Archiv "Muskelschmerz" (21.03.2008)

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uskelschmerz ist ein großes medizinisches Pro- blem: Die Mehrheit der europäischen Bevölke- rung (60 bis 85 %) hatte irgendwann einmal muskulär bedingte (nicht spezifische) Rückenschmerzen (Le- benszeitprävalenz) (1). Die durch myofasziale Trigger- punkte ausgelösten Schmerzen haben eine Punktpräva- lenz von circa 30 % (2). Mehr als 7 % der Frauen im Al- ter von 70 bis 80 Jahre leidet am Fibromyalgie-Syndrom (e1). Eine italienische Studie ergab, dass muskuloske- lettale Schmerzen der häufigste Grund für einen Arztbe- such sind (3). Der Therapeut sollte daher über die derzeit bekannten Mechanismen von Muskelschmerz in- formiert sein.

Im Folgenden wird ein Überblick über die häufigsten Formen von Muskelschmerz gegeben. Eine umfassende Darstellung aller Fakten aus Grundlagenforschung und Klinik wird nicht angestrebt. Insbesondere werden psychosoziale Faktoren nicht angesprochen, die bei chronischen Schmerzen oft bedeutsam sind. Da die meisten der vorgestellten Ergebnisse aus Tierexperimenten stammen, muss die Übertragung auf den Menschen mit Vorsicht erfolgen. Allerdings stimmen die grundlegen- den Schmerzmechanismen erfahrungsgemäß gut über- ein. Daher werden an einigen Stellen Parallelen zwischen den tierexperimentellen Ergebnissen und klini- schen Symptomen gezogen. Diese sind nicht frei von Spekulation. Therapeutische Empfehlungen lassen sich aus den vorliegenden Daten nur begrenzt ableiten; der Artikel soll primär das Verständnis der anatomisch-phy- siologischen Vorgänge bei Muskelschmerz verbessern.

Abgrenzung zwischen Muskelschmerz und Hautschmerz

Das Schmerzverständnis hat sich geändert. Es gibt nicht mehr „den“ Schmerz, sondern verschiedene Formen von Schmerz, denen spezielle Mechanismen zugrunde liegen und die unterschiedlich behandelt werden müssen.

Der Muskelschmerz unterscheidet sich in vielen Aspekten vom Haut- und Eingeweideschmerz. Diese Differenzen betreffen nicht nur die zugrunde liegenden Mechanismen, sondern auch einige subjektive Beson- derheiten. Die wichtigsten subjektiven Unterschiede zwischen Muskel- und Hautschmerz, sind in der Tabel- le aufgeführt. Ein Beispiel ist etwa die häufigere Über- tragung von Muskelschmerz. Objektive Unterschiede findet man auf allen Ebenen des Nervensystems. Die Mechanismen des Hautschmerzes dürfen daher nicht ohne Weiteres auf den Muskelschmerz übertragen werden.

ÜBERSICHTSARBEIT

Muskelschmerz:

Mechanismen und klinische Bedeutung

Siegfried Mense

ZUSAMMENFASSUNG

Einleitung: Chronische Muskelschmerzen gehören zu den häufigsten Schmerzerkrankungen. Die Kenntnisse über die Ursachen sind allerdings immer noch lückenhaft. Dieser Artikel behandelt die Mechanismen von einigen wichtigen Formen von Muskelschmerz.

Methoden: Die meisten Ergebnisse stammen aus neuroa- natomischen und elektrophysiologischen Experimenten an anästhesierten Ratten. Die Resulate werden in Form einer selektiven Literaturaufarbeitung vorgestellt.

Ergebnisse: Muskelschmerzen werden meist durch die Er- regung von spezialisierten Nervenendigungen (den Nozi- zeptoren) verursacht. Wichtige Auslöser für Muskel- schmerz sind Adenosintriphosphat (ATP) und ein gesenkter pH-Wert im Gewebe. Die Aktivität der Muskelnozizeptoren führt in sensorischen Nervenzellen des Rückenmarks zur Übererregbarkeit (zentrale Sensibilisierung). Für die Aus- lösung der Übererregbarkeit ist bereits eine geringe Erre- gung der Muskelnozizeptoren ausreichend.

Diskussion: Die zentrale Sensibilisierung ist mit einer Aus- breitung der Erregung im Rückenmark verbunden. Hier- durch wird der Schmerz übertragen. Die Motoneurone schmerzender Muskeln werden zentral gehemmt. Reflek- torische Muskelverspannungen haben ihre Ursache häufig in einer Läsion eines anderen Muskels oder eines Gelenks.

Die Schmerzen des Fibromyalgie-Syndroms werden allgemein auf eine gestörte zentralnervöse Schmerzverarbei- tung zurückgeführt, dabei spielen psychosoziale Faktoren eine deutliche Rolle.

Dtsch Arztebl 2008; 105(12): A 214–9 DOI: 10.3238/artzebl.2008.0214 Schlüsselwörter: Muskelschmerz, Nozizeptor, Sensibilisie- rung, myofaszialer Triggerpunkt, Muskelverspannung, Fibro- myalgie

Institut für Anatomie und Zellbiologie III, Universität Heidelberg:

Prof. Dr. med. Mense

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Periphere Mechanismen

Muskelschmerzen werden durch die Erregung von rezep- tiven Nervenendigungen ausgelöst, die auf die Registrie- rung von objektiv gewebsschädlichen, subjektiv schmerz- haften Reizen spezialisiert sind (sogenannte Nozizepto- ren). Nozizeptoren sind freie Nervenendigungen, die über marklose (Gruppe-IV-) oder dünn markhaltige (Gruppe- III-)Fasern mit dem zentralen Nervensystem (ZNS) verbunden sind. Diese Nervenendigungen werden durch starke mechanische Reize, wie Traumen oder mechanische Überlastung, und durch endogene Entzündungsme- diatoren (unter anderem Bradykinin [BK], Serotonin, Prostaglandin E2 [PGE2]) sensibilisiert und erregt.

Für den Muskelschmerz sind zwei chemische Reize besonders bedeutsam, Adenosintriphosphat (ATP) und Protonen (H⁺-Ionen). Diese Reizstoffe erregen die Ner- venendigungen über die Bindung an Rezeptormoleküle, die sich in der Membran der Endigung befinden. ATP aktiviert die Muskelnozizeptoren vorwiegend über die Bindung an das Rezeptormolekül P2X3, H⁺über die Re- zeptormoleküle TRPV1 („transient receptor potential ca- tion channel, Typ V1“) und ASICs („acid-sensing ion channels“) (4). Diese Rezeptormoleküle sind Kanalpro- teine, die die Membran der Nervenendigung durchsetzen und hauptsächlich Na⁺-Ionen in die Endigung einströmen lassen. Die Na⁺-Ionen lösen dann die Erregung aus.

ATP kommt in allen Körperzellen vor und wird bei jeder Gewebsverletzung freigesetzt. Muskelnozizeptoren von Ratten werden durch Injektionen von ATP in einer Konzentration, wie sie in Muskelzellen vorkommt, stimu- liert (5) (Grafik 1). Schwach saure Lösungen (pH 6 bis 5) sind ebenfalls effektive Reizstoffe für Muskelnozizepto- ren (6). Eine pH-Absenkung ist wahrscheinlich einer der wichtigsten peripheren Auslöser, weil viele schmerzhafte Störungen des Muskels mit einem gesenkten pH-Wert im Gewebe verbunden sind. Auch der Nervenwachstumsfak- tor („nerve growth factor“, NGF) steht mit Muskel- schmerz in Zusammenhang: NGF wird im Muskel synthetisiert und erregt Muskelnozizeptoren (e2). In einem entzündeten Muskel ist die NGF-Synthese gesteigert (e3).

Nozizeptoren des Muskels enthalten Neuropeptide, unter anderem Substanz P (SP) und „calcitonin gene-related peptide“ (CGRP). Diese Peptide werden bei Aktivie- rung der Endigung freigesetzt und verursachen durch Di- latation und Permeabilitätserhöhung der Gefäße ein lokales Ödem. Ein Nozizeptor kann daher über die Freiset- zung der Neuropeptide die Mikrozirkulation in seiner Umgebung beeinflussen. Endogene Substanzen wie BK und E2-Prostaglandine werden bei jeder Muskelläsion freigesetzt. BK entsteht durch das Enzym Kallikrein aus Plasmaeiweißen. PGs werden durch die Cyclooxigenase aus Arachidonsäure synthetisiert. Diese Reizstoffe stei- gern die Empfindlichkeit der Nozizeptoren auf externe Reize (periphere Sensibilisierung).

Klinische Bedeutung

Da ATP bei allen Gewebsverletzungen freigesetzt wird, kann man es als einen universellen Schmerzreiz anse- hen (7). ATP ist in Muskelzellen besonders hoch kon- zentriert und kann bei Muskeltraumen, beispielsweise

einer Prellung oder einem Muskelfaserriss, und anderen pathologischen Alterationen des Muskels wie etwa einer nekrotisierenden Myositis als Schmerzfaktor wirken (e4).

Ein saurer pH-Wert des Gewebes ist einer der wichtigsten Reize, die Muskelschmerzen auslösen. Es gibt kaum eine patho(physio)logische Veränderung des Ske- lettmuskels, die nicht mit einem pH-Abfall verbunden ist. Hierzu zählen:

chronisch-ischämische Zustände tonische Kontraktionen oder Spasmen myofasziale Triggerpunkte

(arbeitsplatzbedingte) Fehlhaltungen Myositiden.

Die in den Muskelnozizeptoren gespeicherten Neu- ropeptide werden nicht nur bei Einwirkung peripherer Reize auf die Nervenendigungen freigesetzt, sondern auch bei der Kompression von Spinalnerven. Bei diesen neuropathischen Schmerzen entstehen Aktionspoten- ziale an der Kompressionsstelle, die sich nicht nur in Richtung ZNS ausbreiten, sondern auch in die nozizeptive Endigung einlaufen und hier vasoaktive Neuropep- tide freisetzen. Auf diese Weise entwickelt sich eine neurogene Entzündung mit Hyperämie, Ödem und der Synthese von Entzündungsmediatoren (8). Die Entzün- dungsmediatoren sensibilisieren die Muskelnozizepto- ren und verstärken so die neuropathischen Schmerzen.

Die Sensibilisierung der Muskelnozizeptoren durch endogene Mediatoren wie BK und PGE2 ist einer der Gründe für die Druckschmerzhaftigkeit und den Bewe- gungsschmerz bei Patienten mit Muskelläsionen. Viele Muskelschmerzen sprechen daher auf die Gabe von nicht steroidalen Antiphlogistika (NSAID) an, die die Synthese von PG blockieren. Die Sensibilisierung mani- festiert sich klinisch in zwei Phänomenen: Normalerwei- se schmerzlose Reize werden schmerzhaft (Allodynie), und Schmerzreize erzeugen stärkere Schmerzen (Hyper- algesie). Der Hauptmechanismus für Allodynie und Hy- peralgesie ist aber vermutlich im ZNS lokalisiert.

Allgemein sollte bei Beschwerden im Bewegungsap- parat, zum Beispiel bei Rückenschmerzen, häufiger an eine muskuläre Ursache gedacht werden.

TABELLE

Subjektive Unterschiede zwischen Muskel- und Hautschmerz

Muskelschmerz Hautschmerz

Bei elektrischer Nervreizung Bei elektrischer Nervreizung

nur ein Schmerz 1. und 2. Schmerz

Schlecht lokalisierbar Gut lokalisierbar Reißender, krampfender, Stechender, brennender, drückender Charakter schneidender Charakter Starke Tendenz zur Keine Schmerzübertragung Schmerzübertragung

Affektiv schwer zu ertragen Affektiv besser erträglich

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Zentralnervöse Mechanismen Chronifizierungsmechanismen

Ein Impulseinstrom von den Nozizeptoren des Muskels ins Rückenmark bewirkt eine stärkere Erregbarkeits- steigerung von Hinterhornneuronen als ein nozizeptiver Einstrom von der Haut (9). Eine anhaltende Aktivierung von Muskelnozizeptoren durch eine Myositis führt im Rückenmark von Ratten innerhalb weniger Stunden zu einer Vergrößerung der Neuronenpopulation, die durch Impulsaktivität aus dem Muskel stimuliert werden kann (10) (Grafik 2). Diese Erregungsausbreitung beruht un- ter anderem auf einer Übererregbarkeit der sensorischen Nervenzellen im Rückenmark durch die Wirkung von Glutamat auf NMDA(NMDA, N-Methyl-D-Aspartat)- Rezeptoren und von SP auf NK1(Neurokinin-1)-Rezep- toren in der Membran der spinalen Neurone (zentrale Sensibilisierung).

Für die Entstehung der Übererregbarkeit von nozizeptiven Neuronen im Rückenmark sind zwei Vorgänge besonders wichtig:

Strukturveränderung von Ionenkanälen, die da- durch durchlässiger für Na⁺und Ca²⁺werden – Diese Veränderung ist das kurzfristige Ergebnis eines nozizeptiven Impulseinstroms ins Rückenmark. Er führt unter anderem dazu, dass ursprünglich ineffektive („stumme beziehungsweise schlafende“) Synapsen effektiv wer-

den. Eine stumme Synapse löst im nachgeschalteten Neuron keine Aktionspotenziale, sondern nur kleine synaptische Potenziale aus. Einer der Mechanismen für den Übergang einer stummen in eine funktionelle Syna- pse besteht in einer Verschiebung des Membranpotenzi- als der nachgeschalteten Zelle in positiver Richtung durch ständig einlaufende Aktionspotenziale. Diese Dauerdepolarisation aktiviert intrazelluläre Enzyme, die wiederum die Durchlässigkeit der Ionenkanäle stei- gern. Dadurch werden unterschwellige Potenziale über- schwellig. Durch diesen Vorgang können neue funktionelle Verbindungen im ZNS geschaltet werden. Da das Membranpotenzial der depolarisierten Zelle sich nahe an der Erregungsschwelle befindet, ist die Zelle überer- regbar und kann schon bei schwachen Reizen Schmerz hervorrufen.

Veränderung der Genablesung im Kern des Neu- rons mit Modifikation von Syntheseprozessen – Infol- ge dieser Veränderung werden neue Ionenkanäle synthetisiert, die in die Membran der Nervenzelle eingebaut werden. Langfristig ist das Ergebnis der zentralen Sensi- bilisierung eine nozizeptive Zelle, die eine höhere Dich- te von Ionenkanälen in ihrer Membran besitzt, wobei die Kanäle zusätzlich durchlässiger für Ionen sind. Dies er- klärt die Übererregbarkeit des Neurons. Auch Gliazellen (besonders Mikroglia) können durch Freisetzung von Substanzen wie Tumornekrosefaktor(TNF)-αzur Sensi- bilisierung von zentralen Neuronen beitragen (8).

Entgegen früherer Annahmen ist keine hochfrequen- te Aktivierung der Hinterhornneurone für ihre Sensibili- sierung notwendig. Aktionspotenziale geringer Fre- quenz oder sogar unterschwellige postsynaptische Po- tenziale in Hinterhornzellen reichen aus, um die Zellen übererregbar zu machen (11, 12).

Druck- und Bewegungsschmerz – Die Übererregbar- keit der nozizeptiven Neurone im ZNS gilt als Hauptur- sache für die Allodynie und Hyperalgesie von Patienten mit chronischen Muskelschmerzen. Die anhaltende De- polarisation der sensibilisierten Zellen ist neuerdings Angriffspunkt von Medikamenten, die Kaliumkanäle öffnen und damit positive Ladungen aus den Zellen eli- minieren (e5). Das Membranpotenzial wird auf diese Weise innen negativer und entfernt sich von der Erre- gungsschwelle des Neurons.

Die Erregbarkeitssteigerung der spinalen Neurone und die Ausbreitung der Erregung im ZNS sind erste Schritte in Richtung Chronifizierung des Muskel- schmerzes. Der Endpunkt der Chronifizierung besteht in strukturellen Umbauprozessen im ZNS, die neue We- ge für die nozizeptive Information öffnen und die Schmerzen langfristig fixieren. Eine Behandlung von Patienten mit chronischen Muskelschmerzen ist lang- wierig, weil die funktionellen und strukturellen Verän- derungen im ZNS Zeit für die Rückbildung benötigen.

Da nicht alle Muskelschmerzen chronisch werden, müs- sen für die Chronifizierung neben den erwähnten noch weitere Mechanismen bedeutsam sein, zum Beispiel eine genetische Disposition.

Erregung eines einzelnen Muskelnozizeptors durch Adenosintriphosphat (ATP). a) Bei anästhe- sierten Ratten wurde die Impulsaktivität eines Nozizeptors von Filamenten des N. ischiadicus abgeleitet. Die rezeptive Endigung wurde im freigelegten M. gastrocnemius soleus (GS) mit mechanischen Reizen lokalisiert und der Reizstoff in das Gebiet der Endigung injiziert. b) Die nozizeptive Endigung befand sich im Caput mediale des M. gastrocnemius (MG; schwarze Fläche). Injektion von Tyrode (Lösungsmittel) als Kontrolle blieb ohne Effekt, aber ATP (Konzen- tration 7,6 mM) löste eine minutenlange Erregung aus (modifiziert nach [5]); RF, rezeptives Feld

GRAFIK 1

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Übertragung von Muskelschmerzen – Muskel- schmerz hat im Gegensatz zum Hautschmerz eine starke Tendenz zur Übertragung. Das heißt die Patienten empfinden die Schmerzen nicht (nur) am Ort der Mus- kelläsion, sondern unter Umständen in großer Entfer- nung davon. Ein möglicher Mechanismus für die Schmerzübertragung besteht in der Ausbreitung der durch die Muskelläsion bedingten Erregung im Rückenmark (9) (Grafiken 2, 3). Sobald die Erregung sensorische Hinterhornneurone erreicht, die nicht das Gebiet der ursprünglichen Muskelläsion, sondern eine andere Region versorgen, empfindet der Patient über- tragene Schmerzen in dieser Region, obwohl dort keine Nozizeptoren aktiviert sind (13).

Ein Beispiel zeigt Grafik 3: Der myofasziale Trigger- punkt (MTrP) im M. soleus verursacht im Muskel nur geringe lokale Schmerzen; der Patient empfindet die stärksten Beschwerden als übertragene Schmerzen im Iliosakralgelenk. Die Fragen, warum Muskelschmerz im Gegensatz zum Hautschmerz übertragen wird, warum er nicht auch nach rostral übertragen wird und warum die Schmerzübertragung oft diskontinuierlich ist, lässt sich nicht abschließend beantworten. Eine Diskon- tinuität der spinalen Topografie ist aber auch zwischen den Dermatomen C4 und Th 2 bekannt.

Tonusveränderungen als Schmerzursache Muskelverspannungen oder Spasmen kann man als län- ger anhaltende, unwillkürliche Kontraktionen eines Muskels definieren (die zentralnervös bedingte Spasti- zität wird hier nicht behandelt). Die Hauptursache für die durch Muskelverspannungen verursachten Schmer- zen ist eine Muskelischämie mit pH-Senkung und Frei- setzung schmerzauslösender Substanzen (zum Beispiel Bradykinin [BK], ATP, H⁺).

Das Circulus-vitiosus-Konzept der Spasmusentste- hung – Muskelschmerz führt zu Spasmen, die wieder Muskelschmerz verursachen – muss als obsolet angese- hen werden. Die meisten Studien zeigten bei Muskel- schmerz eine verminderte Erregbarkeit der α-Motoneu- rone, die den schmerzenden Muskel versorgen (14) („pain-adaptation“-Modell) (15).

Ein möglicher Auslöser von Muskelverspannungen sind Schmerzen in einem anderen Muskel. So wird eine spas- musähnliche Steigerung der EMG-Aktivität im M. trapezius bei schmerzhafter Reizung des M. biceps brachii beschrieben (16). Eine weitere Quelle für Muskelspas- men sind pathologische Veränderungen in einem be- nachbarten Gelenk. Nach diesen Schmerzquellen muss gezielt gesucht werden.

Myofasziale Triggerpunkte

Myofasziale Triggerpunkte (MTrPs) sind palpable punktförmige Verhärtungen des Muskelgewebes, die bei Bewegungen und Palpation schmerzhaft sind (17).

Lichtmikroskopisch sind schon vor langer Zeit im MTrP sogenannte Kontraktionsknoten gefunden worden (18).

Dies sind lokale Verdickungen einzelner Muskelfasern,

bedingt durch die Kontraktion einer geringen Zahl von Sarkomeren.

Eine weit verbreitete Hypothese der Entstehung von MTrP (19) postuliert, dass durch eine Muskelläsion die neuromuskuläre Endplatte so geschädigt wird, dass sie überschießend Acetylcholin ausschüttet. Die nachfol- gende Depolarisation der Muskelzellmembran führt zu einem Kontraktionsknoten, der die Kapillaren der Um- gebung komprimiert und so eine lokale Ischämie er- zeugt. Die Ischämie setzt im Gewebe Substanzen frei, die Nozizeptoren sensibilisieren und die Druckschmerz- haftigkeit des MTrP bedingen. In MTrP von Patienten sind solche sensibilisierenden Substanzen nachgewie- sen worden (20). Dieser Mechanismus lässt viele Fra- gen offen, ist aber derzeit die einzige umfassende Hypo- these der MTrP-Entstehung.

Patienten mit MTrPs haben oft Schmerzen an drei Stel- len:

am Ort des MTrP

am Ursprung oder Ansatz des betroffenen Muskels durch Zug der von den Kontraktionsknoten ge- dehnten Muskelfasern

übertragene Schmerzen außerhalb des MTrP (Gra- fik 3).

Mechanismus zur Entstehung von übertragenen Muskelschmerzen. Normalerweise sind die Segmente L4 und L5 bei der Ratte das hauptsächliche Einflussgebiet der GS-Nerven (GS, M. gastrocnemicus soleus), gekennzeichnet durch effektive Synapsen (gefüllte Drei- ecke), die die nachgeschalteten Neurone zuverlässig erregen. Über diese Segmente wird der lokale Schmerz vermittelt, der am Ort der Läsion empfunden wird (schwarze Pfeile). Bei Tie- ren mit entzündetem GS-Muskel zeigte sich eine Ausbreitung des Einflussgebiets unter anderem in das Segment L3, in dem sich nur ineffektive Synapsen (offene Dreiecke) von GS-Affe- renzen befinden. Diese Synapsen lösen unter normalen Umständen keine Aktionspotenziale in den L3-Neuronen aus. Bei einer Muskelläsion setzen die Muskelafferenzen im Segment L4 und L5 Substanzen frei (zum Beispiel SP [Substanz P], schwarze Punkte), die zum Segment L3 diffundieren und hier die ineffektiven Synapsen effektiv machen. Die nun mögliche Erre- gung der L3-Neurone durch GS-Nozizeptoren (offene Pfeile) könnte zu übertragenen Schmer- zen im Versorgungsgebiet des N. fibularis (lateraler Unterschenkel und Fuß) führen.

GRAFIK 2

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Da der MTrP durch die lokale Gefäßkompression von der Blutversorgung abgeschnitten ist, sind orale NSAID gegen TrP-Schmerzen kaum wirksam. Therapeutische Injektionen in den Triggerpunkt wirken vermutlich unter anderem durch die Verdünnung der hier vorhandenen sensibilisierenden Substanzen, denn die Injektion von physiologischer Kochsalzlösung ist genauso effektiv wie die von Lokalanästhetika (13).

Die mit einem MTrP verbundenen übertragenen Be- schwerden führen oft zu einer Fehllokalisation der Schmerzen durch den Patienten. In diesen Fällen muss die eigentliche Schmerzquelle durch Palpation der Mus- kulatur gezielt gesucht und behandelt werden.

Deszendierende Schmerzhemmung und das Fibromyalgie-Syndrom

Ein wichtiges Symptom des Fibromyalgie-Syndroms (FMS) sind generalisierte Schmerzen, die vorwiegend in der Muskulatur empfunden werden (21). Als Er- klärung für generalisierte Muskelschmerzen werden hauptsächlich zwei Modelle herangezogen:

Ein verstärkter nozizeptiver Einstrom in Muskelno- zizeptoren führt zu einer Sensibilisierung zentralner- vöser Neurone und damit zu einer umfassenden Schmerzüberempfindlichkeit (22). In der Muskula- tur von FMS-Patienten wurden allerdings nur unspe- zifische Veränderungen gefunden, die vermutlich Muskelnozizeptoren nicht erregen. Ob die in einer Studie (e6) beschriebenen Veränderungen der Mus- kelhistologie für die Schmerzen von FMS-Patienten relevant sind, ist noch offen.

Es liegt eine Funktionsstörung der deszendierenden schmerzmodulierenden (schmerzhemmenden und schmerzfördernden) Systeme vor. Hier ist das schmerzhemmende System besonders bedeutsam, das normalerweise die Aktivität von Neuronen des Tractus spinothalamicus – der wichtigsten Rücken- marksbahn für nozizeptive Information – tonisch dämpft (23). Die Ursprungsneurone des Systems liegen im Mesenzephalon. Über eine Zwischenstation in der Medulla oblongata erreichen die Impulse die nozizeptiven Zellen im Rückenmark, wo die eigentliche Hemmung stattfindet. Die Aktivität des deszendierenden Systems wird durch Verbindungen mit dem präfrontalen Kortex, Hypothalamus und limbischen System beeinflusst. Als Neurotransmitter fun- gieren endogene Opioide sowie Serotonin und No- radrenalin (24). Das deszendierende schmerzhemmende System wirkt besonders stark auf Neurone, die Muskelschmerz vermitteln (e7), daher würde eine Störung dieses Systems hauptsächlich Muskel- schmerzen verursachen.

Das Modell einer erhöhten nozizeptiven Aktivität in der Peripherie mit nachfolgender zentraler Sensibilisierung kann die Fälle erklären, in denen ein lokales Trauma, zum Beispiel ein Schleudertrauma der Halswirbelsäule (e8), sich zu einem generalisierten FM-Syndrom entwickelt.

Von vielen Autoren wird eine primäre zentralnervöse Ursache im Sinne einer gestörten Verarbeitung nozizeptiver Information favorisiert. Die Störung kann beispielsweise in einer zu geringen Aktivität in den deszendierenden schmerzhemmenden Bahnen beziehungsweise einer gesteigerten Aktivität in den deszendierenden schmerz- fördernden Bahnen bestehen (24). Wegen der Verbindun- gen zum limbischen System sind auch psychosoziale Ein- flüsse verständlich, die bei FMS-Patienten eine große Rolle spielen. Bei einer zu geringen Schmerzinhibition können wegen der Enthemmung der Neurone des Tractus spinothalamicus Schmerzen auftreten, ohne dass ein Schmerzreiz in der Körperperipherie vorhanden ist.

Diagnostisch lassen sich bei den Patienten palpato- risch überempfindliche Stellen („tender points“, TePs) nachweisen, an denen ein schwacher Druckreiz Schmerzen auslöst. Viele dieser TePs liegen am Muskel-Sehnen-Übergang und nicht in der Nähe des Muskelbauchs wie die MTrPs. Die TePs weisen – so- weit bekannt – keine lokalen pathologischen Verände- rungen auf, sondern sind Ausdruck einer allgemeinen Schmerzübertragung von einem myofaszialen Triggerpunkt (MTrP)

im M. soleus zum Iliosakralgelenk (ISG). Ausgehend von Grafik 2 kann die Übertragung in das ISG dadurch erklärt werden, dass der Triggerpunkt zunächst lokale Schmerzen auslöst, die über Rücken- markneurone in den Segmenten L5–S1 vermittelt werden, die die normale Schaltstelle für Impulse aus dem M. soleus darstellen.

Durch die Ausbreitung der Erregung im Rückenmark (in diesem Fall vorwiegend nach kaudal) werden die normalerweise ineffektiven Verbindungen zwischen dem M. soleus und den Neuronen in S2-S4 durchgeschaltet. Die Impulse von den Nozizeptoren des Trigger- punktes erregen nun Neurone in S2–S4, die das ISG sensorisch versorgen. Dies führt zu übertragenen Schmerzen, die im ISG empfunden werden.

GRAFIK 3

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schmerzüberempfindlichkeit. FMS-Patienten haben auch in der Haut und im subkutanen Gewebe eine ge- senkte Schmerzschwelle (25).

Für eine Dysfunktion der deszendierenden Schmerz- hemmung spricht, dass die meisten FMS-Patienten auf Morphin nicht ansprechen, das hauptsächlich über die Aktivierung der schmerzhemmenden Bahnen analge- tisch wirkt.

Interessenkonflikt

Der Autor erklärt, dass kein Interessenkonflikt im Sinne der Richtlinien des International Committee of Medical Journal Editors besteht.

Manuskriptdaten

eingereicht: 23. 7. 2007; revidierte Fassung angenommen: 19. 12. 2007

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Anschrift des Verfassers Prof. Dr. med. Siegfried Mense Institut für Anatomie und Zellbiologie III Universität Heidelberg

Im Neuenheimer Feld 307 69120 Heidelberg

E-Mail: mense@ana.uni-heidelberg.de

SUMMARY M

Muussccllee PPaaiinn:: MMeecchhaanniissmmss aanndd CClliinniiccaall SSiiggnniiffiiccaannccee

Introduction: Muscle pain is common, but the understanding of its cau- ses is still patchy. This article addresses the mechanisms of some important types of muscle pain. Methods: Selective literature review, pre- dominantly of data derived from neuroanatomical and electrophysiologi- cal experiments on anesthetized rats. Results: Muscle pain is evoked by specialised nerve endings (nociceptors). Important stimuli for muscle pain are adenosintriphosphate (ATP) and a low tissue pH. Excitation of muscle nociceptors leads to hyperexcitability of spinal sensory neurones (central sensitization). Low frequency activity in muscle nociceptors is sufficient to induce central sensitization. Discussion: Central sensitization leads to increased excitation in the spinal cord and to referral of muscle pain. The motoneurones of a painful muscle are centrally inhibited.

Muscular spasm is mostly secondary to a painful lesion in another muscle or joint. The pain of fibromyalgia is assumed to relate to a dysfunction of central nociceptive processing. Psychosocial factors also contri- bute to pain.

Dtsch Arztebl 2008; 105(12): A 214–9 DOI: 10.3238/artzebl.2008.0214 Key words: muscle pain, nociceptor, sensitization, myofascial trigger point, muscle spasm, fibromyalgia

The English version of this article is available online:

www.aerzteblatt-international.de eLiteratur:

www.aerzteblatt.de/lit1208