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Schmerzrezeptoren

Schmerzrezeptoren sind unsere Schmerzfühler

Wir Mediziner nennen Schmerzrezeptoren Nozizeptoren, das sich aus dem Lateinischen nocere = schaden und capere = nehmen zusammensetzt. Diese Nozizeptoren sind die Rezeptoren, die in unserem somatosensorischen System mit Abstand am meisten vertreten sind. Hochgerechnet finden sich etwa 3 Millionen Stück in fast allen Bereichen unseres Körpers, zum Beispiel in der Muskulatur, den Gelenken, den Organen oder den Bandscheiben, dort aber erst dann, wenn ein bestimmtes Ausmaß an Verschleiß eingetreten ist. Schmerzrezeptoren befinden sich allerdings nicht in Nervengewebe, also weder im Rückenmark noch im Gehirn. Nozizeptoren sind verzweigte Enden von Nervenfasern, genauer betrachtet, sind es kleinste freie Nervenendungen, die sich an kleinen Blut- und Lymphgefäßen, in Bindegewebsräumen und an den Nerven selbst befinden. Diese Schmerzfühler reagieren auf verschiedenste Außeneinwirkungen auf unseren Körper, Reize wie Druck oder einen Stich (die Stecknadel bei der Kleideranprobe) sowie auf Hitze (ab 45° Grad) und Kälte. Hinzu kommen körpereigene biochemische Reize, wie zum Beispiel bei Entzündungen.

Wie funktionieren die Schmerzrezeptoren?

Aber was passiert da, wenn ein Schmerzrezeptor auf einen Reiz reagiert? Nehmen wir ein Beispiel aus dem Alltag, Schmerz, den jeder kennt und nachfühlen kann. Was passiert, wenn der Hammer den Finger statt den Nagel trifft? Um die Sache zu vereinfachen, gehen wir davon aus, dass der Schlag nur mäßig stark war, sodass es zu keiner Gewebeschädigung im Finger gekommen ist. Es handelt sich also in unserem Fall um eine einfache Schmerzreaktion. Der mechanische Druck des Hammerschlags verformt das Gewebe und mit ihm die an dieser Stelle verteilten Schmerzfühler. Diese Schmerzrezeptoren wiederum sind so konstruiert, dass sie die aufgenommene Bewegungsenergie (Hammerschlag) in elektrische Energie umwandeln. Diese so erzeugten neuroelektrischen Signale wiederum werden von den nachgeschalteten Nervenzellen an das zentrale Nervensystem weitergeleitet. Der Schlag wird also vom Schmerzrezeptor in ein elektrisches Signal umgewandelt, das über Nervenleitungen wie Strom aus der Steckdose durch ein Kabel weitergeleitet wird.

Man könnte diesen Vorgang auch mit einer Rohrpost vergleichen. Durch ein Rohrsystem in einem Gebäude werden Patronen mit Nachrichten geschossen. Ein Feuer im Keller meldet man etwa, indem man auf einen Zettel „Hilfe! Feuer im Keller!“ schreibt, diesen in eine Patrone steckt, die Patrone an die Chefetage adressiert und durchs Rohr pustet. Oben in der Chefetage öffnet man die Patrone, liest die Nachricht und ruft die Feuerwehr. Zugegeben, ein ziemlich simpler Vergleich für unser hochkomplexes Nervensystem. Und tatsächlich ist dieser Vergleich auch zu simpel. Unser Schmerzempfinden geschieht auf fantastische, ja geradezu unglaubliche Weise. Dabei fließt nicht einfach nur Strom durch ein Kabel in eine Birne. Damit uns ein Licht aufgeht, wenn wir uns so verhalten, dass wir uns selbst schaden, wird der Reiz als elektrisches Signal an unser Gehirn weitergeleitet. Wie bei allen Nervenzellen, die mit der Verarbeitung und Weiterleitung von Sinneserregungen zu tun haben, ist die Intensität des Reizes, also in unserem Beispiel wie kräftig ein Hammerschlag ist, in der Regel durch die Entladungsfrequenz der Nervenzellen codiert. Das heißt: Je öfter ein Schmerzrezeptor an der betroffenen Stelle sein Signal weiterleitet, desto stärker war der Hammerschlag, desto größeren Schmerz fühlen wir.

Warum wir Schmerzen unterschiedlich wahrnehmen

Interessanterweise enthält ein einzelnes weitergeleitetes Schmerzsignal jedoch keinerlei Information darüber, um welche Art von Reiz es sich handelt. Die Frage ist, ob der Schmerz beispielsweise mit Sehen zu tun hat – grelles Licht, ob er mit Hören zu tun hat – zu laute Musik oder mit Fühlen – der Hammerschlag. Verglichen mit der Rohrpost ist das Schmerzsignal einfach nur eine leere Patrone. Je mehr Patronen aber pro Minute von einer gewissen Stelle verschossen werden, desto größer ist dort der Schaden. Vom Schmerzrezeptor wird also durch seine Entladung nur signalisiert, dass eine Gefährdung des Körpers vorliegt und ob sie stärker oder schwächer ist. Das neuroelektrische Signal an sich bleibt immer gleich, eine Information ohne implizite Bedeutung. Wie aber kommt es, dass wir einen Schmerz an einer ganz bestimmten Stelle auf eine ganz bestimmte Art spüren? Zum einen liegt das an den Schmerzrezeptoren und an den angekoppelten leitenden Nervenfasern. Auch sie sind nicht alle gleich. Bei den Schmerzfühlern gibt es zwei Typen, die für unterschiedliche Arten von Schmerz zuständig sind: Schmerzrezeptoren mit A-delta-Fasern sind schnell leitende Fasern, die den hellen, stechenden Schmerz, zum Beispiel einen Nadelstich, mit einer Geschwindigkeit von 54 km/h weiterleiten. Dieser Schmerz wird manchmal auch als 1. Schmerz bezeichnet. Schmerzrezeptoren mit C-Fasern sind wesentlich langsamer (nur 3,6 km/h). Sie leiten den eher dumpfen, häufig tieferen Schmerz weiter. Dieser Schmerz wird manchmal auch als 2. Schmerz bezeichnet. Trotzdem: Um beim Beispiel der Rohrpost zu bleiben, handelt es sich nur um einen schnellen und einen langsameren Transport einer sinnleeren Patrone. Für eine erfolgreiche Behandlung ist die genaue Diagnose der Schmerzursache mithilfe eines vertraulich geführten Gesprächs sowie bildgebender Verfahren nötig.