Schmerzrezeptoren
Ein Nozizeptor (Nozisensor, Schmerzrezeptor) ist eine freie sensorische Nervenendigung, die bei einer drohenden oder erfolgten Gewebeschädigung (durch thermische, chemische oder mechanische Noxen) elektrische Signale (Aktionspotentiale) generiert. Nozizeptoren bilden den Ausgangspunkt der Nozizeption, ihre Reizung ist damit typischerweise von einem Schmerzempfinden begleitet.
Charles Sherrington definierte Nozizeptoren als Afferenzen, die zu motorischen Flucht- oder Schutzreflexen beitragen. "Diese Reflexe werden auch als nozifensiv bezeichnet. Ein typischer nozifensiver Reflex ist der Wegziehreflex, mit dem eine Extremität von einem schädigenden Reiz zurückgezogen wird (...). Die an solchen Reflexen beteiligten zentralen Neurone liegen im Rückenmark und Hirnstamm. Die Großhirnrinde ist in der Regel nicht beteiligt, und dementsprechend sind diese Reflexe vom Bewußtsein unabhängig. Der Wegziehreflex funktioniert auch unter Narkose, so lange diese nicht so tief ist, daß sie die neuronale Aktivität im Rückenmark unterdrückt."[1]
"In den vergangenen Jahren hat sich sogar gezeigt, daB die Eigenschaften der Nozizeptoren erhalten bleiben, wenn man die Haut oder ein anderes Organ in ein Gewebebad iiberfiihrt und in vitro erforscht. Seither werden die meisten Untersuchungen an isolierten Organpriiparaten vorgenommen, in denen das extrazellulare Milieu besser kontrolliert und manipuliert werden kann als im intakten Organismus."[2]
"Als Nozizeptoren bezeichnet man sensorische Nervenendigungen und deren Neurone, die bei unterschiedlich intensiven noxischen Reizen abgestuft erregt werden und somit Reize unterschiedlicher Schmerzhaftigkeit diskriminieren und kodieren können.
Die nozizeptiven Nervenendigungen (Axonterminale) wurden als 'freie Nervenendigungen' bezeichnet, da sie keine zellulären Endkorperchen (wie z.B. Merkel- oder Meißner-Zellen) aufweisen. Die sensorischen Kontaktstellen in der Membran der Axonterminale können sich über mehrere hundert m erstrecken. Zudem verzweigen sich nozizeptive Axone und innervieren daher unterschiedlich große rezeptive Felder.
Nozizeptoren haben langsamleitende, dünne markhaltige (Ao-) und marklose (C-) Nervenfasern. Viele von ihnen sind durch eine auffallende Empfindlichkeit für chemische Reize charakterisiert. Als Leitsubstanz gilt das Capsaicin, eine Substanz, die in Paprikapflanzen vorkommt. Auch körpereigene Entzündungsmediatoren können Nozizeptoren erregen.
Unter Transduktion versteht man Änderungen des elektrischen Membranpotentials an den Axonterminalen bei Reizeinwirkung. Diese Potentialänderungen werden als Sensorpotentiale bezeichnet. Bei den Nozizeptoren schließt der Transduktionsprozeß verschiedene Typen von Membrankanülen ein: temperaturaktivierte, mechanisch aktivierte und durch Botenstoffe gesteuerte. Unter letzteren finden sich sowohl direkt ligandengekoppelte, als auch second-messenger-gesteuerte Membrankanüle.
Verschiedene Transduktionsprozesse können in der terminalen Membran eines Nozizeptors kombiniert vorkommen. Es sind aber nicht alle Transduktionsprozesse bei allen Nozizeptoren vorhanden. Deshalb lassen sich verschiedene Nozizeptorklassen unterscheiden.
Viele nozizeptive Afferenzen, v.a. unter den capsaicinempfindlichen, synthetisieren Neuropeptide, z. B. Substanz P und "calcitonin-gene-related peptide" (CGRP), die sie bei Erregung aus ihren peripheren Nervenendigungen freisetzen.
Neben den generellen Eigenschaften von Nozizeptoren gibt es gewebespezifische Besonderheiten der Nozizeptorfunktion. Daher unterscheiden sich Nozizeptoren je nach Innervationsgebiet. Außer den schmerzvermittelnden Afferenzen gibt es "Irritationssensoren" mit recht ähnlichen Eigenschaften, die ebenfails Nozizeptoren sind. Dazu gehören Sensoren, die die Juckempfindung vermitteln."[3]
"Vermutlich dient die Neuropeptidsekretion der Gewebeerhaltung und -protektion. Ausgangspunkt dieser Hypothese ist die Beobachtung, daß bereits niedrige Aktionspotentialfrequenzen (Impulse) von C-Fasern eine meßbare Durchblutungszunahme in der Haut induzieren können (Lynn u. Shakhanbeh 1988). Bei derartig schwacher Aktivierung von C-Nozizeptoren kommt es in der Regel nicht zu Empfindungen (...). Möglicherweise haben capsaicinempfindliche Nozizeptoren daher 2 Arbeitsbereiche: einen, in dem sie auf geringfügige Reize eine Durchblutungszunahme herbeiführen und dadurch gewebeprotektiv wirken, und einen zweiten, in dem sie außerdem noch Schmerz induzieren."[4]
Anhang
Anmerkungen
Einzelnachweise
- ↑ H. O. Handwerker: Einführung in die Pathophysiologie des Schmerzes. Berlin 1999, 12.
- ↑ H. O. Handwerker: Einführung in die Pathophysiologie des Schmerzes. Berlin 1999, 13.
- ↑ H. O. Handwerker: Einführung in die Pathophysiologie des Schmerzes. Berlin 1999, 36.
- ↑ H. O. Handwerker: Einführung in die Pathophysiologie des Schmerzes. Berlin 1999, 49.