大部分脊髓后角的细胞除了接受来自内脏的信息传入外，同时也接受来自皮肤和深部组织的信息传入，称为内脏躯体神经元。这也是内脏牵涉痛的解剖学基础。
（四） 交感神经与副交感神经
副交感神经中的传入神经纤维司理调节反射，而交感神经中传入神经纤维司理疼痛感觉；但盆腔脏器的感觉由副交感神经中的传入神经纤维司理。来自结肠、直肠和膀胱的疼痛由盆腔副交感神经中的传入神经纤维司理，而来自输尿管和内生殖器官的疼痛由交感神经中的传入神经纤维司理。投射到脊髓的内脏传入神经纤维司理疼痛感觉，有些也涉及调节反射活动，而投射到脑干的内脏传入神经纤维不直接参与疼痛感觉。内脏疼痛在CNS中的传递，传统认为内脏和其他类型的疼痛信息传递是通过前外侧交叉的脊髓丘脑束和脊髓网状束。目前发现至少有三种传导途径传递内脏疼痛信息：脊髓后柱途径，脊髓（三叉）－杏仁旁途径和脊髓下丘脑途径。
二、 内脏疼痛的机制
（一） 内脏疼痛的末梢机制
真性内脏疼痛通常发生在躯体的中轴线范围，因为人体脏器是双侧神经支配，但盲肠、升结肠，降结肠和乙状结肠，肾脏和输尿管则以单侧神经支配为主。
牵涉痛不伴有痛觉过敏通常认为是“汇聚－投射”现象所致，内脏和躯体的传入纤维在脊髓和脊髓以上的中枢神经系统汇聚于同一部位的神经元，因为以前躯体疼痛的记忆经历，来自内脏的信息被大脑中枢反应成躯体来源。牵涉痛伴有痛觉过敏更为常见，但简单的“汇聚－投射”现象不能解释，目前认为中枢机制为主，来自内脏的大量传入神经纤维会触发CNS的神经塑性，导致感觉神经元（内脏－躯体汇聚）活动亢进和兴奋性增高，因而来自躯体末梢的疼痛牵涉传入会在中枢被放大。这种涉及内脏－躯体汇聚神经元的中枢敏化现象在动物模型得到证实。另外的解释是“反射弧”理论，认为内脏疼痛性传入将激活许多反射弧，这些反射弧的传入纤维来自内脏的传入神经，反射弧的传出神经则由交感神经（皮肤和皮下组织）和／或躯体神经（肌肉）分布到牵涉部位的末梢组织；尤其是反射弧激活肌肉的反射性收缩，致使局部感受器的敏化，导致痛觉过敏。
