Schmerz (Plural Schmerzen), lateinisch Dolor, ist eine komplexe Sinneswahrnehmung, die im Normalfall die Funktion eines Alarmsignals hat. In ihrer Stärke kann die Schmerzwahrnehmung bzw. das Schmerzgefühl von unangenehm bis unerträglich reichen. Chronischer Schmerz hat den Charakter eines Alarmsignales verloren und wird heute als ein eigenständiges Krankheitsbild (Chronisches Schmerzsyndrom) angesehen und behandelt.
Etymologie und Synonyme Der Ausdruck Schmerz, auch Weh genannt (von „Weh, Schmerz, Leid, Krankheit“; vergleiche auch „Wehe“), stammt über gleichfalls mittelhochdeutsch , auch smerz(e) und smertz(e), von ab und lässt sich auf die indogermanische Wurzel (s)mer(d)- („reiben, aufreiben, zerreiben“) zurückführen.Friedrich Kluge, Alfred Götze: Etymologisches Wörterbuch der deutschen Sprache. 20. Auflage. Hrsg. von Walther Mitzka. De Gruyter, Berlin / New York 1967; Neudruck („21. unveränderte Auflage“) ebenda 1975, ISBN 3-11-005709-3, S. 663 f. Sinngleich sind , , (Letzteres bedeutet vor allem seelischen Schmerz, während der körperliche Schmerz durch „Pein“, früher auch Wehtag (mittelhochdeutsch wētag) genannt, ausgedrückt wird). Verwandte Wörter sind () „scharf, bitter“, „schrecklich“, „beißen, kränken“, (z. B. ) und „Tod“.
Das veraltete Wort Pein geht wie das Adjektiv peinlich zurück auf mittelhochdeutsch und althochdeutsch . Dieses stammt (wie das englische Wort und das französische Wort ) von lateinisch ab (mittellateinische Aussprache: , dessen ē im Althochdeutschen zu ī geworden ist). Die wörtliche Übersetzung von , „Sühne, Strafe, Rache“, verweist auf subjektive Deutungen des Schmerzes. Beim primären Hyperparathyreoidismus fasst man die drei Hauptsymptome noch heute als „Stein-, Bein- und Magenpein“ zusammen für Nierensteinleiden, Knochenschmerzen und Magenschmerzen.
Medizinische Fachausdrücke sind auch Dolor (von lateinisch ) sowie aus dem Griechischen Algesie (Gegenwort: Analgesie), in Wortverbindungen -algie, -algesie (alle von „Schmerz“) oder -odynie (von „Schmerz“).Vgl. auch Francine Mawet: Recherches sur les oppositions fonctionelles dans le vocabulaire homérique de la douleur (autour de ‚perma‘ – ‚algos‘). Brüssel 1979 (= Académie royale de Belgique, Mémoires de la classe des lettres, 2e série T. LVIII, Fascicule 4 et dernile).
Definition Die International Association for the Study of Pain (IASP, Internationale Gesellschaft zur Erforschung des Schmerzes, deutsche Sektion: Deutsche Schmerzgesellschaft) definiert Schmerz folgendermaßen:
Stellung innerhalb der Sinneswahrnehmung Das Schmerzempfinden (auch Schmerzsensibilität) ist eine Sinneswahrnehmung (Sinnesmodalität) als ein Teil der Körperwahrnehmung (somatoviszerale Sensibilität). Weitere Modalitäten sind die Empfindung mechanischer und thermischer Reize sowie der Muskelspannung und Gelenkstellung. Zur Sinneswahrnehmung gehören außerdem die Aufnahme, Weiterleitung und Verarbeitung weiterer körperbezogener (propriozeptiver) sowie chemischer Reize, woraus sich mangels Empfindung aber keine Sinnesmodalitäten ergeben. Innerhalb der Modalität Schmerz werden Sinnesqualitäten wie stechend, drückend oder brennend unterschieden.Y. Chae, H. J. Park, I. S. Lee: Pain modalities in the body and brain: Current knowledge and future perspectives. In: Neuroscience and biobehavioral reviews. Band 139, August 2022, S. 104744, doi:10.1016/j.neubiorev.2022.104744, PMID 35716877 (Review).
Nozizeption Aufnahme von Schmerzreizen mini|288x288px|Erster Abschnitt der Schmerzleitung: hier von einer Hautstelle zum Rückenmark
Unter Nozizeption versteht man die Aufnahme von Schmerzreizen. Nozizeptoren (Schmerzempfänger) sind freie Endigungen von Nervenfasern, die den Schmerzreiz von Körperteilen (Peripherie) bis ins Rückenmark leiten. Nozizeptoren reagieren auf verschiedene Arten der Reizung: thermische (Hitze, Kälte) mechanische (z. B. Durchtrennung, starker Druck)
Die Empfindlichkeit und das Reaktionsmuster der Nozizeptoren ist sehr variabel. Beides wird beeinflusst durch eine Vielzahl von Botenstoffen außerhalb der Zellen, die durch Signale an der Zellmembran komplexe Schaltvorgänge innerhalb der Zellen auslösen. Durch diese Prozesse unterliegen Stärke, Dauer und Art der Schmerzempfindung (des SchmerzgefühlsOtfrid Foerster: Die Leitungsbahnen des Schmerzgefühls und die chirurgische Behandlung des Schmerzgefühls. Urban & Schwarzenberg, Berlin / Wien 1927.) bereits am Anfang der Schmerzleitung normalen oder auch krankhaften Anpassungen, die ihrerseits durch Medikamente ganz oder teilweise steuerbar sind.D. B. Reichling, P. G. Green, J. D. Levine: The fundamental unit of pain is the cell. In: Pain. Band 154, Supplement 1, Dezember 2013, S. S2–S9. doi:10.1016/j.pain.2013.05.037, PMID 23711480, (Review).I. Salzer, S. Ray, K. Schicker, S. Boehm: Nociceptor Signalling through ion Channel Regulation via GPCRs. In: International Journal of Molecular Sciences. Band 20, Nr. 10, Mai 2019, doi:10.3390/ijms20102488, PMID 31137507, (Review).R. Kandasamy, T. J. Price: The pharmacology of nociceptor priming. In: Handbook of experimental pharmacology. Band 227, 2015, S. 15–37; , PMID 25846612, (Review).
Periphere Sensitivierung
Periphere Sensitivierung nennt man Steigerung der Empfindlichkeit der Schmerzwahrnehmung durch Entzündungsprozesse an verletzten Stellen. Durch lokale Immunreaktionen kann Stärke und Dauer der Nervenaktivität, und somit des Schmerzes, zunehmen.K. Brune, A. Beyer, M. Schäfer (Hrsg.): Schmerz: Pathophysiologie – Pharmakologie – Therapie. Springer-Verlag, Berlin 2001, ISBN 978-3-642-59536-3, S. 11 ff.; Google Books.
Umschaltung im Rückenmark Im Rückenmark werden die Signale der ersten Neuronen auf zweite Neuronen übertragen. Außerdem bestehen hier Verschaltungen, die Reflexreaktionen, wie etwa das Zurückziehen der Hand, auslösen. Die Prozesse der Umschaltung unterliegen komplexen Anpassungen. So kann eine verstärkte Erregung der Nozizeptoren etwa an der Haut oder einem inneren Organ – hier im Rückenmark – zu lang andauernden oder sogar chronischen Überaktivitäten führen, die dann die Ursache chronischer Schmerzen sein können. Dieser Effekt wird sekundäre Hyperalgesie (sekundäre Schmerzüberempfindlichkeit) oder auch zentrale Sensitivierung genannt.H. Beck u. a. (Hrsg.): Schmerztherapie, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 2002, ISBN 978-3-13-114881-0, S. 15–16 und 45–46. Google Books.
Schmerzhemmung durch absteigende Nervenbahnen Damit in gefährlichen Situationen ein starker Schmerz nicht die allgemeine Handlungsfähigkeit (z. B. zur Flucht oder zur Verteidigung) behindert, gibt es eine körpereigene Schmerzverminderung. Sie hat ihren Ursprung in Zentren emotionaler Prozesse (Limbisches System). Von dort aus werden Kerngebiete im Hirnstamm (Periaquäduktales Grau, Raphe-Kerne, Locus caeruleus) aktiviert, die über absteigende (efferente) Nervenbahnen direkt die Signalübertragung in den aufsteigenden (afferenten) Nervenbahnen der Schmerzleitung (Schmerzbahnen) vermindern (bis hin zur völligen Blockade), und zwar im Bereich der Umschaltung vom ersten auf das zweite Neuron im Rückenmark. Die wichtigsten Signalstoffe (Neurotransmitter) in diesen Systemen der Schmerzminderung sind körpereigene Opioide (endogene Opioide). Zur Behandlung sehr starker Schmerzen kann ihre Wirkung durch medizinische Opioide nicht nur ersetzt, sondern sogar noch weit übertroffen werden.H. Beck u. a. (Hrsg.): Schmerztherapie, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 2002, ISBN 978-3-13-114881-0, S. 26 f., Google Books.
Verarbeitung im Gehirn Die zweiten Neuronen der Schmerzbahnen leiten Signale in verschiedene Areale des Gehirns. Das Ergebnis der dortigen Prozesse führt am Ende zu einer bewussten Wahrnehmung von Schmerz sowie des Ortes im Körper, an dem er ausgelöst würde. Die Bewertung von Schmerzerlebnissen führt dann zu Reaktionen, wie Entfernung aus der Gefahrenzone, und zu Lernprozessen, die der Vermeidung künftiger Schmerzerlebnisse dienen können.H. Beck u. a. (Hrsg.): Schmerztherapie. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 2002, ISBN 3-13-114881-0, S. 21, 26 (Google Books).
Anfang des 21. Jahrhunderts führten bildgebende Verfahren zu der Annahme, dass es im Gehirn Netzwerke („Pain Matrix“) gebe, die spezifisch auf Schmerz reagierten. Inzwischen ist diese Annahme überholt, unter anderem durch Testergebnisse bei Personen mit angeborener Schmerzunempfindlichkeit, die bei schmerztypischen Testreizen auf dem Handrücken – trotz fehlender Schmerzwahrnehmung – in den fraglichen Netzwerken die gleiche Aktivität zeigten wie Kontrollpersonen mit normaler Schmerzempfindung. Man geht heute davon aus, dass diese Netzwerke universaler und nicht spezifischer Natur sind.A. Mouraux, G. D. Iannetti: The search for pain biomarkers in the human brain. In: Brain: a journal of neurology. Band 141, Nummer 12, 12 2018, S. 3290–3307, doi:10.1093/brain/awy281, PMID 30462175, (Review).T. V. Salomons, G. D. Iannetti, M. Liang, J. N. Wood: The “Pain Matrix” in Pain-Free Individuals. In: JAMA neurology. Band 73, Nummer 6, 06 2016, S. 755–756, doi:10.1001/jamaneurol.2016.0653, PMID 27111250; core.ac.uk (PDF; 1 MB).
Einflüsse auf Schmerzempfindung Schmerz ist eine Wahrnehmung, die nicht alleine von den neuronalen Signalen aus den Schmerznervenfasern an das Gehirn bestimmt wird. Schmerzempfinden ist auch, insbesondere bei chronischen Schmerzzuständen, von kognitiven Umständen geprägt, wie Kenntnissen, Einstellungen und Erwartungen.K. Wiech: Deconstructing the sensation of pain: The influence of cognitive processes on pain perception. In: Science, November 2016, Band 354, Nummer 6312, S. 584–587; doi:10.1126/science.aaf8934, PMID 27811269 (Review), tnu.ethz.ch (PDF; 0,5 MB).V. Legrain, F. Mancini, C. F. Sambo, D. M. Torta, I. Ronga, E. Valentini: Cognitive aspects of nociception and pain: bridging neurophysiology with cognitive psychology. In: Neurophysiologie clinique = Clinical neurophysiology, Oktober 2012, Band 42, Nummer 5, S. 325–336; doi:10.1016/j.neucli.2012.06.003, PMID 23040703 (Review), researchgate.net (PDF).B. Kröner-Herwig: Einfluss von kognitiv-emotionalen Prozessen auf Schmerz und Funktionsbeeinträchtigung. In: Der Schmerz, 2014, 28, S. 537; doi:10.1007/s00482-014-1468-5, (Review), researchgate.net (PDF). Auch die Konstitution von Gefühlen und Motivationen beeinflusst die Schmerzwahrnehmung.S. Becker, E. Navratilova, F. Nees, S. Van Damme: Emotional and Motivational Pain Processing: Current State of Knowledge and Perspectives in Translational Research. In: Pain research & management, 2018, S. 5457870; doi:10.1155/2018/5457870, PMID 30123398, (Review). Schmerzwahrnehmung und -äußerung werden ebenfalls von kulturellen Einflüssen bestimmt (Werten, Erziehung, Sozialisationserfahrung etc.). Angehörige unterschiedlicher Kulturen empfinden einen Schmerz mit derselben Ursache teilweise als unterschiedlich stark.
Als Transmitter beteiligt an der Entstehung und Verarbeitung von Schmerzsignalen ist Stickstoffmonoxid (NO).Jens Ulrich Stegmann, Uta Muth-Selbach, Holger Holthusen: Die Bedeutung von Stickstoffmonoxid (NO) für Nozizeption und spinale Schmerzverarbeitung. In: Anästhesiologie Intensivmedizin Notfallmedizin Schmerztherapie. Jahrgang 36, Nr. 5, Mai 2001, S. 276–281.
Wiederholt auftretende Schmerzen können zu intensiverem und längerem Schmerzempfinden führen, bedingt durch ein so genanntes Schmerzgedächtnis, durch welches die Schmerzschwelle herabgesetzt wird. Deshalb ist eine rechtzeitige und ausreichende Schmerzbehandlung von besonderer Bedeutung.
Angeborene Schmerzunempfindlichkeit