Aus der Klinik und Poliklinik für Neurologie der Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz

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1 Aus der Klinik und Poliklinik für Neurologie der Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz Zur Analyse des Zusammenhangs zwischen Schmerzwahrnehmung und dem autonomen Nervensystem unter Berücksichtigung methodischer, physiologischer und psychologischer Aspekte Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der physiologischen Wissenschaften der Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz vorgelegt von Markus Antonius Breimhorst aus Salzkotten Mainz,

2 Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Formelverzeichnis Abkürzungsverzeichnis 1 Einleitung 1 2 Literaturdiskussion Definition des Begriffs Schmerz" Periphere und zentrale Mechanismen des Schmerzes Periphere Mechanismen Primäre Nozizeptoren Transduktionsmechanismen von Nozizeptoren Efferente Funktion von Nozizeptoren Zentrale Mechanismen der Nozizeption Aufsteigende Schmerzbahnen Absteigende Schmerzbahnen Modulation der Nozizeption durch physiologische und psychologische Mechanismen Nozizeption und psychische Faktoren Affektive Faktoren Kognitive Faktoren Spezifische Faktoren Nozizeption und autonomes Nervensystem Autonomes Nervensystem Elektrodermale Aktivität Periphere Aspekte der EDA Zentrale Aspekte der EDA Messung der EDA Terminologie und Ableitung der Hautleitfähigkeit Kennwerte der Hautleitfähigkeit Elektrodermale Aktivität und experimentell induzierte Schmerzreize Zusammenfassung und Schlussfolgerung 23 3 Empirischer Teil Diskrimination nozizeptiver Reize (Untersuchung 1) 24

3 3.1.1 Material und Methoden Stichprobe Experimenteller Ablauf Experimentelles Design Stimuli und Apparate Elektrische Stimulation Mechanische Stimulation Thermische Stimulation Hautleitfähigkeit Abhängige Variablen Schmerzintensität Hautleitfähigkeitsreaktionen Kontrollvariablen Datenanalyse Statistische Analyse Ergebnisse Elektrische Stimulation Mechanische Stimulation Thermische Stimulation Diskussion Elektrisch und mechanisch induzierter Schmerz und dessen sympathische Reaktion ist interindividuell verschieden Die Schmerzstärke und sympathische Reaktion bei elektrischen und thermischen Hitzereize unterliegen geschlechtsspezifischen Unterschieden Die Diskrimination von hohen und niedrigen Stimulusintensitäten gelingt durch die wahrgenommene Schmerzintensität zuverlässiger als durch die sympathische Reaktion Methoden- und Ergebniskritik Stimulation primärer Nozizeptoren (Untersuchung 2) Material und Methoden Stichprobe Experimenteller Ablauf Experimentelles Design Stimuli und Apparate 58

4 Abhängige Variablen Reaktionszeiten Schmerzintensität und Schmerzqualität Hautleitfähigkeitsreaktionen Kontrollvariablen Datenanalyse Analyse der Reaktionszeiten Analyse der Laser-evozierten Potentiale Analyse der Hautleitfähigkeitsreaktionen Statistische Analyse Ergebnisse Kontrollvariablen Reaktionszeiten und Einschätzungen Laser-evozierte Potentiale Hautleitfähigkeitsreaktionen Zusammenhangsanalysen Diskussion Die Stimulation von primären Nozizeptoren zeigt sich durch unterschiedliche kortikale Reaktionen Die quantitative Einschätzung von Aö- und C-Faser-Reizen ist weniger heterogen als deren qualitative Einschätzung Die Schmerzintensität ist eher mit der Aktivierung von C-Fasern als von Aö-Fasern assoziiert Aö- und C-Faser-Reize lösen eine sympathische Reaktion aus, wobei Aö-Reize mit der Salienz eines Reizes in Verbindung stehen Methoden- und Ergebniskritik Habituation auf nozizeptive Reize (Untersuchung 3) Material und Methoden Stichprobe Experimenteller Ablauf Experimentelles Design Stimuli und Apparate Abhängige Variablen Hitzeschmerzschwelle 82

5 Schmerzintensität und Schmerzunangenehmheit Hautleitfähigkeitsniveau Persönlichkeit Coping-Strategien Schmerzkatastrophisierung Kontrol Ivariablen Datenanalyse Schmerzschwellen und -einschätzungen Hautleitfähigkeitsniveau Fragebögen Statistische Analyse Ergebnisse Kontrollvariablen Schmerzschwellen Schmerzintensität und Schmerzunangenehmheit Hautleifähigkeitsniveau Fragebögen Diskussion Eine langfristige Habituation ist ein geschlechtsunabhängiger Mechanismus Ein stabiles sympathisches Arousal scheint mit der Einleitung antinozizeptiver Mechanismen in Verbindung zu stehen Frauen und Männer unterscheiden sich in kurz-, aber nicht in langfristigen Prozessen während der Habituation Geschlechtsspezifische Unterschiede in psychischen Faktoren wirken sich weniger auf Sensibilisierungs- und nicht auf Habituationsprozesse aus Methoden- und Ergebniskritik Zusammenfassende Diskussion Zusammenfassung Literaturverzeichnis 113 Danksagung 132 Lebenslauf 133