Medizin

Alarmsignal Schmerz

Schmerzen sind nicht angenehm, aber dennoch lebenswichtig. Sie warnen uns vor gefährlichen Situationen. Wie sie entstehen und wie sie behandelt werden können, darüber sprach UZH-Professor Hanns Ulrich Zeilhofer im Rahmen der Veranstaltungsreihe «Wissen-schaf(f)t Wissen». 

Magdalena Seebauer

Tritt gegen das Schienbein: Der Schmerz lässt nicht auf sich warten. (Bild: Paulwip/pixelio.de)

«Gibt es jemanden unter Ihnen, der noch nie Schmerzen empfunden hat?» Diese Frage richtete Professor Hanns Ulrich Zeilhofer vom Institut für Pharmakologie und Toxikologie der Universität Zürich an die Zuhörerschaft. Wie nicht anders zu erwarten, meldete sich niemand. Schmerz hat eine wichtige Alarmfunktion. Er warnt uns vor Schäden unseres Körpers, sei es, dass wir auf eine heisse Herdplatte gegriffen haben, der Zahnarzt soeben den Bohrer angesetzt hat oder ein scharfes Messer in unsere Haut eindringt.

Wenn Schmerzen jedoch bestehen bleiben, obwohl sie biologisch nicht mehr notwendig sind, wird der Schmerz selbst zur Krankheit. Unter diesem «Fehlalarm» leiden die Betroffenen sehr. Ein prominentes Beispiel ist die mexikanische Malerin Frida Kahlo. Nach einem schweren Verkehrsunfall mit mehrfachen Knochenbrüchen und inneren Verletzungen war sie von den Folgen ein Leben lang gezeichnet. Sie malte ein Selbstbildnis, in dem sie ihre chronischen Schmerzen durch zahlreiche Nägel, die in ihrer Haut stecken, symbolisiert. Auch ihre damit verbundene Einsamkeit und Trauer kommen deutlich zum Ausdruck.

Wie Schmerz entsteht

In allen tierischen Organismen gibt es gewisse Sensoren, die für das Entdecken des Schmerzreizes zuständig sind, sogenannte Nozizeptoren. Das sind bestimmte Nervenzellen, die schädigende Einflüsse erkennen und elektrische Signale aus den betroffenen Gebieten an das Rückenmark senden. Als Folge werden einerseits motorische Nervenfasern erregt: Wir bewegen uns reflektorisch vom Feuer weg. Andrerseits wird das vegetative Nervensystem aktiviert: Unser Blutdruck und unsere Herzfrequenz steigen, wir sind hellwach und bereit, den Gefahren zu entkommen. Diese beiden Reaktionen laufen sehr schnell und über Reflexe im Rückenmark ab. Erst dann kommen die Signale im Gehirn an und wir nehmen bewusst wahr, dass es uns weh tut.

Doch warum sollen wir den Schmerz überhaupt spüren, wenn wir uns mit den beiden ersten Reaktionen schon geschützt haben? Die evolutionäre Bedeutung des Schmerzes ist, dass wir lernen, welche Situationen gefährlich sind: Wer sich erinnert, dass Feuer heiss ist, wird sich das nächste Mal entsprechend anders verhalten.

«Hot» heisst sowohl «heiss» als auch «scharf»

Entdeckt wurden diese spezifischen Schmerzrezeptoren als Forscher vor einigen Jahrzehnten herausfanden, dass bestimmte Paprikapflanzen die für die Schmerzleitung zuständigen Nervenfasern aktivieren können. Dafür ist der in Chilli enthaltene Scharfstoff namens Capsaicin verantwortlich. «Im Englischen wird das Wort ‹hot› sowohl für ‹heiss› wie auch für ‹scharf› verwendet. Das spiegelt den Bezug zum Schmerz sehr schön wider», erläuterte Zeilhofer.

Intensiv wird nach Substanzen gesucht, die entgegengesetzt wirken, also den Schmerzrezeptor blockieren könnten. Dies könnte einen ganz neuen und sehr wirkungsvollen Ansatz in der Schmerztherapie bedeuten. Klinische Studien seien bereits im Gange, berichtete Zeilhofer. Doch ob und wann so ein Medikament auf den Markt komme, sei noch offen.

Im Schmerzkorsett: Die mexikanische Malerin Frida Kahlo litt unter chronischen Schmerzen. UZH-Professor Hanns Ulrich Zeilhofer vor dem Selbstportrait der Malerin. (Bild: Sibylle Gassmann)

Wenn es nicht dort schmerzt, wo der Schaden ist

Schmerzen werden jedoch nicht immer an dem Ort empfunden, an dem sie entstehen. Bei einem Herzinfarkt beispielsweise verspürt der Betroffene häufig Schmerzen im linken Arm oder im Nacken. Der Grund liegt darin, dass Nervenfasern aus verschiedenen Körperarealen auf dieselbe zentrale Nervenzelle im Rückenmark zusammenlaufen. Diese sendet die Signale zum Gehirn weiter, das nicht unterscheiden kann, aus welchem Körperareal das Signal kommt. «Andrerseits kann ein Arzt unter Umständen aus einem detaillierten Bericht eines Patienten, an welcher Stelle er Schmerzen hat, schliessen, welches innere Organ betroffen ist», so Zeilhofer.

Unterschiedliche Schmerzempfindlichkeit

Anders als bei Blutzucker oder Herzfrequenz gibt es für Schmerz keinen objektiv messbaren Parameter. Am weitesten verbreitet ist die subjektive Einschätzung über eine visuelle Analogskala, die von «kein Schmerz» bis «unerträglicher Schmerz» reicht.

Empfinden alle Menschen Schmerzen gleich stark? Hier kommt die Genetik ins Spiel. Eine Studie zeigte eine deutlich höhere Übereinstimmung im Schmerzempfinden bei verschiedenen Schmerztests bei eineiigen Zwillingspaaren – deren Gene praktisch identisch sind – als bei zweieiigen Zwillingspaaren, deren Gene im Durchschnitt nur zu 50 Prozent übereinstimmen.

Inzwischen konnte man auch einige Gene identifizieren, die eine kritische Rolle im Schmerzempfinden spielen. Dies fand man an Strassenkünstlern im nördlichen Pakistan heraus, die sich Nadeln durch den Körper stecken oder mit Feuer in Berührung kommen konnten ohne Schmerz zu verspüren. Auffallend war, dass sie aus einigen wenigen Familien stammten. Tatsächlich trugen diese Personen die Mutation eines Gens, das für die Bildung eines bestimmten Ionenkanals verantwortlich ist, der das Schmerzsignal weiterleitet. Bei ihnen entsteht zwar ein Schmerzsignal in der Peripherie, aber kurz bevor es im Rückenmark umgeschaltet wird, versiegt es und erreicht somit das Gehirn nicht.

Kein Blut im Schuh

Daneben hängt die Wahrnehmung des Schmerzes auch stark vom Zusammenhang ab, in dem er auftritt. Wer sich freiwillig selbst Schmerzen zufügt, um Aufsehen zu erregen, hat gelernt, sein körpereigenes Schmerzhemmungssystem gezielt zu aktivieren: Der Körper produziert unter anderem Endorphine, Schmerzsignale werden im Rückenmark abgeblockt und erreichen das Gehirn gar nicht. Ganz anders bei einem Unfall, als sich ein Arbeiter einen Nagel durch den Fuss getreten hatte und mit extremen Schmerzen in die Ambulanz kam. Dort wurde vorsichtig der Schuh aufgeschnitten. «Doch am Fuss war kein Blut! Der Nagel war nur durch den Socken gegangen!», verblüffte Zeilhofer die Zuhörer. Der Schreck über das Geschehene hatte zu dieser übermässigen Wahrnehmung des Schmerzes geführt.

Schmerz ist nicht gleich Schmerz

Jede Schmerzform braucht ihre eigene Therapie. Der akute Schmerz bei einem Hautschnitt muss anders behandelt werden als beispielsweise chronische Schmerzen aufgrund eines Tumors. In der Schweiz sind über 180 Arzneimittel für die Schmerzbehandlung zugelassen. Immerhin lassen sich die ungefähr 40 verwendeten Wirkstoffe in zwei Klassen ordnen: Die Nicht-Opioid-Schmerzmittel wie Aspirin oder Ibuprofen beeinflussen die Produktion von Botenstoffen der Entzündung, welche die Schmerzfasern sensibilisieren. Anders und viel stärker wirken die Opioide. Zu dieser Gruppe gehört beispielsweise Morphin, das die Weiterleitung der Schmerzsignale im zentralen Nervensystem unterdrückt. Ausserdem aktiviert es die körpereigene Schmerzhemmung.

Schmerztabletten sind keine Bonbons

Mit diesen Wirkstoffen sind die meisten Schmerzformen gut behandelbar. Ausser Zweifel steht, dass jeder Patient Anrecht auf eine geeignete Schmerztherapie hat. Dennoch plädierte Zeilhofer für einen sorgfältigen Einsatz der Medikamente. «Schmerztabletten sind keine Bonbons!», stellte er klar. Der Nutzen sei immer gegen den möglichen Schaden abzuwägen, die von einem gesteigerten Herzinfarktrisiko bis zu Magengeschwüren, Nierenschäden oder schmerzmittelbedingten Kopfschmerzen reichen können. «Medikamente sind die Skalpelle der Internisten. Mit ihnen müssen wir genauso sorgfältig umgehen wie der Chirurg mit dem Skalpell!»

Magdalena Seebauer ist Geschäftsführerin des Zürcher Zentrums für Integrative Humanphysiologie (ZIHP) der Universität Zürich.

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