Nozizeption - Nociception

Nozizeption (auch Noziozeption , von lateinisch nocere ' verletzen oder verletzen') ist der Prozess des sensorischen Nervensystems , schädliche Reize zu kodieren. Es befasst sich mit einer Reihe von Ereignissen und Prozessen, die ein Organismus benötigt, um einen schmerzhaften Reiz zu empfangen, in ein molekulares Signal umzuwandeln und das Signal zu erkennen und zu charakterisieren, um eine entsprechende Abwehrreaktion auszulösen.

In Nozizeption, intensiven chemischen (zB Capsaicin in Chili - Pfeffer oder Cayennepfeffer ), mechanische (beispielsweise Schneiden, Zerkleinern) oder thermischer (Wärme und Kälte) Stimulation der sensorischen Nervenzellen genannt Nozizeptoren erzeugt ein Signal , dass bewegt sich entlang einer Kette von Nervenfasern über das Rückenmark zum Gehirn . Nozizeption löst eine Vielzahl von physiologischen und Verhaltensreaktionen aus, um den Organismus vor einer Aggression zu schützen, und führt normalerweise zu einer subjektiven Erfahrung oder Wahrnehmung von Schmerz bei fühlenden Wesen.

Erkennung schädlicher Reize

Mechanismus der Nozizeption über sensorische Afferenzen

Potentiell schädigende mechanische, thermische und chemische Reize werden durch Nervenendigungen erfasst genannt Nozizeptoren , die in der festgestellt werden Haut auf inneren Oberflächen, wie die, Periost , Gelenkflächen und in einigen inneren Organen . Einige Nozizeptoren sind unspezialisierte freie Nervenenden , deren Zellkörper außerhalb der Wirbelsäule in den Spinalganglien liegen . Andere Nozizeptoren verlassen sich auf spezialisierte Strukturen in der Haut, um schädliche Informationen zu übertragen, wie z. B. nozizeptive Schwann-Zellen . Nozizeptoren werden nach den Axonen kategorisiert, die von den Rezeptoren zum Rückenmark oder Gehirn wandern. Nach Nervenverletzungen können Berührungsfasern, die normalerweise unschädliche Reize tragen, als schädlich wahrgenommen werden.

Nozizeptoren haben eine bestimmte Schwelle; das heißt, sie benötigen eine minimale Stimulationsintensität, bevor sie ein Signal auslösen. Sobald diese Schwelle erreicht ist, wird ein Signal entlang des Axons des Neurons in das Rückenmark geleitet .

Beim nozizeptiven Schwellentest wird absichtlich ein schädlicher Reiz auf ein menschliches oder tierisches Subjekt angewendet, um Schmerzen zu untersuchen. Bei Tieren wird die Technik häufig verwendet, um die Wirksamkeit von Analgetika zu untersuchen und Dosierungsniveaus und Wirkungsdauer festzulegen. Nach Festlegung einer Grundlinie wird das zu testende Medikament verabreicht und die Erhöhung des Schwellenwerts zu bestimmten Zeitpunkten aufgezeichnet. Wenn das Medikament nachlässt, sollte der Schwellenwert auf den Ausgangswert (vor der Behandlung) zurückkehren.

Unter einigen Bedingungen wird die Erregung der Schmerzfasern mit anhaltendem Schmerzreiz stärker, was zu einem Zustand namens Hyperalgesie führt .

Theorie

Folgen

Nozizeption kann auch generalisierte autonome Reaktionen hervorrufen, bevor oder ohne das Bewusstsein zu erreichen, um Blässe , Schwitzen , Tachykardie , Bluthochdruck , Benommenheit , Übelkeit und Ohnmacht zu verursachen .

Systemübersicht

Dieses Diagramm verfolgt linear (sofern nicht anders erwähnt) die Projektionen aller bekannten Strukturen, die Schmerz, Propriozeption, Thermozeption und Chemozeption ermöglichen, bis zu ihren relevanten Endpunkten im menschlichen Gehirn. Klicken um zu vergrößern.

Diese Übersicht behandelt Propriozeption , Thermozeption , Chemozeption und Nozizeption, da sie alle integral miteinander verbunden sind.

Mechanisch

Die Propriozeption wird durch die Verwendung von Standard-Mechanorezeptoren (insbesondere Ruffini-Körperchen (Stretch) und Transient-Rezeptor-Potential (TRP) -Kanälen ) bestimmt. Die Propriozeption ist vollständig vom somatosensorischen System abgedeckt , da das Gehirn sie zusammen verarbeitet.

Thermozeption bezieht sich auf Reize mit moderaten Temperaturen von 24–28 °C (75–82 °F), da alles, was über diesen Bereich hinausgeht, als Schmerz betrachtet und durch Nozizeptoren gemildert wird. TRP- und Kaliumkanäle [TRPM (1-8), TRPV (1-6), TRAAK und TREK] reagieren jeweils auf unterschiedliche Temperaturen (unter anderem Reize), die Aktionspotentiale in Nerven erzeugen, die sich dem Mechano-(Berührungs-)System im posterolateraler Trakt. Die Thermozeption wird dann wie die Propriozeption vom somatosensorischen System abgedeckt.

TRP-Kanäle, die schädliche Reize (mechanischer, thermischer und chemischer Schmerz) erkennen, leiten diese Informationen an Nozizeptoren weiter, die ein Aktionspotential erzeugen. Mechanische TRP-Kanäle reagieren auf die Depression ihrer Zellen (wie Berührung), thermisches TRP ändert seine Form bei verschiedenen Temperaturen und chemisches TRP wirkt wie Geschmacksknospen und signalisiert, ob sich ihre Rezeptoren an bestimmte Elemente/Chemikalien binden.

Neural

Bei Nicht-Säugetieren

Nozizeption wurde bei Nicht-Säugetieren dokumentiert, einschließlich Fischen und einer Vielzahl von Wirbellosen , einschließlich Blutegeln, Fadenwürmern, Meeresschnecken und Fruchtfliegen. Wie bei Säugetieren sind nozizeptive Neuronen bei diesen Spezies typischerweise dadurch gekennzeichnet, dass sie bevorzugt auf hohe Temperaturen (40 °C oder mehr), niedrigen pH-Wert, Capsaicin und Gewebeschäden reagieren .

Geschichte des Begriffs

Der Begriff "Nozizeption" wurde von Charles Scott Sherrington geprägt , um den physiologischen Prozess (Nervenaktivität) von Schmerz (einer subjektiven Erfahrung) zu unterscheiden. Es leitet sich vom lateinischen Verb „ nocēre “ ab, was „schaden“ bedeutet.

Siehe auch

  • Elektrorezeption  – Erkennung schwacher elektrischer Felder über spezialisierte Sinnesorgane und Gehirnstrukturen
  • Mechanorezeptor  – Sensorische Rezeptorzelle, die auf mechanischen Druck oder Belastung reagiert
  • Thermozeption  – Temperaturstimulus, abgeleitet von einem Wärmefluss und umgewandelt in ein molekulares Signal
  • Propriozeption  – Wahrnehmung der relativen Lage der eigenen Körperteile und Kraftanstrengung in der Bewegung

Verweise