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| IMC Wiki | Somato-viszerale Sensibilität

Somato-viszerale Sensibilität

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Übersicht

Säugetiere haben in ihrer Haut Sensoren für die Registrierung von Wärme, Kälte, Berührungs- und Schmerzreizen. Berührungsrezeptoren sind in drei funktionellen Typen angelegt:
  • phasisch tonische (Stärke und Dauer eines Reizes)
  • phasische (Geschwindigkeit der Reizeinwirkung)
  • phasische mit beschleunigtem Erregungsabfall
Letztere reagieren auf eine schnelle Verformung der Haut mit nur bis zu einem Aktionspotential, weshalb sie für die Reaktion auf Vibrationen besonders geeignet sind. Die anatomische Strukturen sind sehr variabel und auf einzelne Körperteile mit unterschiedlicher Dichte verteilt (beim Menschen am dichtesten in den Fingerspitzen und dem Mund). Die Schmerzempfindung mit allen sekundären Reaktionen ist beim Menschen geklärt, bei Tieren weitgehend unbekannt. Wirbeltiere reagieren auf Schmerzreize ähnlich wie Menschen, was auf eine menschenähnliche zentrale Verarbeitung schließen lässt. Wirbellose Tiere scheinen schmerzunempfindlich zu sein, z. B. die Insekten. Sensoren für den Schmerz sind freie Nervenendigungen in Haut, Gelenken, Muskulatur, Periost (Knochenhaut), Brust- und Bauchfell. Die Organe im Körperinneren selbst sind vielfach unempfindlich, z. B. das Gehirn (aber nicht die Hirnhäute), die Lunge und andere. Die Sensoren reagieren auf eine von mehreren möglichen schmerzauslösenden Einwirkungen: thermische, chemische, mechanische. Die Reizschwelle ist in gesunden Geweben hoch, unter Einwirkung von Entzündungsmediatoren sinkt die Reizschwelle (Histamine, Prostaglandine).
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Anatomie

Die Lokalisation der Sensoren führt zu einer Unterteilung in

- Somatische Rezeptoren (Haut, Gelenke, Muskeln, Periost, Sehnen): Von diesen vermitteln die Rezeptoren der Haut die Oberflächensensibilität, Gelenk-, Muskel-Sehnenrezeptoren die Tiefensensibilität (Propriorezeptoren).
- Viszerale Rezeptoren (Eingeweide, Pleura, Peritoneum): Sie vermitteln mechanische Reize (Dehnung z. B. der Lunge, Spannung z.B. der Harnblase), Schmerz- und Temperaturreize. Darüber hinaus registrieren sie unbemerkt Daten zur Konstanterhaltung der physiologischen Abläufe, z. B. des Blutdruckes, der Produktion von Verdauungssäften und vieles mehr.

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Drei Typen von Sensoren reagieren auf jeweils eine bestimmte Reizcharakteristik. Die Mechanorezeptoren auf Berührung, Druck, Veränderung der Gelenkstellung, Mechanorezeptoren der Haut bilden den Tastsinn.
Thermorezeptoren registrieren die Temperatur der Gewebe.
Nozizrezeptoren (Schmerzsensoren) reagieren auf unterschiedliche, dem Gewebe schadende mechanische, chemische, thermische, hochenergetische Reize (Schmerzsinn).

Die Mechanorezeptoren der Haut (Oberflächensensibilität) haben unterschiedliche Strukturen:

Merkel-Tastscheiben an der Grenze Ober-Lederhaut
  • (Mechanorezeptor SA I-Typ)
Meissner-Tastkörperchen an den Papillen der Lederhaut
  • (Mechanorezeptor (RA-Typ)
Vater-Pacini-Körperchen (Unterhaut, Sehnen, Faszien)
  • (Mechanorezeptor PC-Typ)
Ruffini-Körperchen
  • (Mechanorezeptor Typ SA II)
Haarwurzelnervengeflechte
  • (Alternative zu Meissner-Körperchen)
freie Nervenendigungen in Epithel, Bindegewebe, Blutgefäßen und Haarwurzeln (Schmerzen, Temperatur).
Die Dichte der Mechanorezeptoren (Zahl/Fläche) ist unterschiedlich. Zungenspitze und Fingerkuppen sind dicht besetzt. Dies bedeutet die getrennte Wahrnehmung von Reizen, die 2 mm nebeneinander liegen. Am Rücken ist die Dichte am geringsten, so dass die Reizeinwirkung wenigstens in einem Abstand von 70 mm erfolgen muss, um getrennt wahrgenommen zu werden. Reize in einem zeitlichen Abstand verkürzen diese Entfernung. Die Merkelschen Tastzellen (SA I) reagieren phasisch-tonisch, die Nervenfasern der Tasthaare (RA) auf Auslenkung und die Meissnerschen Körperchen (RA) phasisch. Die Vater-Pacini-Körperchen (Lamellenkörperchen - PC) reagieren mit extrem kurzem Aktionspotentialabfall phasisch. Die Ruffini-Körperchen sind SA II-Sensoren. Freie Nervenendigungen (Druck, Schmerzreize) reagieren phasisch-tonisch. Es sind Dendriten der Sinnesnervenzellen (vgl. Nervengewebe/Morphologie).

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Die Tiefensensibilität (Haltung, Kraft, Spannung, Gelenkstellung) wird durch Muskelspindeln, Sehnenorgane (Rezeptoren für die Spannung), Gelenkrezeptoren (Stellung und Haltung) erfasst.

Leitungsbahnen der Mechanorezeptoren zum Gehirn

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Die Aktionspotentiale der Rezeptoren werden verstärkt und verschlüsselt an die Nervenfasern der ersten Nervenzelle, die sich bei allen afferenten (sensorischen) Leitungen außerhalb des Rückenmarks in den Spinalganglien befindet, weitergegeben. Diese Nervenfasern vereinigen sich mit anderen zu peripheren Nerven, jenseits des Ganglions zu Rückenmarks- und Hirnnerven.
Die viszerale Sensorik vermittelt mechanische Reize und Temperatur, welche nur zum Teil ins Bewusstsein eindringen. Die meisten viszeralen Rezeptoren kontrollieren die biologischen Vorgänge im Körperinneren, chemische, physikalische und mechanische Daten. Mit diesen über das Rückenmark oder das Großhirn ablaufenden "Reflexen" wird das kybernetische System gesteuert (Atmung, Blutdruck, Blutgase, Peristaltik, Sekretproduktion und Resorption, Ausscheidung). Diese physiologischen und im Krankheitsfall pathologischen sensorischen Informationen werden im Autonomen Nervensystem dargelegt.
Die Temperatur- und Schmerzempfindung wird über freie Nervenendigungen als Sensoren vermittelt, die einfachsten Rezeptoren. Sie reagieren auf viele ganz unterschiedliche Reize physikalischer, chemischer und mechanischer Art, wenn diese einen Umfang angenommen haben, der eine Schädigung des Gewebes hervorrufen kann. Sensoren für Schmerz und Temperatur, bei Tieren an den Schnurrhaaren auch für den Tastsinn, sind freie Nervenendigungen.

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Die Erregungsleitung der Thermo- und Schmerzrezeption erfolgt im Rückenmark über Strangzellen im Hinterhorn bis zu den Thalamuskernen und von da aus zur hinteren Zentralwindung, wo definierte Areale aufgesucht werden.

Physiologie

Mit Tasthaar- und Tastborstengeräten können Schmerz- und Vibrationssensoren lokalisiert werden. Die höchste Dichte bei Zweipunktmessungen findet sich im Mund und an der Hand (Schmidt. Thews). Es konnten vier Typen von Mechanorezeptoren definiert werden: Slowly adapting (SA I): Merkelzellen - (SA II): Ruffinikörperchen, Rapidly adapting (RA): Meissner-Körperchen, Pacinian corpuscle (PC), very rapidly adapting Mechanosensor (Vibration). In der behaarten Haut fehlen Meissner-Körperchen, statt dessen findet man Haarfollikelsensoren.
Mechanorezeptoren kodieren Reize nach Geschwindigkeit, Intensität und Beschleunigung.

Übergang des Rezeptorpotentials auf die Faser der Nervenzelle

Der Übergang Rezeptor - Fasern kann jederzeit proportional verlaufen: P-Übergang.
Daneben gibt es Übergänge bei sprunghaftem Anstieg der Reizintensität, die zunächst zu einer überschießenden Entladungsfrequenz der Faser steil und auf hohe Werte differentialquotenempfindlich (D), die dann sogleich wieder bis auf Höhe des P-Überganges oder sogar auf O-Werte absinken. Dadurch wird über die proportionale Reizvermittlung hinaus auch die Änderung der Reizintensität vermittelt. Diese Übermittlung nennt man PD-Übergang. Dieser Hinweis auf Änderungen einer Reizintensität kann vorsorgliche Verhaltensmuster der Organismen nach sich ziehen. P-Sensoren sind Schmerz-, Tiefensensibilität, viszerale Mechanorezeptoren. PD-Sensoren sind die Mechanorezeptoren der Haut und Temperaturrezeptoren.
Die Mechanorezeptoren der Haut können Druck-, Berührungs-, Vibrations- und Kitzelempfindungen erfassen. Die Tiefensensibilität oder Propriorezeption (Muskelspindeln, Sehnenorgane, Gelenkrezeptoren, Haut und Vestibularorgan) erfasst: Spannung der Muskeln (Kraft), Stellung der Bauteile der lokomotorischen Einheiten (vgl. Skelettmuskulatur, Physiologie/Motorische Systeme) und Bewegung in den Gelenken.
Die Mechanorezeptoren registrieren die Dehnung z. B. der Lungen (vgl. Atmung, Steuerung), die Füllung von Hohlorganen (vgl. Kontinenzapparat, Strukturen und Funktionen), z. B. der Harnblase.
Wichtige Funktionen in der Kreislaufregulation (vgl. Vaskuläres System, Regulation/Regelsystem) haben die Druck-Mechanorezeptoren der Aorta und A. carotis (Barorezeptoren).
Die Temperatursensoren lassen sich in Kälterezeptoren (maximale Entladungsfrequenz bei 30°C) und Wärmerezeptoren (maximale Entladungsfrequenz ca. 43°C) unterscheiden. Beide dienen der Konstanterhaltung der Körpertemperatur (vgl. Energie- und Wärmehaushalt).
Schmerz bewahrt die Gewebe vor schädlichen Einwirkungen, z. B. Hände vor Verbrennungen. Hohlorgane schmerzen bei Überdehnung der Wand, z. B. das Kolon durch Gasansammlungen. Schmerz wird auch durch tiefe (individuell unterschiedliche) und hohe Temperaturen (> 45°C) ausgelöst. Zahlreiche chemische Substanzen, z. B. ätzende Verbindungen oder Histamin in den Geweben können Schmerzen auslösen, ebenso hohe und niedrige osmotische Drucke. Schließlich sind die meisten, insbesondere an der Körperperipherie befindlichen Gewebe, schmerzempfindlich gegen Kompression, Dehnung, Durchtrennung (Wundschmerz). Da Schmerzrezeptoren vom P-Typ sind, stellt sich keine Gewöhnung ein. Schmerzen werden in der Medizin unterschieden in somatische, über Rückenmarksnerven geleitete streng lokalisierbare Oberflächenschmerzen von den tiefen, viszeralen, schwer lokalisierbaren Schmerzen. Letztere werden über vegetative Fasern geleitet. Diese sind mit Rückenmarksnerven verschaltet und lösen so in den sog. "Head-schen Zonen" der Peripherie synchrone Schmerzen aus (vgl. Anästhesie und Narkose/Anästhesie - Schmerzen - Schmerzbehandlung).

Pathologie

Pathologische Rezeption, Leitung und Kodierung sind überwiegend auf periphere Verletzungen (Nerven), Rezeptorläsionen (toxisch, Autoimmunreaktionen), systemische Erkrankung der Nerven zurückzuführen. Die Störungen der zentralen Registrierung, Analyse und Weiterleitung an Assoziationszentren sind entweder verletzungsbedingt oder werden durch Erkrankungen des Zentralnervensystems akut (z. B. Infektion) oder chronisch (z. B. degenerativ) sowie durch Tumorwachstum hervorgerufen. Schmerzen können sich verselbständigen ohne bekannte Strukturveränderungen und zu schweren physischen und psychischen Leiden führen. Die Therapie ist im einfachsten Falle die chirurgische Wiederherstellung, medikamentöse, heilgymnastische Anwendungen oder letztlich nur symptomatische Behandlung (z. B. Schmerztherapie).