Neuronale Grundlagen von Schmerzen

Gliederung

1. Vorwort

2. Einleitung

3. Definition von Schmerz

4. Phylogenetische Aspekte des Schmerzes

5. Genetische Komponenten des Schmerzes

6. Schmerzleitung
6.1 Nozizeptoren
6.2 Von der Haut zum Rückenmark
6.3 Vom Rückenmark zum Thalamus
6.4 Vom Thalamus zum limbischen System
6.5 Vom Thalamus zum Kortex
6.6 Heilungsreaktionen

7. Schmerz und Geist

8. Abschließende Betrachtung

9. Abbildungsverzeichnis

10. Literaturverzeichnis

11. Internetquellen

1. Vorwort

Diese Ausarbeitung, in Form einer Hausarbeit, bezieht sich auf das Referat über die neuronalen Grundlagen von Schmerzen im Seminar chronische Schmerzen (Gruppe 1) im Wintersemester 2006. Die gesamte Ausarbeitung besteht aus zwei Teilen, wobei der eine von einem Kommilitonen (Volker Augustin), mit dem zusammen ich das Referat erstellt habe, ausgearbeitet wurde.

2. Einleitung

Jeder hat schon einmal etwas Schmerzhaftes erlebt und erinnert sich nicht gern daran. Trotz dieser mehr als unangenehmen Erfahrung ist Schmerz ein überlebenswichtiges Warnsignal, das unseren Körper vor Schaden bewahrt. Doch was ist Schmerz überhaupt? Und wie ist unser Schmerzsystem aufgebaut? Um mich diesem komplizierten System aus biologischen und chemischen Vorgängen zu nähern, gebe ich zuerst eine Definition von Schmerz. Danach gehe ich etwas auf die sozialen und genetischen Aspekte des Schmerzes ein und beschäftige mich daraufhin mit der physiologischen Schmerzleitung im menschlichen Organismus. In diesem Teil werde ich nicht allzu tief in biochemische Details eingehen, sondern einen groben Überblick über die verschiedenen Stationen der Schmerzleitung im Körper geben. Ebenfalls widme ich noch einen kleinen Abschnitt den Heilungsreaktionen, die nach einer Verletzung im Organismus aktiviert werden. Abschließend erläutere ich noch ein Beispiel aus der modernen Forschung, welche herausgefunden hat, dass Meditation das Schmerzsystem entscheidend beeinflussen kann. Dies erläutere ich am Beispiel fernöstlicher Kampfkunst und gehe dabei auf die Shaolin Mönche ein, die diese meditative Technik seid Generationen perfektionieren.

3. Definition von Schmerz

Laut der Internationalen Schmerzforschungsgesellschaft (International Association for the Study of Pain, IASP) ist Schmerz:

"ein unangenehmes heftiges Sinnes- und Gefühlserlebnis, das mit tatsächlichen oder möglichen Gewebeschäden verbunden ist oder in solchen Kategorien beschrieben wird“

In der therapeutischen Praxis ist diese Definition auf drei Dimensionen von Schmerz anzuwenden. Die Einschätzung des Patienten (z.B. Schmerztagebuch, Schmerzskala) liefert phänomenalbiografische Daten, während die medizinische Untersuchung biomedizinische Daten liefert (z.B. Blutdruck, EGK, EEG usw.). Die letzte Dimension umfasst die Einschätzung des Schmerzes aus der Sicht der Krankenkassen bzw. des Sozialversicherungssystems. Eine Behandlung wird dann bezahlt, wenn die Krankenkassen sicher sind, dass diese wirksam ist. Diese Wirksamkeit wird in empirischen Studien überprüft. In den letzten Jahren gab es allerdings einen Aufschwung alternativer Heilungsmethoden (z.B. Akupunktur, Hypnose, Bioenergietherapie) neben der traditionellen Schulmedizin, deren empirische Gültigkeit noch nicht völlig überprüft wurde und deshalb noch keinen Einzug in das standardisierte medizinische System in Deutschland findet. Denn die empirische Verifizierung erfordert viel Zeit und eine entsprechende Zahl von Behandelten und Nicht-Behandelten Personen. Doch dies ist nicht Gegenstand dieser Hausarbeit, weshalb ich nun zu der Frage der evolutionären Bedeutung von Schmerzen übergehe.

4. Phylogenetische Aspekte des Schmerzes

Schmerz ist ein Warnsignal, das auftritt, wenn die körperliche Integrität (z.B. durch Stiche, Quetschungen, Verbrennungen etc.) beeinträchtigt wird. Er dient dazu den Körper vor weiterem Schaden zu bewahren und dadurch das Überleben zu sichern. Eisenberger, Liebermann & Williams (2003) haben nun herausgefunden, dass physischer Schmerz dieselben Hirnareale aktiviert wie „Schmerz“, der durch soziale Ausgrenzung erfahren wird. In einem Experiment wurde Probanden (Pb) unter dem FMRI (functional magnetic resonance imaging) ein virtuelles Computerspiel gezeigt. Zwei Figuren in diesem Spiel (den Probanden wurde nämlich gesagt, dass diese Figuren andere Personen sind, die ebenfalls mitspielen) warfen sich gegenseitig den Ball zu und die Versuchperson wartete darauf mitzuspielen. Nach einer Weile bekam der Pb den Ball und spielte für eine kurze Zeit mit, bis er plötzlich den Ball nicht mehr bekam. Damit sollte ein Gefühl der sozialen Ausgrenzung bzw. Zurückweisung erzeugt werden und die Forscher stellten fest, dass dieselben Areale aktiv waren, wie es bei einer physiologischen Schmerzreaktion der Fall ist. Das zeigt, dass soziale Faktoren für das Überleben des Menschen eine ebenso wichtige Rolle spielen, wie körperliche, denn der Mensch ist eine soziales Wesen und auf die anderen angewiesen, um überleben zu können (Eisenberger, Lieberman, & Williams, 2003). Sozialer Schmerz ist also auf cerebraler Ebene äquivalent zu physischem Schmerz. Ebenso konnte festgestellt werden, dass bei einigen Personen, nur durch die Beobachtung einer anderen Schmerz erleidenden Person, Schmerzareale im Gehirn aktiviert wurden. Diese Ergebnisse geben Aufschluss über eventuell vorhandene empathische Fähigkeiten eines Probanden und zeigen, dass es nahezu keine neuronalen Unterschiede zwischen der, auf den eigenen Körper bezogenen Schmerzwahrnehmung und der Wahrnehmung von Schmerzen bei anderen Personen gibt (Jackson, Brunet, Meltzoff, & Decety, 2006).

5. Genetische Komponenten des Schmerzes

Das Gen SCN9A ist laut neuester Forschungsergebnisse aus der Genetik für das Schmerzempfinden zuständig. Diese Erbanlage liefert den Bauplan für ein Protein, das wiederum Teile eines Kanals in Nervenzellen bildet. Der so genannte Natriumkanal Na1.7 ist in Nervenzellen besonders ausgeprägt, welche Schmerzsignale weiterleiten. Er sorgt dafür, dass die elektrischen Impulse innerhalb der Zellen ausgelöst und zum Gehirn geschickt werden. Dort entstehen die Schmerzempfindungen. Genetische Analysen zeigen, dass eine Mutation beider SCN9A Gene in der menschlichen DNA zu einer kompletten Schmerzunempfindlichkeit führt (Cox et al., 2006).

6. Schmerzleitung

In diesem Teil beschäftige ich mich mit der Schmerzleitung von der Haut bis zum Gehirn. Dies werde ich am Beispiel einer physischen Verletzung des Gewebes näher erläutern. Ich beziehe mich hier also hauptsächlich auf die Schmerzleitung im somatischen Nervensystem. Das somatische Nervensystem ist der Teil, der unmittelbar mit der Umwelt interagiert. Er enthält sog. afferente Nerven (lat. affere = „hinbringen“), die sensorische Informationen von der Haut, den Muskeln, Augen und Ohren usw. zum zentralen Nervensystem (bestehend aus Rückenmark und Gehirn) weiterleiten (Pinel, 2001, S.55). Dort werden die Signale weiterverarbeitet. Darauf gehe ich im Folgenden etwas genauer ein.

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