Somatoviszerale Sensibilität und Schmerz

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1 Somatoviszerale Sensibilität und Schmerz 1. Einleitung 2. Somatoviszerale Sensibilität 2.1 Mechanorezeption 2.2 Tiefensensibilität 2.3 Thermorezeption 2.4 Viszerale Sensibilität 3. Zentrale Weiterleitung und Verarbeitung 4. Schmerz 4.1 Schmerzqualitäten und Schmerzkomponenten 4.2 Physiologie der Nozizeption 4.3 Pathologische Schmerzphänomene 4.4 Schmerztherapie Quelle: Birbaumer & Schmidt Kap. 15 & Einleitung Die somatoviszerale Sensibilität ist Teil des gesamten sensorischen Systems Funktionsprinzipien: Hierarchische Organisation Sensoren Thalamus sensorischer Cortex Assoziationscortex 2. Somatoviszerale Sensibilität Die relevanten Sensoren liegen in Haut, Muskeln, Gelenken und Eingeweiden Somatoviszerale Sensibilität: o Mechanorezeption (Haut; exterozeptives System, Oberflächensensibilität) o Tiefensensibilität (Muskeln, Gelenke, Sehnen; propriozeptives System) o Thermorezeption o Viszerale Sensibilität (innere Organe, enterozeptives System): Rezeptoren: o Mechanosensoren o Thermosensoren o Chemosensoren o Nocizeptoren 1/9

2 2.1 Mechanorezeption Mechanosensoren Abb. B&S 15.1 Abb. B&S in behaarter und unbehaarter Haut - nehmen 4 sensorische Qualitäten auf (Druck, Berührung, Vibration, Kitzeln) - Punktförmige Sensibilität (Tastpunkte) - Mittlere Empfindungsschwelle bei 0,01 mm (10 µm) Eindrucktiefe - Raumschwellen: zeigen räumliches Auflösungsvermögen; hoch auf Zunge, Finger, Lippen (1-3 mm) Typen von Sensoren - alle verbunden mit schnellleitenden, markhaltigen Aβ Nervenfasern - aufteilbar nach: 1. Lokalisation 2. Adaptationsgeschwindigkeit 3. Funktion Abb. B&S 15.3 & 4 1. Drucksensoren (Intensitätsdetektoren): - Merkel-Zelle - Ruffini-Körperchen - Tastscheibe 2. Berührungssensoren (Geschwindigkeitsdetektoren): - Meissner-Körperchen - Haarfollikelsensor 3. Vibrationsmesser (Beschleunigungsdetektoren): - Pacini-Körperchen [4. Freie Nervenendigungen] 2/9

3 Lokalisation Funktion Adaptation Haarfollikelsensor mittelschnell Meissner-Körperchen Korium, unbehaarte Haut Korium, behaarte Haut Geschwindigkeitsdetektor Geschwindigkeitsdetektor mittelschnell Merkel-Zelle Epidermis, unbehaarte Haut Intensitätsdetektor langsam Pacini-Körperchen Subkutis, behaarte und Beschleunigungs- sehr schnell unbehaarte Haut detektor Ruffini-Körperchen Korium, behaarte und unbehaarte Haut Intensitätsdetektor langsam Tastscheibe Korium, behaarte Haut Intensitätsdetektor langsam 2.2 Tiefensensibilität (Propriozeption) Wahrnehmung von: Rezeptoren: - Stellung der Glieder (Stellungssinn) - Passive oder aktive Bewegung der Gelenke (Bewegungssinn) - Widerstand gegen Bewegungen (Kraftsinn) - Gelenksensoren (Mechanosensitive Sensorkörperchen) - Muskeln (Muskelspindeln) Abb. Pinel 9.12, Sehnen (Golgi-Sehnenapparate) Gemeinsam mit Informationen aus Labyrinthrezeptoren und Efferenzkopien aus dem zentralen motorischen System ermöglicht die Tiefensensibilität die Wahrnehmung des Körpers im Raum Abb. B&S /9

4 2.3 Thermorezeption Wahrnehmung von - Kälte (Kältesinn) - Wärme (Wärmesinn) Sensoren - Spezielle Kalt- u. Warmsensoren; - Proportional-Differential-Sensoren; - Vermutlich freie Nervenendigungen Zone der Indifferenztemperatur Abb. B&S Abb. B&S mittlerer Temperaturbereich, in welchem eine vollständige Adaptation der Temperaturempfindung stattfindet C unbekleidet - oberhalb/unterhalb dieses Bereichs dauernde Warm- /Kaltempfindungen - Warm-/Kaltschwellen abhängig von 1. Ausgangstemperatur 2. Geschwindigkeit der Temperaturänderung 3. Größe des Hautareals 2.4 Viszerale Sensibilität Mehrzahl der Nerven in Brust-, Bauch-, Beckenraum ist afferent. Sensoren - Viscerosensoren - Weiterleitung über Nervus vagus (parasympathisch) Nervus splanchnicus (sympathisch) Nervi pelvici (parasympathisch) - Information meist unbewusst - Homöostatische Kontrolle mit autonomer Gegenregulation - Mit Biofeedback trainierbar 4/9

5 Beispiele: Viscerorezeptoren im kardiovaskuläres System - Drucksensoren in Aortenbogen und Karotissinus messen peripheren Blutdruck - Dehnungssensoren in Vorhofwänden messen Füllungsstand Viscerorezeptoren im pulmonalen System - Chemosensoren messen Sauerstoff- und Kohlendioxydkonzentrationen Viscerorezeptoren im Magen-Darm-Trakt - Dehnungsrezeptoren in Hohlwänden (Füllung, Sättigung, Stuhldrang) - Thermosensoren in Speiseröhre - Mechanorezeptoren für Motilität - Chemosensoren zur Messung von Speisebestandteilen 3. Zentrale Weiterleitung und Verarbeitung somatoviszeraler Reize Aufsteigende somatosensorische Bahnen Abb. BS 16.13, Pinel 8.20, 8.21 Afferenzen der Sensoren vereinigen sich zu peripheren Nerven und treten in das Rückenmark ein. Dort laufen Afferenzen des somatoviszeralen Systems im Hinterstrang oder im Vorderseitenstrang nach zentral Hinterstrang - über Hinterwurzel in das Rückenmark - ohne Verschaltung im Hinterstrang ipsilateral nach zentral - auf Hinterstrangkerne (N. gracilis, N. cuneatus) in Medulla oblongata 5/9

6 - Kreuzung nach kontralateral und mediale Schleifenbahn (Tractus lemniscus medialis) zum Thalamus - von hier zum sensorischen Cortex und Assoziationscortex Vorderseitenstrang: - Synaptische Verschaltung im Hinterhorn - kontralateral im Vorderseitenstrang nach zentral - Direkt oder über Formatio reticularis oder Tectum zum Thalamus - Zum sensorischen Cortex und Assoziatiosncortex Somatosensorischer Cortex P. 8.22; RLB Primärer (S-I) und sekundärer (S- II) somatosensorischer Cortex - somatotop organisiert (somatosensorischer Homunculus) - S-II erhält Projektionen aus S-I; beide projizieren in Assoziationscortex - Jedes Neuron erhält Information über Art und Ort der Reizung 4. Schmerz Schmerz ist Teil der somatoviszeralen Sensibilität. Es existieren Sensoren, die nur auf potentiell gewebsschädigende Reize ( Noxen ) reagieren (Nozizeptoren) und die Information an das ZNS weiterleiten. Merkmale: - Beeinflusst durch psychologische Prozesse - Signal- und Warnfunktion - Nozizpetion (Aufnahme, Weiterleitung und Interpretation noxischer Signale) nicht synonym mit Schmerz! 6/9

7 Schmerzqualitäten Abb. B&S somatisch (Oberflächen- u. Tiefenschmerz) vs. viszeral (Eingeweideschmerz) - akut (Signalfunktion) vs. chronisch (physiologische Bedeutung?) Schmerzkomponenten - sensorisch-diskriminative Komponente Abb. B&S affektive Komponente - vegetative Komponente - motorische Komponente - kognitive Bewertung, Verhalten, Konsequenz auch sozialer & psychologischer Kontext hat Einfluss auf Schmerzbewertung Subjektive Algesimetrie Abb. B&S Messung der subjekt. Schmerzwahrnehmung - Gemessen werden: Schwelle (Beginn d. Schmerzhaftigkeit) Intensität (eingeschätzte Stärke) Toleranz (Stärke bei Stopp) Nozizeption Abb. B&S 16.9 Zentrale Verschaltung Aufsteigende Bahnen Abb. B&S Nozizeptoren sind polymodal, reagieren auf mechanische, chemische, thermische Reize - freie Nervenendigungen - Direkte oder indirekte Stimulation - Sensibilisierung der Nozizeptoren durch chem. Mediatoren - Vermittlung über dünne, markhaltige Aδ und marklose C- Fasern - Hinterhorn Vorderseitenstrang (Tractus spinothalamicus) Thalamus Cortex 7/9

8 - motorische u. autonome Reflexbögen - Transmitter: Glutamat, Neuropeptide (Substanz P) Absteigende Bahnen - Cortex Hirnstamm Hinterhornzellen im Rückenmark Abb. B&S Gate-Control-Theorie (Melzack & Wall 1965): Schrankenkontrolle im Hinterhorn präsynaptisch durch Afferenzen und durch absteigende Hemmsysteme - Endogene Schmerzkontrollsysteme: 1. Endogene Opioide 2. Zentrale Areale (Periaquäduktales Grau, Formatio reticularis, N. Raphe) mit serotonergen/noradrenregen Bahnen Stressinduzierte Analgesie - Unter akutem Stress tritt Unterdrückung der Schmerzwahrnehmung auf - evolutionär adaptiv - vermittelt durch endogene Opiate - Sicherheitssignale können stress-induzierte Analgesie aufheben durch lokale Hormon- Ausschüttung im Rückenmark Pathologische Schmerzphänomene - Übertragener (projizierter) Schmerz: Abb. B&S Bei Nervenreizung wird Schmerz im Versorgungsgebiet des Nerven wahrgenommen Abb. B&S Head-Zonen: Afferenzen aus Haut und Eingeweiden konvergieren, Eingeweideschmerzen als 8/9

9 Abb. B&S Chronische Schmerzen Oberflächenschmerzen interpretiert - Phantomschmerz & Kort. Reorg. nach Amputation: Nach 40 70% der Arm- oder Handamputationen; oft dauerhaft; assoziiert mit Ausmaß kortikaler Reorganisation - > 6 Monate - Mit oder ohne Organursache - 5% aller Schmerzpatienten chronisch - Kopfschmerz > Rückenschmerz > Gesicht > Tumor - Psychologische Beteiligung (außer Tumor) Schmerztherapie Abb. B&S pharmakologisch (Analgetika, Narkose, Psychopharmaka) - physikalisch (Wärme, Kälte, Gymnastik, elektrische Reizung, Chirurgie) - psychologisch (Entspannung, VT, Hypnose) 9/9