Sobald die primäre afferente Faser im Rückenmark endet, stellt sie chemische und physikalische Verbindungen mit anderen Zellen her, einschließlich sekundärer Neuronen. Das Signal wird von der primären afferenten Faser zum sekundären Neuron geleitet, das das Signal zum Gehirn trägt. Erst wenn das Signal den Kortex erreicht, wird sich das Gehirn des Schmerzes bewusst.,
Erkennung eines schädlichen Reizes
Schmerzen können in den meisten Geweben des Körpers mit Ausnahme von gesundem Knorpel und im Gehirn selbst erkannt (oder wahrgenommen) werden. Die Schlüsselelemente, die an der Erkennung beteiligt sind, sind:
- Ein bedrohlicher oder schädlicher (schädlicher) Reiz;
- Einheiten, die auf verschiedene schädliche Reize reagieren können (sensorische Nervenenden mit Rezeptoren).
Schädliche Reize werden traditionell in drei Kategorien unterteilt: chemische, thermische oder mechanische., Um ein Schmerzsignal zu initiieren, muss der Reiz über einer bestimmten Intensität (Schwelle) liegen, die ausreichen würde, um das Gewebe zu schädigen. Beispiele hierfür sind:
Ein schädlicher Reiz wird von Rezeptoren nachgewiesen, die sich auf der Zellmembran des sensorischen Nervenenden befinden. Die Rezeptoren sind Proteine, die im Zellkörper des Nervs hergestellt und dann auf die Oberfläche des Nervenendes übertragen werden. Die Arten von Rezeptoren am sensorischen Nervensystem bestimmen die Art des Reizes, auf den die Nervenzelle reagieren kann, und es gibt viele Arten., Die Rezeptoren, die Schmerzen (oder schädliche Reize) erkennen, befinden sich an den Nervenenden der primären afferenten A-Delta-und C-Fasern (Tabelle 1, beigefügt). Primäre afferente A-Beta-Fasern reagieren auf nicht schädliche Reize wie Berührung.
Ein mechanischer Reiz, wie eine Überdehnung einer Muskelfaser oder eine Überdrehung eines Gelenks, bewirkt, dass sich Rezeptoren auf der Oberfläche des Nervenendes dehnen. Schädliche Hitze oder Kälte in der Nähe des Nervenendes und schädliche Chemikalien interagieren mit spezifischen Rezeptoren., Der Rezeptor reagiert auf das auslösende Ereignis chemisch auf eine von drei Arten:
- Agonismus/Erregung: Das elektrische Potential der Zelle wird über die Aktivierungsschwelle angehoben und ein Aktionspotential wird initiiert;
- Sensibilisierung: erleichtert es der Zelle, ihre Schwelle für die Erzeugung des Aktionspotentials zu erreichen;
- Antagonismus/Hyperpolarisation: erschwert es der Zelle, ihre Schwelle für die Erzeugung des Aktionspotentials zu erreichen.,
Implikationen für die Praxis
Mu (μ) – Rezeptoren finden sich an den sensorischen Nervenenden im peripheren Nervensystem sowie im Rückenmark, im Gehirn, im Darm und an vielen anderen Stellen. Wenn ein Opioid-Medikament wie Morphin an einen mu-Rezeptor bindet, wirkt es als Antagonist und erschwert es der Nervenzelle, erregt zu werden (Marvizon et al., 2010). Die Gabe von Morphin auf jedem Weg ermöglicht die Ausbreitung des Medikaments durch den ganzen Körper., Trotz der Tatsache, dass Morphin die Erregung des sensorischen Neurons an der Stelle einer Verletzung hemmen kann, besteht kein Konsens darüber, ob die topische Anwendung von Morphin auf schmerzhafte Wunden eine wirksame und sichere Therapie ist (Farley, 2011).
Die Umwandlung eines Reizes in ein Schmerzsignal
Der Agonismus von Rezeptoren an den sensorischen Nervenenden führt zur Erregung des sensorischen Nervs durch Produktion eines Aktionspotentials (Abb. Nervensignale werden entlang Axonen durch die Bewegung elektrisch geladener Ionen geleitet., Um diesen Prozess zu initiieren, muss sich das Innere der Nervenzelle von negativ geladen (etwa-65mV) zu positiv geladen ändern. Dies nennt man depolarisation.
Die Wechselwirkung von Agonisten mit Rezeptoren bewirkt Veränderungen in der Zellmembran – Öffnung von Poren, die als Ionenkanäle bezeichnet werden und positive Ionen (Natrium und Kalzium) in die Nervenzelle eindringen lassen. Wenn sich die positiv geladenen Natrium – und Calciumionen in die Zelle bewegen, wird sie positiver geladen. Dies setzt sich bis zu einem Peak von etwa 55 mV fort, der als Aktivierungsschwelle bezeichnet wird.,
Sobald die Aktivierungsschwelle erreicht ist, wird ein Aktionspotential initiiert. Die Aktivierungsschwelle der Nozizeptoren variiert im ganzen Körper, wobei die Hornhaut im Auge eine Stelle ist, an der die Schwelle im Vergleich zur Haut relativ niedrig ist. Dies bedeutet, dass der Reiz, der erforderlich ist, um Schmerzen in der Hornhaut auszulösen, viel geringer ist als die Haut.
Das Erreichen eines Aktionspotentials hängt von der Menge des Stimulus ab – ein großer Stimulus verursacht eine Reaktion in einer hohen Anzahl von Rezeptoren, und dies hilft der Zelle, ihre Schwelle schneller zu erreichen., Ein niedriger Stimulus kann eine Wechselwirkung mit einigen Rezeptoren und einen Zustrom einer relativ kleinen Menge positiver Ionen verursachen; Dies wird nicht ausreichen, um ein Aktionspotential auszulösen.
Signifikante Gewebeschäden verursachen viele Agonisten, so dass die Nervenzelle ihre Aktionspotentialschwelle erreicht und dies einige Male in schneller Folge tut. Dies bedeutet, dass der Nerv häufig feuert (z. B. 50 Aktionspotentiale pro Sekunde) – dies führt zu einer hohen Schmerzintensität., Weniger häufiges Brennen (z. B. ein Aktionspotential pro Sekunde) führt zu einer geringeren Schmerzintensität, wenn es überhaupt zu Schmerzen führt. Die maximale Anzahl von Aktionspotentialen, die eine sensorische Faser erreichen kann, beträgt etwa 100 pro Sekunde (Bear et al., 2001). Das Aktionspotential wird dann schnell entlang des Axons übertragen, bis es das sensorische Nervenfaserterminal im dorsalen Horn erreicht.
Sobald ein Aktionspotential erzeugt wurde, pumpt die Nervenzelle aktiv positive Ionen zurück in die extrazelluläre Flüssigkeit, um zu ihrem Ruhepotential zurückzukehren.,
Diese erregbaren Nervenzellen können mit einer Flasche Cola verglichen werden: Sie sitzen ruhig und zischen, und während sie das Potenzial haben, etwas zu tun, wird eine Energiezufuhr benötigt. Wenn der Flasche eine weiche Minzsüße zugesetzt wird, wird Aktionspotential erreicht und der Fizz ist nicht mehr leise, sondern laut und hat genug Energie, um Cola aus der Flasche in die Luft zu befördern.
Im Cola-Szenario sind Sie der Stimulus und interagieren mit der Zelle, indem Sie die Kappe entfernen (Öffnen eines Ionenkanals). Die Minze Sweet repräsentiert die positiven Ionen., Wenn Sie einen sehr kleinen Teil der Süßigkeit in die Flasche fallen ließen, würden Sie immer noch eine Reaktion sehen, aber nicht genug, um die Explosion zu verursachen – Sie haben die Aktivierungsschwelle nicht erreicht.
Eine größere Menge der Minze würde eine größere Reaktion hervorrufen. Es kommt ein Punkt, an dem es „genug“ von der Süßigkeit gibt und die große Reaktion nicht verhindert werden kann. Dies ist die Aktivierungsschwelle und der Grund, warum diese Nervenzellen als alles oder Nichts bezeichnet werden – entweder wird ein Aktionspotential ausgelöst oder nicht. Die Schmerzintensität hängt davon ab, wie oft die Aktionspotentiale ausgelöst werden.,
In Situationen, in denen eine Gewebeverletzung vorliegt, ist weniger Reiz erforderlich, um Schmerzen auszulösen, und der durch diesen Reiz hervorgerufene Schmerz ist unverhältnismäßig groß. Dieser Prozess wird als periphere Sensibilisierung bezeichnet. Es ist ein Ergebnis von Chemikalien, die im Entzündungsprozess freigesetzt werden und die Rezeptoren und Ionenkanäle erregbarer machen – reaktionsfähiger. In der Colaflaschenanalogie wäre dies, als würde man der Colaflasche ein wenig schütteln, bevor man die Minze hineinlegt.
Implikationen für die Praxis
das Verständnis der Rezeptoren erhöht und diese verbessert das management von Schmerzen., Der TRPV1-Rezeptor reagiert auf hohe Temperaturen (über 42°C), auf Säure und auf den Wirkstoff der Chilischote (Capsaicin). Das Vorhandensein von TRPV1-Rezeptoren auf den Schleimhäuten macht chilihaltige Lebensmittel heiß. Dies sind die Rezeptoren, die Pfefferspray zu einer äußerst wirksamen Maßnahme zur Vorbeugung von Angriffen machen, und der Grund, das Reiben der Augen nach der Zubereitung von Chilis zu vermeiden.,
Wiederholte Aktivierung von TRPV1-Rezeptoren kann sie vorübergehend ermüden, so dass es viele schmerzlindernde Präparate gibt, die auf diese Rezeptoren abzielen, einschließlich Capsaicincreme, die auf die Haut aufgetragen wird. Sobald das brennende Gefühl abgenutzt ist, kann der Nozizeptor einige Stunden lang nicht mehr aktiviert werden. Dies wurde verwendet, um neuropathische Schmerzen (verursacht durch Schädigung oder Dysfunktion sensorischer Nerven) zu lindern (Hoper et al., 2014) und bei Arthritis (Laslett und Jones, 2014).,
Prostaglandin ist eine bei Entzündungen produzierte Chemikalie, die die lokalen sensorischen Nervenenden durch Wechselwirkung mit einem Rezeptor namens PGE2 sensibilisiert. Entzündungshemmende Medikamente wie Ibuprofen lindern Schmerzen, indem sie die Produktion von Prostaglandin hemmen, so dass die Nervenenden eine normale Aktivierungsschwelle anstelle einer reduzierten Schwelle haben, selbst wenn das Gewebe geschädigt ist.,
Obwohl entzündungshemmende Mittel bei der Schmerzreduktion äußerst wirksam sind, haben sie leider auch eine Reihe von Problemen, die mit ihrer Anwendung verbunden sind, einschließlich Magenreizungen und Ulzerationen, Nierenfunktionsstörungen, erhöhtem Thrombusrisiko, Bronchospasmus bei einigen Menschen mit Asthma und erhöhter Blutungszeit (Bruno et al., 2014). Das National Institute for Health and Care Excellence hat Leitlinien erstellt, wann sie angewendet werden und wie sie bei einer Vielzahl von Störungen und Situationen angewendet werden können., Im Allgemeinen wird empfohlen, sie in der niedrigsten wirksamen Dosis für die kürzeste Zeit (NICE) zu verwenden.
Schlussfolgerung
Akuter Schmerz ist eine Empfindung, die durch Aktivierung von Schmerzrezeptoren im ganzen Körper (außer Gehirn und Knorpel) mit chemischen, mechanischen oder thermischen Reizen verursacht wird. Es braucht eine gewisse Menge an Reiz, um ein Aktionspotential auszulösen, aber sobald die Aktivierungsschwelle erreicht ist, wird das Schmerzsignal schnell an das Rückenmark und von dort an das Gehirn übertragen. Sobald das Signal das Gehirn erreicht, werden wir uns des Schmerzes bewusst.,
Die Intensität des Schmerzes ist normalerweise proportional zur Intensität des Reizes. In einem verletzten Körperteil wird die Schwelle zur Aktivierung der Schmerzrezeptoren reduziert und diese erhöhte Empfindlichkeit dient dazu, uns daran zu erinnern, den verletzten Bereich während der Heilung zu schützen. Schmerzrezeptoren können durch die Verwendung von Capsaicin erschöpft werden, während die Aktivierungsschwelle durch die Verwendung von Morphin oder entzündungshemmenden Medikamenten erhöht werden kann.,
Teil zwei dieser Serie befasst sich mit der Bewegung des Schmerzsignals zum Rückenmark und zum Gehirn und wie das Wissen über diesen Weg zu einer wirksamen Schmerzlinderung beitragen kann.,ain-Rezeptoren variieren im ganzen Körper, wobei die Hornhaut im Auge empfindlicher ist als die Haut, zum Beispiel
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