(SCT)，背柱突触后纤维束(PSDC)，脊髓旁臂杏仁束(SPAT)，脊髓旁臂下丘脑束(SPHT)和脊髓下丘脑束(SHT)。在这些痛觉传导束中,SRT﹑SCT和PSDC传导快痛,而STT﹑SMT﹑SPAT﹑SPHT和SHT既传导快痛又传导慢痛。
（三）痛觉中枢
1.皮层下中枢 参与疼痛的整合﹑调制和感知作用的皮层下中枢主要是指丘脑﹑下丘脑以及脑内的部分核团和神经元。在丘脑与疼痛传递有密切关系的核团包括内侧核群及外侧核群中的腹后外侧核，腹后内侧核和髓板核群中的束旁核﹑中央核；下丘脑的视前区-下丘脑前区，下丘脑腹内侧核，室周部等核团中含有对伤害性刺激呈兴奋或抑制反应的痛敏神经元。这些神经元在疼痛的调控中或多或少都起着一定的作用。
2.大脑皮质 大脑皮质是疼痛的感觉分辨和反应冲动整合的高级中枢。疼痛过程涉及广泛的区域，同时疼痛冲动也必然进入意识领域。一般认为参与疼痛全过程的大脑皮质区有第一﹑二﹑三感觉区和边缘系统。第一感觉区为疼痛的感觉分辨区；第二感觉区主要是感觉内脏的疼痛；第三感觉区参与深感觉的分辨和疼痛反应活动；边缘系统主要参与内脏疼痛和心理性疼痛的调控作用。
