Schmerzphysiologie bei akuten und chronischen Schmerzen

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1 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

2 Akutschmerz Schmerzwahrnehmung Nozizeptio

3 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)

4 Periphere Schmerzweiterleitung Faser Myelin NLG m/s Funktion Stöung Mechanismus am Axon Aβ dick Tastsinn (snlg, SSEP) Dysästhesie Aδ wenig Temperatur, schneller Schmerz: Hyperalgesie stechend, brennend, lokalisierbar lokalisierbar 0,5-2 Temperatur, langsamer Schmerz: Hitzehyperalgesie C nein bohrend, dumpf, nicht lokalisierbar diffus

5 Verletzungen peripherer Nerven Verletzungen peripherer Nerven Neurogene Entzündung Prostaglandine, proinflammatorische Zytokine, TNF, NGF, Phosphokinase aktiviert Capsain-/ATP-Receptor Spontanentladung ohne Aktivierung peripherer Rezeptoren

6 Rückenmark Schleuse für Schmerzweiterleitung Inhibitorische Interneurone afferenten Nervenbahnen Seite 6

7 Schmerzweiterleitung (NMDA-Rezeptor) CCK B NMDA ATP CAMP ATP CAMP Adenosintriphosphat Cyclische Adenosinmonophosphatase Exzitatorische Neurotransmitter: Glutamat, Substanz P Calcitonin-gene related peptide =>NMDA-Rezeptor Opioid- Rezeptor NA

8 Schmerzweiterleitung (NMDA-Rezeptor) 1. Glutamat, Substanz P, Calcitonin-gene related pepti Algesie, 2. Vergrößerung rezeptiver Felder (Genexpression) Hyperapathie 3. Rezeptor-Expression (COX2-Induktion => PGE2 )

9 Schmerzhemmung (µ-rezeptor) GABA, Serotonin, Noradrenalin, Opioide Analgesie, Seite 9

10 Allodynie Durchtrennung sensibler Aβ-Fasern => Lamina I+II, wo nur C-Fasern liegen

11 Schmerzwahrnehmung emotionale Qualität Unangenehm, Angst, Depression sensorische Qualität (Lokalisation, Intensität, Qualität) kognitive Qualität Integration, Bewertung Erinnerung

12 Schmerzwahrnehmung Modalität Qualität Einfluss Schmerzverarbeitung sensorisch Sinnesqualität Stärke Qualität (brennend) Lokalisation Wahrnehmungsschwellen sensorischer Kortex emotional Gefühl (quälend) Affekt (Angst) Insel, Cingulum, Amygdala präfrontaler Kortex kognitiv Beurteilung (NRS) Kognition (Alter) frontaler Kortex sozial, kulturell Interaktion, Verhalten Kultur, Zielkonflikt Spiegelneurone?

13 Zentrale Schmerzsensibilisierung chronische Schmerzreize führen zur Expansion der somatosensorischen Repräsentation eines Körperteils in benachbarte Representationszentren

14 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

15 Veränderung der Schmerzempfindlichkeit durch Funktionsänderungen von Nozizeptoren + Neuronen

16 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, Opioide, Antikonvulsiva Pregabalin NPQ, paindetect) nicht organisch diffus schwer fassbar keiner / inadäquat Krankheitsverarbeitung inadäquat psychische Komorbidität Schmerzsensibilisierung multimodale Schmerztherapie

17 Quantitative Sensorische Testung (QST) Schmerz- und Wahrnehmungsschwellen Funktion der Neurone vom Rezeptor zum Gehirn Schwellenwert Messbereich Funktion Kälte Wärme Unterschied 50 C 32 C Aδ kalt-warm Paradoxe Hitze 0 C extralemniskale System Taktil mn Aß Vibration 64 Hz lemniskale System Kälte 0-50 C C Hitze Druck kpa Aδ Mech.Schmerzschw. Schmerzsensitiv. Allodynie Wind-up (Ratio) mn mn 128 mn C extralemniskale System

18 14 j. Mädchen mit Schmerzen + Taubheit im li. Bein rechts links CDT WDT TSL CPT HPT PPT MPT MPS WUR MDT VDT DMA PHS Schmerzklassifikation Taktile Wahrnehmung Therm. Wahrnehmung Peripher Zentral Deafferenzierung Sensitivierung Deafferenzierung Sensitivierung Aß Aδ/C lemniskal extralem. Hitzeschmerz C C +/- +/- Mechanischer Schmerz Aδ Aδ +/- Allodynie +/- +/- +/- +/- +/-

19 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