Das pathologische algische System: das antinozizeptive System

Die gesammelten Fakten wurden von G. N. Kryzhanovsky (1980, 1997) zu einer schlüssigen Theorie der Generatorsysteme zusammengefasst. Pathologischen Schmerzen liegt die Entstehung eines Generators pathologisch gesteigerter Erregung (GEI) im ZNS zugrunde. Der Generator pathologisch gesteigerter Erregung ist ein Aggregat hyperaktiver Neuronen, die einen übermäßigen, unkontrollierten Impulsfluss erzeugen. GEI entsteht im geschädigten Nervensystem aus primär und sekundär veränderten Neuronen und stellt eine neue pathologische Integration dar, die für die Aktivität des normalen Nervensystems ungewöhnlich ist und auf der Ebene der interneuronalen Beziehungen entsteht. Ein Merkmal des Generators ist seine Fähigkeit, eine sich selbst erhaltende Aktivität zu entwickeln. GEI kann in fast allen Teilen des ZNS gebildet werden, seine Entstehung und Aktivität hängen mit typischen pathologischen Prozessen zusammen.

Die Entstehung des Generators dient als endogener Mechanismus für die Entwicklung pathologischer Prozesse im Nervensystem und von Nervenstörungen. Der GPPV entsteht unter dem Einfluss verschiedener pathogener Faktoren sowohl exogenen als auch endogenen Ursprungs: Dieser Prozess ist polyätiologischer Natur. Die Aktivität des Generators und die Art des von ihm erzeugten Impulsflusses werden durch seine strukturelle und funktionelle Organisation bestimmt. Im Experiment werden Schmerzsyndrome durch die Erzeugung des GPPV (Applikation oder Injektion eines Prokonvulsivums) in verschiedenen Teilen des Nervensystems modelliert: Schmerzsyndrom spinalen Ursprungs (Generator in den Hinterhörnern des Rückenmarks), Trigeminusneuralgie (Generator im kaudalen Nucleus trigeminus), thalamisches Schmerzsyndrom (Generator in den Kernen des Thalamus).

Hyperaktivierung (Enthemmung) von Neuronen und die Entstehung eines Generators sind durch synaptische und nicht-synaptische Mechanismen möglich. Ein lang bestehender Generator festigt erstens seine Struktur mit neuroplastischen Veränderungen und wirkt zweitens pathologisch auf andere Strukturen des nozizeptiven Systems und bindet sie in das pathologische algische System (PAS) ein. Klinisch manifestiert sich das Heulsyndrom, wenn der somatosensorische und orbitofrontale Kortex in das pathologische algische System einbezogen sind. Voraussetzung für die Bildung von GPUS und PAS ist die Schwäche der rhmotischen Systeme, d. h. des antinozizeptiven Systems (ANCS).

Die grundlegende Organisation des pathologischen algischen Systems: Ebenen und Formationen des veränderten Schmerzempfindlichkeitssystems, die den Hauptstamm des PAS bilden.

Periphere Regionen: Sensibilisierte Nozizeptoren, Herde ektopischer Erregung (geschädigte und regenerierende Wunden, demyelinierte Nervenbereiche, Neurome); Gruppen hypersensibilisierter Neuronen der Spinalganglien.

Spinale Ebene: Aggregate hyperaktiver Neuronen (Generatoren) in afferenten nozizeptiven Rezeptoren – in den Hinterhörnern und Kernen des Spinaltrakts des Trigeminusnervs (Nucleus caudalis).

Supraspinale Ebene: Kerne der Formatio reticularis des Hirnstamms, Kerne des Thalamus, sensorischer und orbitofrontaler Kortex, emotiogene Strukturen.

Die Aufgabe des nozizeptiven Systems besteht also darin, über schädliche Einflüsse zu informieren. Übermäßige, anhaltende nozizeptive Impulse können jedoch zu einem Zusammenbruch der ZNS-Aktivität und in der Folge zu zahlreichen Funktionsstörungen und organischen Veränderungen in anderen Organen und Systemen führen.

Schutz vor übermäßigen nozizeptiven Informationen bietet das Schmerzschutzsystem – das antinozizeptive System (wechselseitige Funktionsregulation). Die Aktivierung des antinozizeptiven Systems erfolgt durch einen nozizeptiven Reiz. Dies ist ein besonderes Beispiel für das physiologische Phänomen der Dualität der exzitatorischen Botschaft. Dasselbe Signal geht in zwei Richtungen:

1. entlang des nozizeptiven Weges, der für die Schmerzwahrnehmung sorgt,
2. zu den Schmerzabwehrstrukturen und aktiviert sie zur Unterdrückung nozizeptiver Informationen.

Darüber hinaus ist das antinozizeptive System an der Unterdrückung unbedeutender nozizeptiver Reize beteiligt, die für den Körper keine Gefahr darstellen. Eine Schwäche des antinozizeptiven Systems kann dazu führen, dass eine Person diese nozizeptiven Signale spürt und anhaltende Schmerzen verspürt, wie beispielsweise bei Fibromyalgie. Gleichzeitig lassen klinische und instrumentelle Untersuchungen keine somatischen oder neuralen Pathologien erkennen, die chronische Schmerzen erklären könnten. Dies erklärt die Wirkung neurotroper Medikamente (Verstärkung der hemmenden Funktionen des Zentralnervensystems, Aktivierung des antinozizeptiven Systems bei Fibromyalgie). Eine Schwäche des antinozizeptiven Systems kann bei klinisch offensichtlichen Pathologien des somatischen Bereichs oder des Nervensystems zu chronischen Schmerzen führen.

Mittlerweile konnte gezeigt werden, dass die Hinterstränge des Rückenmarks, die Kerne der Raphe der zentralen grauen Substanz, die paragigantozellulären und gigantozellulären Kerne der Formatio reticularis, der Locus coeruleus, die Parabrachialkerne, die Substantia nigra, der rote und der Caudatkern, die Kerne der Septumregion, das Tegmentum, der Hypothalamus, die Amygdala, die spezifischen und unspezifischen Kerne des Thalamus, der Frontal-, Motor- und somatosensorische Kortex der Großhirnhemisphären und das Kleinhirn an der Analgesie (Arbeit des antinozizeptiven Systems) beteiligt sind. Zwischen diesen Strukturen bestehen enge bilaterale Verbindungen. Die Aktivierung der genannten Strukturen unterdrückt die Aktivität nozizeptiver Neuronen auf verschiedenen Ebenen des zentralen Nervensystems, wobei die Neuronen des Hinterhorns des Rückenmarks die stärkste hemmende Wirkung erfahren.

Bei der Antinozizeption kommt den opioidergen, monoaminergen (Serotonin, Noradrenalin) Systemen die größte Bedeutung zu. Medikamente, die diese Mediatorsysteme aktivieren, können zur Behandlung akuter und chronischer Schmerzen eingesetzt werden (Serotonin- und Noradrenalin-Wiederaufnahmehemmer, Opioide). Das Opioidsystem steuert die Nozizeption ausgehend von den Enden der A-Sigma- und C-Afferenzen, an denen sich Opiatrezeptoren befinden. Endogene Opioide sind Endorphine und Enkephaline, die eine morphinähnliche Wirkung auf diese Rezeptoren haben. Das GABA-erge System ist ebenfalls aktiv an den Mechanismen der Schmerzregulation beteiligt. Endogene Cannabinoide (Anandamid und Glycerinarachidonat) spielen ebenfalls eine wichtige Rolle.

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