Schmerzphysiologie bei akuten und chronischen Schmerzen

Schmerzphysiologie
bei akuten und chronischen Schmerzen
1. Funktion der Nozizeption
2. Nozizeptive Weiterleitung
3. Schmerzinhibition und
Sensibilisierung
Markus Blankenburg
Pädiatrische Neurologie, Psychosomatik und Schmerztherapie
Zentrum für Kinder- und Jugendmedizin Olgahospital
Akutschmerz
Schmerzwahrnehmung
Nozizeptio
Nozizeptorschmerz
mechanische
metabolische
thermische
Rezeptoren
Chronische Schmerzreize (Gewebsverletzung)
Entzündung (Ödem)
ATP, Protonen, O2-Radikale, Kaliumionen, Arachidonsäure, Cyclooxygenase,
Substanz P, CGRP, Histamin, Leukotriene, Prostaglandine, Bradykinin, Laktat,
Vasodilatation, Plasmaextravasation, Mastzelldegranulation
Nozizeptoren sensibilisieren
(Transkription + Expression Membranproteinen)
schlafende Nozizeptoren aktiviert
(Nervenfaserwachstum)
Spontanentladung (Reizschwelle▼+ Reizantwort ▲)
Periphere Sensibilisierung=> Hyperalgesie
Scholz, Woolf,
Nature (2002)
Periphere Schmerzweiterleitung
Faser Myelin
Aβ
dick
Aδ
wenig
NLG m/s Funktion
Stöung
40-90
10-30
Dysästhesie
Hyperalgesie
lokalisierbar
Hitzehyperalgesie
0,5-2
C
nein
Tastsinn (sNLG, SSEP)
Temperatur, schneller Schmerz:
stechend, brennend, lokalisierbar
Temperatur, langsamer Schmerz:
bohrend, dumpf, nicht
lokalisierbar
diffus
Mechanismus am Axon
Verletzungen peripherer Nerven
Verletzungen peripherer Nerven
Neurogene Entzündung
Prostaglandine, proinflammatorische
Zytokine, TNF, NGF, Phosphokinase
 aktiviert Capsain-/ATP-Receptor
Spontanentladung ohne
Aktivierung peripherer Rezeptoren
Rückenmark Schleuse für Schmerzweiterleitung
Inhibitorische Interneurone
afferenten Nervenbahnen
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Schmerzweiterleitung (NMDA-Rezeptor)
Adenosintriphosphat
Cyclische Adenosinmonophosphatase
ATP 
CAMP 
Exzitatorische Neurotransmitter:
• Glutamat,
• Substanz P
• Calcitonin-gene related peptide
•
=>NMDA-Rezeptor
CCKB
NMDA
OpioidRezeptor
ATP 
CAMP 
NA
Schmerzweiterleitung (NMDA-Rezeptor)
1. Glutamat, Substanz P, Calcitonin-gene related pepti
2. Vergrößerung rezeptiver Felder (Genexpression)
3. Rezeptor-Expression (COX2-Induktion => PGE2↑)
Algesie,
Hyperapathie
Schmerzhemmung (µ-Rezeptor)
GABA, Serotonin, Noradrenalin, Opioide
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Analgesie,
Allodynie
Durchtrennung sensibler Aβ-Fasern => Lamina I+II, wo nur C-Fasern liegen
Schmerzwahrnehmung
emotionale Qualität
sensorische Qualität
Unangenehm, Angst, Depression
(Lokalisation, Intensität, Qualität)
kognitive Qualität
Integration, Bewertung
Erinnerung
Schmerzwahrnehmung
Modalität
Qualität
Einfluss
Schmerzverarbeitung
sensorisch
Sinnesqualität
• Stärke
Wahrnehmungsschwellen
sensorischer Kortex
• Qualität (brennend)
• Lokalisation
emotional
Gefühl (quälend)
Affekt (Angst)
Insel, Cingulum, Amygdala
präfrontaler Kortex
kognitiv
Beurteilung
(NRS)
Kognition
(Alter)
frontaler Kortex
sozial,
Interaktion,
Spiegelneurone?
kulturell
Verhalten
Kultur,
Zielkonflikt
Zentrale Schmerzsensibilisierung
chronische Schmerzreize führen zur Expansion der somatosensorischen
Repräsentation eines Körperteils in benachbarte Representationszentren
Schmerzsensibilisierung
nach Schmerzen in den ersten Lebensjahren
Jugendliche (11-16 J.) mit Schmerzerfahrungen (FG² + Verbrennung 1.-2.J³)
 Schmerzempfindlichkeit / Schmerzschwelle
 Wind-up (repetitive Schmerzreize)
² Hohmeister et al., Pain. 2010; ³ Wollgarten- Hadamek et al., Eur J Pain. 2011
Veränderung der Schmerzempfindlichkeit durch
Funktionsänderungen von Nozizeptoren + Neuronen
Unterscheidung des Schmerzmechanismus
(nozizeptiv oder neuropathisch)
Mechanismus
Schmerzqualität
Befund
Therapie
nozizeptiv
• scharf
• schneidend
• Rötung
• Schwellung
• Überwärmung
• Bewegungseinschränkung
• NRSA
• Metamizol
neuropathisch • einschießend
• brennender
• Hypästhesie (NLG, SEP)
• Hyperalgesie (QST)
• evozierter Schmerz (QST)
• Fragebögen (LANSS,
NPQ, painDETECT)
• Opioide,
• Antikonvulsiva
• Pregabalin
„nicht
organisch“
• keiner / inadäquat
• Krankheitsverarbeitung
inadäquat
• psychische Komorbidität
• Schmerzsensibilisierung
• multimodale
Schmerztherapie
• diffus
• schwer
fassbar
Quantitative Sensorische Testung (QST)
Schmerz- und Wahrnehmungsschwellen  Funktion der Neurone vom Rezeptor zum Gehirn
Schwellenwert
Kälte
Wärme
Unterschied
kalt-warm
Paradoxe Hitze
Taktil
Messbereich Funktion
0.125- 512 mN
Vibration
64 Hz
Kälte
Hitze
Druck
Mech.Schmerzschw.
Schmerzsensitiv.
Allodynie
Wind-up (Ratio)
0°- 50°C
C
50-1000 kPa
Aδ
C
50°C
↑
Aδ
32 °C
↓
extralemniskale System
0°C
4 - 512 mN
3 - 300 mN
128 mN
Aß
lemniskale
System
extralemniskale System
14 j. Mädchen mit Schmerzen + Taubheit im li. Bein
5
rechts
links
4
3
2
1
0
-1
CDT
WDT
TSL
CPT
HPT
PPT
MPT
MPS
WUR
MDT
VDT
DMA
PHS
-2
-3
-4
-5
Schmerzklassifikation
Peripher
Zentral
Sensitivierung
Deafferenzierung
Sensitivierung
↓ Aß
↓ Aδ/C
+/-
↓ lemniskal
↓ extralem.
+/-
Hitzeschmerz
↓C
↑C
+/-
+/-
Mechanischer Schmerz
Allodynie
↓ Aδ
+/-
↑ Aδ
+/-
+/+/-
↑↑
Taktile Wahrnehmung
Therm. Wahrnehmung
Deafferenzierung
↑
Zusammenfassung
Schmerzen
• entstehen durch Aktivierung + Funktionsänderungen von Nozizeptoren + Neuronen
• Wichtig für die Unterscheidung des Schmerzmechanismus:
1. Schmerzsensibilität (Hyperalgesie) => nozizeptiv / neuropathisch
2. evozierte Schmerzen (Allodynie) => neuropathisch
3. sensorische Störungen => neuropathische
Majestix, Häuptling des gallischen Dorfes in Aremorica