Schmerz

Begriffsdefinition

• Schmerzrezeption erfolgt durch die Repeptoren. Die meisten von ihnen befinden sich in der Haut. Diese Schmerzrezeption wird über Nervenbahnen an das Rückenmark gemeldet.
• Schmerzreaktion bezeichnet die durch das Rückenmark ausgelöste Reaktion des Körpers auf einen Schmerzreiz, frei von der Schmerzwahrnehmung. Dies erfolgt durch Reflexe und Ausschüttung von Stresshormonen.
• * Schmerzwahrnehmung oder auch Schmerzbewusstsein bezeichnet die bewusste Wahrnehmung eines Schmerzes. Es schmerzt.

Diese drei Begriffe besitzen eine zeitliche Abfolge und sind auch anatomisch eindeutig voneinander zu unterscheiden:

Schmerzrezeption	Schmerzreaktion	Schmerzwahrnehmung
Die Empfindung des Schmerzes erfolgt in die Rezeptorzellen. Diese leiten die Information über Nervenbahnen an das Rückenmark weiter.	Das Rückenmark zieht über den Reflexbogen den schmerzenden Körperteil reflexartig aus der Gefahrenzone. Gleichzeitig ergeht die Schmerzinformation an die Nebenniere, die die Stresshormone (u.a. Adrenalin) ausschüttet.	Vom Rückenmark erhält das Gehirn über den Hypothalamus die Information des Schmerzes. Erst durch die Verarbeitung im Gehirn wird der Schmerz als solcher wahrgenommen. Dies geschieht 0,2 bis 0,5 sec nach Rezeption des Schmerzes.
Millisekunde 0 = Start	<200 Millisekunden	>200 Millisekunden
Körper		Bewusstsein

Schmerzreaktion und Schmerzwahrnehmung

Unterschied: Schmerzreaktion und Schmerzwahrnehmung

Es ist zwischen Schmerzreaktion (Reflex) und Schmerzwahrnehmung (bewusst wahrgenommener Schmerz) zu unterscheiden. Was zunächst im Körper abläuft, ist eine Schmerzreaktion. Die Schmerzwahrnehmung erfolgt danach. - Das Beispiel der heißen Herdplatte verdeutlicht dies:

1. Schmerzrezeptoren in der Handfläche empfinden die große Hitze.
2. Nervenfasern leiten diese Schmerzinformation an das Rückenmark weiter.
3. Im Rückenmark teilt sich diese Information für Reflexbogen, Nebenniere und Gehirn.
4. Informationsweg Reflexbogen
   Über den Reflexbogen im Rückenmark wird die Hand reflexartig von der heißen Herdplatte zurückgezogen.
5. Informationsweg Nebenniere
   1. Über Nervenfaser gelangt die Schmerzinformation vom Rückenmark zur Nebenniere.
   2. Das Nebennierenmark schüttet Stresshormone aus (u.a. Adrenalin) und stellt damit im Körper alle Energiereserven für Kampf oder Flucht zur Verfügung.
   3. Die Ausschüttung der Stresshormone lässt Puls und Blutdruck nach oben schnellen, d.h. wir erschrecken.
   4. Bis zu diesem Zeitpunkt hat das Gehirn noch keinen Schmerz wahrgenommen.
6. Informationsweg Gehirn
   1. Über Nervenfaser gelangt die Schmerzinformation vom Rückenmark zum Gehirn.
   2. Im limbischen System wird die Schmerzinformation emotional bewertet.
   3. Beurteilt das limbische System den Schmerz als relevant, gibt es diese Information an das Großhirn weiter. Damit ist der Schmerz bewusst gemacht.

Damit ist der Unterschied zwischen Schmerzreaktion und Schmerzempfinden klar:

• Schmerzreaktionen erfolgen über das Rückenmark. Das Gehirn spielt dabei keine Rolle.
• Schmerzwahrnehmmung erfolgt danach, wird im limbischen System bewertet und kommt, wenn die Information als relevant eingestuft wurde, dann erst als Information im Großhirn an und ist ab dann bewusst.

Damit ist klar aufgezeigt:

Hirntote können zwar Schmerzempfinden haben, aber in D/A/CH keine Schmerzwahrnehmung.

Schmerzkomponenten

Schmerz besitzt 4 Komponenten, auf denen der Körper auf Schmerz reagiert. Diese sollen am Beispiel des Eintauchens der Hand in 50°C heißes Wasser verdeutlicht werden:

• Sensorische Komponente
  Beim Eintauchen der Hand in heißes Wasser werden Nozizeptoren der Haut erregt. Dieses Schmerzempfinden wird mit Angabe der Lokalisation und Intensität durch Nervenbahnen über das Rückenmark an das Gehirn weitergeleitet. Dort wird der Schmerz bewertet und bewusst wahrgenommen.
• Motorische Komponente
  Wenn wir die Hand unbeabsichtlich in heißes Wasser eintauchen, zuckt unsere Hand zurück, "lange bevor uns der Hitzeschmerz bewusst wurde und wir willkürlich darauf hätten reagieren können. Diese motorische Komponente des Schmerzes ist uns als Flucht- oder Schutzreflex in einer Vielzahl von Beispielen bekannt. ... Im weiteren Sinne sind auch andere Verhaltensäußerungen auf den Schmerz, die aus der Schmerzbewertung resultieren, als motorisch oder besser psychomotorische Komponenten des Schmerzes anzusehen." Dies erfolgt über die Reflexbögen im Rückenmark.
• Affektive Komponente
  Wenn die Temperatur des Wassers 25°C beträgt, in das wir unsere Hand eintauchen, so ist es entscheidend, von welcher Ausgangsposition wir kommen: Ist es ein heißer Sommertag mit über 35°C, so sind uns die 25°C eine Abkühlung. Ist es ein frostiger Wintertag, so sind die 25°C eine wohlige Wärme. Was wir wahrnehmen, löst bei uns Gefühle aus. Wie dieses Beispiel zeigt, kann der gleiche physikalische Reiz entgegengesetzte Gefühle auslösen.
• Vegetative Komponente
  Das Eintauchen einer Hand in heißes Wasser führt zur Erweiterung der Hautgefäße und damit zu erhöhter Durchblutung. Dies wird an der Rötung der Haut sichtbar. Bei Eintauchen der Hand in Eiswasser verengen sich die Blutgefäße und die Hand wird weiß. In der Regel steigen in beiden Fällen der Blutdruck und Puls an, die Pupillen erweitern sich und die Atmung verändert sich.

Schmerzreaktion bei Hirntoten

Ablauf: Puls und Blutdruck steigt

Hierbei beteiligten Körperteile: Schmerzrezeptoren Rückenmark Nebennieren Kopf, Gehirn tot	Von den Schmerzreptoren wird ein großer Schmerz empfunden (z.B. Öffnung des Oberkörpers). Diese Information wird an das Rückenmark weitergeleitet.	Vom Rückenmark geht ein Impuls über eine Nervenleitung zu den Nebennieren und löst die Ausschüttung von Stresshormonen aus, u.a. Adrenalin. Dadurch steigen Blutdruck und Puls.	Vom Rückenmark geht ein Impuls über eine Nervenleitung zum Gehirn. Da dieses beim Hirntoten abgestorben ist, kann dieser Impuls nicht als Schmerz wahrgenommen werden.

• Aufgezählter Listeneintrag

Schmerzempfinden

Normales Schmerzempfinden

Das normale Schmerzempfinden soll am Beispiel einer heißen Herdplatte verdeutlicht werden:

1. Die Schmerzrezeptoren in der Haut empfinden die Hitze der Herdplatte.
2. Nervenfasern leiten diese Information an das Rückenmark weiter.
3. Im Rückenmark wird diese Information aufgeteilt:
   1. Über den Reflexbogen wird die Hand reflexartig von der heißen Herdplatte zurückgezogen.
   2. Über eine Nervenfaser wird die Information Schmerz an die Nebenniere weitergeleitet.
      1. Die Nebenniere schüttet Stresshormone (u.a. Adrenalin) aus.
      2. Die Folgen hiervon sind: Puls und Blutdruck steigen an. Damit ist der Mensch für Flucht oder Kampf in körperlicher Hochform.
   3. Über eine Nervenfaser wird die Schmerzinformation an das Gehirn weitergeleitet.
      1. Die bewusste Schmerzverarbeitung und Schmerzwahrnehmung erfolgt im Großhirn. In der sogenannten Thalamus-Region bekommt der Schmerz seine gefühlsmäßige Bedeutung. In den Gebieten der Hirnrinde wird das Schmerzgeschehen unter Verwendung bisheriger Erfahrungen schließlich bewertet. - Bewusste Schmerzwahrnehmung erfolgt wie jede andere Sinneswahrnehmung (Sehen, Hören, Riechen, Schmecken, Tasten) im Großhirn.
      2. In zwei Bereichen der Großhirnrinde - im somato-sensorischen Cortex und im hinteren Bereich der Inselrinde - wird der Schmerzreiz emotional bewertet. Eine zentrale Rolle spielt der präfrontaler Cortex (ACC).
         Ca. 0,2 Sekunden, nachdem wir reflexartig die Hand von der heißen Herdplatte genommen haben, nehmen wir bewusst den Schmerz wahr.
      3. Der Mensch - nicht der Körper, d.h. reflexartig - handelt auf diesen Schmerzreiz bewusst: bei einem angenehmen Reiz wird z.B. versucht zu kuscheln (d.h. ihn möglichst zu intensivieren und ihn noch möglichst lange zu erhalten), bei einem unangenehmen Reiz (z.B. Schmerz), werden wir versuchen, diesem Schmerz zu entfliehen oder zumindest zu verringern.

Schmerzempfindung und Schmerzwahrnehmung
Helena Dohmann beschreibt in ihrer Dissertation über Schmerzempfindung und Schmerzwahrnehmung (2013) auf den Seiten 11 bis 16 den physiologischen Weg des Schmerzes vom Schmerzempfinden bis zur Schmerzwahrnehmung so:

• Nozizeptoren (Schmerzrezeptoren) nehmen chemische, thermische und mechanische Reize wahr und leiten den Schmerz über Nervenbahnen an das Rückenmark weiter.
• Im Rückenmark findet die Verstärkung, Abschwächung und Kontrastierung der neuronalen Aktivitäten statt. Zum einen wird die Schmerzinformation über Nervenbahnen zum Thalamus weitergeleitet. Dabei werden sie mehrfach durch Synapsen unterbrochen, so z.B. im verlängerten Mark und der Pons.
• "Der Thalamus ist die zentrale Verschaltungsstelle für alle Signale, die vom bzw. zum Cortex (Hirnrinde) gelangen. Er ist dabei nicht nur für die Verschaltung zuständig, sondern moduliert und koordiniert gleichzeitig die einzelnen Signale."
• In der Hirnrinde wird der Schmerz bewusst wahrgenommen. Hierbei sind vor allem die Regionen S1, S2, ACC aktiv. "Der Cortex ist der Entstehungsort bewusster Schmerzwahrnehmung."
• Der Nozizeptiver Flexorreflex (NFR) ist ein vom Rückenmark ausgehender [Reflex]], der die Gließmaßen (Hände, Arme, Füße, Beine) aus der Gefahrenzone ziehen, in der dieser Schmerz ausgelöst wurde.
• Schmerzsignale werden "bis zum Gehirn weiterleiten, um dort eine Schmerzwahrnehmung auszulösen."

Veränderung des Gehirns durch chronische Schmerzen
Anne Nicklas zeigt in ihrer Dissertation (2013) auf, dass chronische Schmerzen zu Veränderungen im Gehirn führen. "Trotz der zunehmenden Erkenntnisse bleiben die exakten Mechanismen, die zu den spezifischen Veränderungen der grauen Hirnsubstanz bei CLBP-Patienten führen, weiter unklar." (S. 15) Anne Nicklas: In vivo-Untersuchungen zu strukturellen Gehirnveränderungen bei chronischem lumbalem Rückenschmerz mittels Voxel-basierter Morphometrie (VBM). Köln 2013. Im Internet unter: https://repository.publisso.de/resource/frl:5371347-1/data Zugriff am 8.2.2016.</ref>

Anatomie der Schmerzwahrnehmung

Die Schmerzafferenzen werden nach dem Eintritt in das Rückenmark im Hinterhorn auf das 2.Neuron umgeschaltet. Sie kreuzen dann zusammen mit Fasern der Temperaturwahrnehmung und denjenigen für grobe Druck- und Tastempfindungen in der Commissura alba des Rückenmarks auf die Gegenseite. Von dort aus führen sie als Tractus spinothalamicus nach oben zum Thalamus im Zwischenhirn und schließlich zur sensiblen Großhirnrinde, "die für die bewusste Schmerzwahrnehmung und die weitere zuordnende Verarbeitung essentiell ist."

Eine Schädigung des Tractus spinothalamicus führt zu einer Empfindungslosigkeit für Temperatur (Thermanästesie) und Schmerz (Analgesie) auf der kontralateralen Körperhälfte in allen Hautdermatomen (...), die unterhalb des Rückenmarkssegmentes liegen, in dem die Schädigung aufgetreten ist.

Das 1. Neuron nimmt den entsprechende Impuls (Schmerz, Temperatur, grobe Mechanozeption) zum Rückenmark, wo es die Information an das 2. Neuron weitergibt. Das 2. Neuron kreuzt hierauf unmittelbar auf die Gegenseite und führt als Tractus spinothalamicus nach oben. Im Markhirn wird er mit dem vom Kopf kommenden Drillingsnerv zusammengefasst. In somatotopischer Anordnung führen die Neuronen zum Nucleus ventralis posterior im Thalamus. Dort erfolgt die Umschaltung auf das 3. Neuron. Diese Neuronen führen zum Gyrus postcentralis des Parietallappens. Sie enden in ihrer somatotopischer Anordnung in der primären somatosensiblen Hirnrinde. Im Gyrus postcentralis findet die bewusste Wahrnehmung z.B. der Schmerzreize mit lokalisatorischer Zuordnung zu einzelnen Körperregionen statt. Zusätzliche Projektionen vom Thalamus in andere Kortexbereiche ermöglichen aber auch außerhalb des Gyrus postcentralis eine Schmerzwahrnehmung, allerdings meist ohne präzise lokalsatorische Zuordnung."

Menschen mit gestörtem Schmerzempfinden

Eine zentrale Rolle spielt der anteriore cinguläre Cortex (ACC). Der ACC moduliert auch das Schmerzempfinden, indem er etwa über körpereigene Opiate die Sensitivität verringert. Ist dieses Areal verkleinert, dann kann also die Schmerzempfindung nicht mehr so gut reduziert werden.

In der Inselrinde (Lobus insularis, BA 13, 14) wird die Schmerzwahrnehmung reguliert, d.h. dem Schmerz bewusst Aufmerksamkeit geschenkt, aber auch unterdrückt.

Aus Dissertationen:

• Bernd-Alexander Gebhard Hock zeigt auf Seite 18 seiner Dissertation anhand von cMRT-Bildern auf, in welchen Regionen des Gehirns Schmerzschwelle, Intensität und Unangenehmheit verarbeitet werden.
• Von 144 Patienten mit hypoxischen Hirnschaden reagierten 38 auf einen Schmerzreiz mit einem spitzen Gegenstand, 106 Patienten zeigten keinerlei Reaktionen.
• "Bei der Trigeminusneuralgie handelt es sich um plötzlich einschießende, heftigste, zum Teil fast unerträgliche oberflächlich in Haut- und Schleimhaut empfundene Schmerzattacken eines oder mehrerer Äste des V. Hirnnerven."
• Über Trigeminusneuralgie: "Das Krankheitsbild ist charakterisiert durch plötzliche, unerwartet 'aus heiterem Himmel' auftretende Schmerzanfälle von größter Intensität, die Sekunden, höchstens Minuten anhalten. Der Schmerz wird als 'stechend' wie ein 'Messerstich' oder wie ein 'Peitschenhieb' beschrieben."
• Trigeminusneuralgie kann zum Suizid treiben: " Exemplarisch möchte ich einen Patient anführen, der mit akuter Suizidgefahr aufgrund der unerträglichen neuralgischen Schmerzen ins Krankenhaus eingeliefert wurde, was dieser auch im Interview bestätigte, allerdings bei der Beantwortung der Fragen nach seelischer Mitbeteiligung diese verneinte."

Fazit:
Um Schmerzen bewusst oder unbewusst wahrnehmen zu können, bedarf es eines funktionierenden Gehirns. Ist jedoch im Großhirn, Kleinhirn und Hirnstamm keine Funktionalität vorhanden (Hirntod), können keine Schmerzen wahrgenommen werden, wie groß diese auch sein mögen.
Bei jeder HTD gehört die Reizung des Trigeminus-Nervs mit hinzu. Es darf dabei zu keiner Schmerzreaktion kommen, ansonsten wäre der Hirntod widerlegt. Reizung des Trigeminus-Nervs gehört mit zu den größten Schmerzreizen. Wenn hier keine Schmerzreaktion erfolgt, warum soll dann beim Öffnen des Oberkörpers zum Zweck der Organentnahme eine Schmerzreaktion erfolgen? Das macht keinen Sinn.

Schmerzempfinden von Hirntoten

Die "Feststellung des Todes mit Bezug auf Organtransplantationen" (Stand 24.5.2011), herausgegeben von der "Schweizer Akademie der Medizinischen Wissenschaften" (SAMW) enthält einen indirekten Hinweis auf Schmerzreize und Schmerzempfinden von Hirntoten: Im Anhang heißt es auf Seite 21 unter "Klinische Zeichen des Todes", Punkt 5:

Fehlen jeglicher Reaktion auf starken Schmerzreiz: Die Reaktion auf Schmerzreize muss durch Druck auf die Austrittsstelle eines Trigeminusastes am Orbitarand geprüft werden.

Was eine Reizung des Trigeminus-Nervs für Gesunde bedeutet, ist hier nachzulesen

Bei der Trigeminusneuralgie können heftigste Schmerzen im Trigeminusgebiet auftreten. Diese werden als mitunter stärkste bekannte Schmerzen beschrieben.

Mit anderen Worten: Wenn der Hirntote bei der Reizung des Trigeminus-Nervs keine motorischen Reaktionen zeigt, kann er auch bei der Öffnung des Oberkörpers zum Zweck der Organentnahme keine Schmerzen bewusst empfinden.

In D/A/CH können Hirntote keine Schmerzen wahrnehmen, sie haben nur unbewusste Schmerzreaktionen.

Siehe hierzu auch alle diese Internetseiten:

Regelungen in den Ländern

Hirnstammtod und Gesamthirntod

Beim Hirnstammtod (gilt z.B. in den USA, Großbritannien und Polen) können bei Hirntoten noch Teile des Großhirns funktionsfähig sein. Da im Großhirn der Schmerz bewusst wahrgenommen wird, besteht die Möglichkeit einer bewussten Schmerzempfindung.

Beim Gesamthirntod (gilt in D/A/CH muss neben dem Hirnstamm auch das Großhirn und Kleinhirn abgestorben sein, um als Hirntoter zu gelten. Dadurch ist keine Schmerzempfindung möglich.

Fazit: In Ländern, in denen der Hirnstammtod gilt, können Hirntote u.U. noch Schmerzen empfinden; in Ländern, in denen der Gesamthirntod gilt, können Hirntote keinesfalls Schmerzen empfinden.

Deutschland

Bereits 1982 schrieb die BÄK zur Feststellung des Hirntodes die Überprüfung von Schmerzreaktionen bei Reizung des Trigeminus-Nervs vor. Dies wurde bis in die Gegenwart (4. Fortschreibung) beibehalten. Dabei werden am Trigeminus-Nerv die größten vorstellbare Schmerzreize ausgelöst. Hirntote zeigen hierauf keine Reaktion, weil mit dem Tod des Gehirns ihre gesamte Wahrnehmung erloschen ist, selbst die des größten Schmerzes.

Im Dtsch Arztebl 2001; 98(21): A-1417 / B-1203 / C-1131 gaben 5 Vorsitzende und Präsidenten verschiedener ärztlicher Gesellschaften eine Erklärung zum Hirntod ab. Darin heißt es:

Nach dem Hirntod gibt es keine Schmerzempfindung mehr. Deshalb sind nach dem Hirntod bei Organentnahmen keine Maßnahmen zur Schmerzverhütung (zum Beispiel Narkose) nötig.

Schweiz

Immer wieder wird behauptet, dass in der Schweiz für die Organentnahme eine Vollnarkose vorgeschrieben sei, um evtl. Schmerzen der Organspender zu vermeiden. - Dieser Aussage muss entschieden widersprochen werden, denn die SAMW brachte im Jahre 2012 oder 2013 eine 4-seitige Schrift "Fakten und Argumente" heraus, in der es auf Seite 2 heißt:

Naturwissenschaftlich gesehen gibt es keine exakte zeitliche Zäsur zwischen Leben und Tod; das Sterben des Organismus als Ganzes, der Organe und der verschiedenen Zellen ist ein Prozess. Auch nach dem Funktionsausfall des Gehirns sind bestimmte unwillkürliche Reaktionen (z.B. Muskelreflexe) noch möglich. Solche Reflexe sind der Grund dafür, dass Organspender bei der Organentnahme eine Narkose erhalten.

In der von Schweizerischen Gesellschaft für Intensivmedizin (SGI) und Swisstransplant herausgebrachten Schrift "Organspende und Transplantation" (Januar 2013) heißt es auf Seite 31:

Es wird empfohlen eine Narkose einzuleiten um spinalen Reflexen und Muskelkontraktionen vorzubeugen. (s. SAMW Richtlinien Seite 19)

In einem vorliegenden Schreiben von Dr. Katharina Plüss, Stv. Sektionsleiterin Eidgenössisches Departement des Innern EDI, Bundesamt für Gesundheit BAG, heißt es:

Richtlinien zur Organentnahme in der Schweiz Die von der Schweizerische Akademie für Medizinische Wissenschaften (SAMW) verfassten Richtlinien halten folgendes fest: "Bei der Organentnahme hat man es mit dem Körper eines Toten zu tun. Dieser besitzt jedoch nach wie vor ein weitgehend funktionstüchtiges spinales und autonomes Nervensystem. Der tote Körper kann deshalb auf Reize reagieren und motorische Reaktionen zeigen. Mit der Verabreichung von Anästhetika können solche Reaktionen weitestgehend verhindert werden. Dies trägt zur Entlastung der bei einer Organentnahme involvierten Personen bei. Da die Verabreichung von Anästhetika bis zu einem gewissen Grade ischämieprotektiv wirkt und einer Verletzung der zu entnehmenden Organe vorbeugt, ist sie auch im Interesse des Empfängers. Aus diesen Gründen wird die Verabreichung von Inhalationsanästhetika empfohlen". In der Schweiz wird nach diesen SAMW-Richtlinien vorgegangen. Das heisst: - es wird in der Regel keine Vollnarkose durchgeführt. Es werden z.B. keine Sedativa verwendet, was für eine Vollnarkose zwingend erforderlich wäre. - es werden Substanzen verwendet, welche die spinalen Reflexe und die kardiozirkulatorischen Reaktionen unterdrücken (Fentanyl und Muskelrelaxantien) - es werden in der Regel volatile Anästhetika eingesetzt, da diese eine organprotektive Wirkung haben. Diese Massnahme wird jedoch (noch?) nicht bei allen Organentnahmen angewandt, da kontrollierte Studien und Untersuchungsergebnisse, die diese Wirkung eindeutig belegen, bisher fehlen.

Fazit: In keinem der Schriften der SAMW, des BAG oder des EDI findet sich auch nur ein Hinweis darauf, dass die Narkose wegen Schmerzen empfohlen wird. Sie wird ausdrücklich empfohlen, um die spinalen Reflexe zu unterbinden.

Anhang

Siehe

Anästhesie

Quellen

• Pschyrembel: Klinisches Wörterbuch.
  • Anästhesie. Seite 67.
  • Narkose, Narkoseapparat, Narkose intravenös, Narkoserisiko, Narkosestadium, Narkosesystem, Narkotika. Seiten 1136 und 1137.
  • Schmerz, Schmerzleitung, Schmerzrezeptoren, Schmerzstörung, Schmerzsyndrome, Schmerztherapie. Seiten 1500 und 1501.
• http://de.wikipedia.org/wiki/Anästhesie Zugriff am 3.3.2014.
• http://de.wikipedia.org/wiki/Narkose Zugriff am 3.3.2014.
• http://de.wikipedia.org/wiki/Nervenfaser Zugriff am 3.3.2014.
• http://de.wikipedia.org/wiki/Schmerz Zugriff am 3.3.2014.
• http://www.researchgate.net/publication/225737291_Anaesthesie_zur_Organentnahme/file/79e4150fa8cb23e85c.pdf Zugriff am 20.11.2014.