1. Einleitung
2. Definitionen von Schmerz, Distress und Leiden
3. Schmerzmechanismen
4. Messung von Analgesie und umweltinduzierter Analgesie
5. Schmerzempfindlichkeit von Geweben und Organen
6. Effekte von Schmerz und Distress
7. Gesetzliche Regelungen
8. Quellen für Schmerz und Distress
9. Zeichen von Schmerz und Distress
10. Schweregrade von Schmerz und Distress bei Tieren
11. Schlußfolgerungen
12. Literatur

Bemerkung des Ausschusses für tiergerechte Labortierhaltung der GV-SOLAS zu den verwendeten Begriffen "Distress, Suffering, Leiden": Diese Begriffe werden weder in Original noch in der Übersetzung ganz einheitlich verwendet. Auf die möglicherweise bestehenden terminologischen Unterschiede zwischen dem Englischen und Amerikanischen weisen die Autoren selbst auf Seite 2 hin. Deutschen Lesern wird zum Verständnis empfohlen, den Begriff "DISTRESS" mit "über dem physiologischen Stress liegende BELASTUNG" zu interpretieren.

Die Arbeitsgruppe befaßte sich mit Schmerz und Distress bei Labornagern und Kaninchen, weil diese den Großteil der verwendeten Versuchstiere repräsentieren. Um vorliegendes Dokument möglichst handlich und lesbar zu gestalten, wurde die Zahl der im Text zitierten Quellen minimiert. Eine umfassende Bibliographie der konsultierten Quellen kann von Dr. V. Baumans, Bureau Proefdierdeskundige, Rijksuniversiteit Utrecht, P.O.Box 80.166, 3508 TD Utrecht, Niederlande bezogen werden. Es wurde versucht, die Definitionen der manchmal vagen Begriffe, die auf diesem Gebiet häufig anzutreffen sind, einheitlich zu verwenden. Das Dokument wurde in Abschnitte gegliedert, die sich allerdings an einigen Stellen überschneiden.

Das ethische Anliegen, Schmerz und Distress bei Labortieren auf das absolute Minimum zu reduzieren, ist ein Ziel, das in nationalen Gesetzgebungen und im Rahmen Europäischer Regelungen berücksichtigt wurde. So fordert die offizielle Richtlinie (Innenministerium 1990) zum britischen Animals (Scientific Prodcedures) Act von 1986 von den Inhabern einer persönlichen Lizenz zur Durchführung von Tierversuchen "jegliche Schmerzen und Leiden zu minimieren". Es ist aber auch zu beachten, daß Schmerz und Distress die wichtige physiologische Funktion haben, Tiere von Verletzungsquellen und tödlichen Gefahren fernzuhalten. Tiere, denen diese Mechanismen fehlen, haben in der Natur keine großen Überlebenschancen. Auch ist in Betracht zu ziehen, daß übertriebene Bemühungen, Schmerz und Distress zu eliminieren, zu Deprivation und Selbstverstümmelung und zu einer reizarmen Umwelt (Mangel an "Enrichment") führen können (BRAIN 1992; DANTZER 1991).

Schmerz, Distress und Leiden sind Begriffe, die ursprünglich der Beschreibung menschlicher Wahrnehmungen und Erfahrungen dienten. Es ist nicht einfach, die Definition solcher "Gemütszustände" auf vergleichbare Situationen bei Labortieren zu übertragen. Jedoch müssen die Experimentatoren mit den komplizierten Konzepten von Schmerz, Distress und Leiden vertraut und in der Lage sein, diese Zustände bei ihren Tieren zu erkennen, zu bewerten, unter Kontrolle zu halten und nach Möglichkeit auszuschalten. Dieses Thema ist mittlerweile ausgiebig diskutiert worden (vgl. MORTON 1990), ohne daß es bisher einen allgemeinen Konsens über die Definition dieser Begriffe gegeben hat. In diesem Dokument wird Bezug auf folgende Definitionen genommen:

Schmerz
Die von der International Association for the Study of Pain (1979) veröffentlichte Arbeitsdefinition lautet: "Schmerz ist eine unangenehme sensorische und emotionale Erfahrung, die im Zusammenhang steht mit tatsächlicher oder potentieller Schädigung oder in Form einer solchen Schädigung beschrieben wird". Diese und andere Schmerzdefinitionen betonen, daß Schmerz eine Erfahrung ist. Nach den Erkenntnissen von Physiologie und Psychologie ist es dafür notwendig, daß eine Wahrnehmung erzeugt wird, was wiederum erfordert, daß das Tier bei Bewußtsein ist, d.h. über eine funktionierende Hirnrinde verfügt. Das scheint zumindest für Säugetiere zuzutreffen. Für die Beurteilung, ob ein Tier Schmerzen erleidet, ist die Tatsache, daß es eine Schmerzreaktion gibt, die sich in einer gewissen Verhaltensänderung äußert (vgl. Abschnitt VIII), ein wichtiger Aspekt.

Die hier verwendete Definition von Schmerz ist auf "physischen" bzw. "nozizeptiven" Schmerz beschränkt. Folglich ist ein weiterer wichtiger Gesichtspunkt, daß Schmerz eine Wahrnehmung oder Erfahrung nozizeptiver Stimuli ist, d.h. von Stimuli einer Intensität, die ausreicht, Verletzungen oder Gewebeschäden beinahe oder tatsächlich hervorzurufen.

Distress
Distress ist in den Guidelines for the Recognition and Assessment of Pain in Animals (UFAW 1989) als ein Zustand definiert, in dem das Tier einen beträchtlichen Teil seiner Anstrengungen bzw. seiner Ressourcen adaptiven Reaktionen widmen muß, die darauf gerichtet sind, der Herausforderung einer bestimmten Umweltsituation zu begegnen, eine Definition, die jener von "emotionalem" bzw. "mentalem" Schmerz (SPINELLI & MARKOWITZ 1987) sehr ähnlich ist und evtl. nur Unterschiede zwischen der englischen und amerikanischen Terminologie reflektiert. Potentiell zu Distress führende Reize sind demzufolge Extremwerte jener Faktoren, die zur normalen Umwelt des Tieres gehören. Sie schließen das Verhalten des Experimentators, des an Versuchen beteiligten Personals und der Tierpfleger ein.

Im hier vorliegenden Dokument umfaßt der Begriff "Distress" Zustände, die als "Angst", "Frustration" oder "Depression" bezeichnet werden ebenso wie "Diskomfort", der als milde Form von Distress betrachtet wird.

Beim Versuch, Distress einzustufen (gering, mäßig oder schwerwiegend) muß man sich darüber im Klaren sein, daß die gleiche Situation für bestimmte Tiere mehr und für andere weniger belastend sein kann, in Abhängigkeit von den individuellen Möglichkeiten und Fähigkeiten, die Situation zu bewältigen (coping). Je erfolgreicher das coping eines Tieres ist, um so weniger belastend ist der Distress.

Leiden
Leiden ist ein spezieller "Gemütszustand", der nicht identisch ist mit Schmerz oder Distress, wohl aber eine Konsequenz von einem dieser beiden Einflüsse sein kann. Physischer Schmerz und Distress können zu Leiden führen, wenn sie von ausreichender Intensität und/oder Dauer sind. Je größer ihre Intensität ist, desto schneller führen sie zu Leiden. Leiden tritt auf, wenn Schmerz oder Distress für das betreffende Tier nicht mehr tolerierbar ist, d.h. wenn der physische Schmerz die Schmerztoleranzschwelle überschritten hat, bzw. der Distress für das Tier nicht mehr bewältigbar ist. In diesem Zustand werden Schadenswirkungen, wie Wachstumshemmung, Reproduktionsausfall und ungenügende Körperpflege offensichtlich. Daraus folgt, daß die Vermeidung von Leiden darin besteht, Schmerz und Distress auf ein Maß zu beschränken, welches vom Tier toleriert bzw. bewältigt werden kann.

Peripheres System
Nozizeptive (schmerzbezogene) Signale werden in Sinnesorganen, sogenannten Nozizeptoren, erzeugt, die in der Haut mit dünnen myelinisierten A-Fasern (Leitgeschwindigkeit: 4-30 m/s) oder mit nicht-myelinisierten C-Fasern (Leitgeschwindigkeit: 0,4-2 m/s) verbunden sind. Die Existenz zweier verschiedener Typen von afferenten Fasern (Transport von Informationen zum Zentralnervensystem) erklärt, warum kurzzeitige nozizeptive Stimuli eine doppelte Schmerzwahrnehmung produzieren können. Der erste, schnelle Schmerz ist eine gut lokalisierbare, stechende Empfindung, die durch die Aktivierung der mit den A-Fasern verknüpften Nozizeptoren hervorgerufen wird. Der zweite, langsame Schmerz ist eine brennende, mehr diffuse und dumpfe Empfindung, die durch die Aktivierung in den C-Fasern erzeugt wird. Die C-Fasern bilden den Großteil der kutanen nozizeptiven und nahezu alle viszeralen nozizeptiven afferenten Bahnen (BESSON & CHAOUCH 1987; CAMPBELL et al. 1989; KITCHELL & GUINAN 1990; JENESKOG 1991).

An der mit traumatischer oder inflammatorischer Gewebsschädigung assoziierten Schmerzwahrnehmung ist offensichtlich eine Reihe endogener Substanzen beteiligt. Dazu gehören sowohl von beschädigten Zellen freigesetzte K+-, H+-Ionen und Bradykinin, als auch von degranulierten Mastzellen freigesetztes Histamin und Serotonin, wobei letzteres zum Teil auch von aggregierten Thrombozyten stammt. Verschiedene, im Verlauf von Entzündungsprozessen produzierte Prostaglandine und Leukotriene sensibilisieren die Nozizeptoren und führen zu einer niedrigeren Schwelle für deren Aktivierung. Die A- und C-Fasern enthalten Neuropeptide (z.B. Substanz P, Calcitonin-Gene-Related-Peptide und Neurokinin A), die sowohl von den zentralen Endfasern im Dorsalhorn des Rückenmarks als auch von den peripheren Endfasern freigesetzt werden. Diese Substanzen sind an "neurogenen Entzündungen" durch sogenannte Axon-Reflexe beteiligt.

Das Dorsalhorn
Die überwiegende Zahl der feinen afferenten Nervenfasern gelangen durch die dorsalen Wurzeln in das Rückenmark und spalten sich in aszendente und deszendente Zweige, die über mehrere Segmente in einem Trakt verlaufen können, bevor sie in der grauen Substanz des Dorsalhorns vom Rückenmark enden. Excitatorisch wirkende Aminosäuren (z.B. Glutamat) und Peptide (z.B. Substanz P) sind zwei Substanzgruppen, die von den Nervenendigungen freigesetzt werden und vermutlich als Neurotransmitter oder Neuromodulatoren wirken. Zwei Hauptklassen von Relais-Zellen im Dorsalhorn, die direkt oder indirekt durch nozizeptive Eingangsimpulse (Input) aktiviert werden, sind zum einen "nozizeptiv-spezifische" (NS) Neurone, die ausschließlich durch nozizeptive Stimuli aktiviert werden, und zum anderen "Breitband-" (wide dynamic range, WDR) Neurone, auch "konvergente" Neurone genannt, die zu einem gewissen Grad auch durch nicht-nozizeptive Stimuli aktiviert werden.

Sobald die nozizeptive Botschaft das Zentralnervensystem erreicht, ist sie einer Vielzahl von Kontrollmechanismen unterworfen. Diese schließen die segmentale Suppression durch die Aktivierung von dicken myelinisierten Hautfasern und eine deszendente Modulation durch supraspinale Kontrollsysteme (periaquäduktales Grau des Hirnstamms) ein. Ein anderes, anscheinend weitreichendes Kontrollsystem zur Hemmung eines nozizeptiven Inputs durch einen anderen, sogar entfernt liegenden Input, wird als Diffuse Noxious Inhibitory Controls (DNIC) bezeichnet, das sowohl über segmentale als auch supraspinale Komponenten verfügt.

Das Dorsalhorn ist reich an Opiat-Rezeptoren und deren endogene Liganden, insbesondere solchen, die von Pro-Enkephalin A und Pro-Dynorphin abgeleitet sind. Die analgetischen (schmerzlindernden) Effekte, die sowohl von segmentalen als auch descendenten modulatorischen Systemen ausgelöst oder auch durch die Verabreichung von Opiaten bewirkt werden, sind zumindest teilweise von der Aktivierung solcher spinaler Rezeptoren abhängig.

Die Axone (lange Nervenfasern) der NS- und WDR-Zellen steigen hauptsächlich kontralateral im Rückenmark auf. Obwohl zahlreiche Artunterschiede existieren, scheinen die Verhältnisse bei Ratte, Affe und Mensch bis zu einem gewissen Grad übereinzustimmen. Die wichtigsten Nervenbahnen sind der Tractus spinothalamicus und der T. spinoreticularis. Andere bei Tieren untersuchte Bahnen sind der Tractus spino- (ponto)mesencephalcus und der T. spinocervicalis (Morin's Trakt) sowie der T. spinosolitarius und postsynaptische Fasern in den Hinterhörnern. Es ist ersichtlich, daß die nozizeptiven Signale das Gehirn über eine Vielzahl von Bahnen erreichen. Die neo-spino-thalamischen Bahnen, die im lateralen Thalamus enden, bewahren dabei die der relativen Lage der Körperteile entsprechende Gliederung (Somatotopie). Die Signale werden vom Thalamus zum somatosensorischen Kortex in den parietalen Lappen geleitet, wo die sensorisch-diskriminative Komponente des Schmerzes vermutlich entsteht oder ihre Entstehung zumindest eingeleitet wird. Sowohl die palaeospino-thalamische als auch die spinoretikulo-thalamischen Bahnen enden im medialen Thalamus; Somatotopie wird hier nicht länger bewahrt.

Die Botschaft erreicht schließlich weite Gebiete der frontalen Großhirnrinde und subkortikaler Teile des limbischen Systems. Das limbische System und die frontalen Rindenareale sind an der affektiv-motivationellen (emotionalen) Komponente aller Arten von sensorischen einschließlich der nozizeptiven Informationen beteiligt (WILLIS 1989; WILLIS & COGGESHALL 1991).

Die Formatio reticularis
Das mediale aszendente System von Nervenbahnen verbindet überwiegend das Dorsalhorn mit den medullären Zentren in der Formatio reticularis, die Kreislauf und Atmung regulieren. Folglich werden durch nozizeptive Stimuli autonome (Sympathikus-) Reflexe erzeugt, wie z.B. Anstieg in Herzfrequenz und Blutdruck, Veränderungen in der Atmung, Pupillenerweiterung und Hemmung der gastrointestinalen Motilität. Diese Nervenverbindungen aktivieren wahrscheinlich auch das oben erwähnte deszendente modulatorische System.

Teile der Retikularformation sind Bestandteil des sogenannten "aszendenten retikulär-aktivierenden" Systems. Dieses ist tonisch aktiv, wird durch unterschiedliche Formen von aszendent-sensorischen Informationen (einschließlich nozizeptiver) erregt und ist für die Wachhaltung der Großhirnrinde unerläßlich. Nozizeptive Informationen scheinen besonders effektiv bei der Erregung (Alarmierung) der Großhirnrinde zu sein. Eine erregte, alarmierte Großhirnrinde ist die Grundlage für das Bewußtsein und folglich für Wahrnehmungen einschließlich dem Schmerz.

Großhirnrinde
Wie bereits erwähnt, ist die Großhirnrinde unerläßlich für alle Arten von Wahrnehmungen, einschließlich von Schmerz (ZIEGLGÄNSBERGER 1986). Klinische Beobachtungen am Menschen haben zu kontroversen Diskussionen über die Rolle des Gehirns bei der Schmerzempfindung geführt. Erstens konnte Schmerz bei neurochirurgischen Patienten ohne frühere Erfahrung mit Deafferentations-Schmerz (Schmerz, der bei der Entfernung afferenter Bahnen entsteht) nur selten durch die Stimulation der Hirnrinde erzeugt werden, obwohl es sehr leicht war, auf diese Weise andere Körperempfindungen hervorzurufen. Zweitens haben die meisten (viele Jahre zurückliegenden) Versuche, chronischen Schmerz durch Rindenablation zu dämpfen, versagt. Interessanterweise haben die Verwendung von Kern-Spin-Tomographie und Positronen-Emissions-Tomographie kürzlich gezeigt, daß Schmerz-Stimuli die kontralateralen sensorischen und vor allem die vorderen Rindenbereiche des Cingulum aktivieren (JONES et al. 1991; TALBOT et al. 1991; KENSHALO & WILLIS 1991).

Wenn konventionelle Methoden nicht erfolgreich waren, wurden unterschiedlichste Methoden verwendet, um chronisch unter Schmerz leidenden Menschen zu helfen, u. a. Lobotomie des vorderen Rindenlappens und in jüngerer Zeit Zingulotomie. Ein interessanter Aspekt bei der Anwendung solcher Behandlungmethoden ist die Aussage der Patienten, daß sie den Schmerz zwar noch spüren, daß dieser sie aber nicht weiter stört, d.h., daß sie nicht länger unter den Schmerzen leiden. Das zeigt, daß solche chirurgischen Eingriffe die beiden Schmerzkomponenten trennen können, und daß die affektiv-motivationelle Komponente von intakten Verbindungen zwischen dem frontalen Kortex und den tieferliegenden Schichten des Vorderhirns abhängig ist. Es ist jedoch sehr ungewiß, ob und wie diese Kenntnisse aus der Humanphysiologie auf Tiere übertragen werden können. Die Vorderlappen der Hirnrinde sind die Areale, die sich während der Evolution der Säugetiere am auffälligsten vergrößert haben. Wenn ein nozizeptives Signal mit steigender Größe dieser Rindenareale verstärkt affektiv-motivationell verarbeitet wird, dann müßte diese Fähigkeit bei Menschen (und Menschenaffen) besonders hoch entwickelt sein. Man kann jedoch von allen Säugetieren annehmen, daß sie Schmerz wahrnehmen und erfahren können und sich darüberhinaus an Situationen, die mit Schmerz verbunden waren, erinnern. Dies sollte unser Ausgangspunkt für angemessene Maßnahmen sein, auch wenn bei Säugern wie Nagern und Kaninchen die Fähigkeit für die vorausschauende Deutung von Schmerzsituationen wahrscheinlich weniger gut entwickelt ist als beim Menschen.

Viele Testverfahren sind verwendet worden, um die Wirksamkeit potentieller schmerzstillender Verbindungen an Nagern zu testen. Dazu gehören die Heißwasser-Schwanzimmersion (JANSSEN 1963), der Essigsäure-Test (KOSTER et al. 1959), die Anwendung unvermeidbarer Elektroschocks mit zu- als auch mit abnehmender Stromstärke, Kompressionsmethoden (unter Verwendung von Pinzetten oder Arterienklemmen), die Injektion von Hefe oder Carageenin in den Fußballen (TABER 1974), der Tail-Flick-Assay unter Verwendung von Wärmestrahlung (D'AMOUR & SMITH 1941) und der Hot-Plate-Test (WOOLFE & MACDONALD 1944). Einige dieser Prozeduren sind für das Tier stark belastend, schwer zu kontrollieren und von sehr begrenzter Brauchbarkeit, wenn es darum geht, geringfügige Veränderungen in den Haltungsbedingungen der Tiere oder bei den tierexperimentellen Methoden zu beurteilen. Die zwei letztgenannten Untersuchungsmethoden sind am ehesten brauchbar für die Tierschutz-Forschung, weil sie besonders sensitiv auf Opiate ansprechen, einfach durchführbar und ihre Parameter exakt definiert sind.

Beim Tail-Flick-Assay wird die Schmerzempfindlichkeit bestimmt, indem die Wärmestrahlung einer starken Glühlampe solange auf die Schwanzspitze des Nagers gerichtet bleibt, bis dieser entweder den Schwanz in einer zuckenden Reflexbewegung aus dem Wärmestrahlungsbereich entfernt oder kleine weiße Hautbläschen entstehen. Für diesen Test stehen halbautomatische Geräte zur Verfügung. Im Hot-Plate-Test wird die Nozizeption des Tieres auf einer 55 ºC heißen Platte getestet, einer Temperatur, die, obwohl unangenehm, keine ernsthaften Schäden hervorruft. Meßparameter sind das Vorderpfotenlecken (das Tier sitzt auf den Hinterpfoten und leckt die Vorderpfoten in einer Art Putzbewegung), das Hinterpfotenlecken (der Kopf ist zu den Hinterpfoten orientiert, deren ventrale Fläche nach oben gedreht ist) und das Fluchtspringen (das Tier springt nach oben, die Hinterpfoten sind von der Hot Plate weggedreht). Dabei werden vor allem die Latenzzeiten bis zum Auftreten dieser Verhaltensweisen gemessen (Anmerkung des Übersetzers).

Durch Verwendung solcher Tests konnte gezeigt werden, daß es eine Vielzahl von Umweltfaktoren bezüglich Tierhaltungs- und tierexperimenteller Methoden gibt, die die Schmerzempfindlichkeit beeinflussen können. Diese Erkenntnis ist von großer Bedeutung für die Bewertung der Schmerz- und Distressrelevanz tierexperimenteller Prozeduren. Zu den vielfältigen Umständen, die bei Nagerarten eindeutig zu Analgesie führen (vgl. RODGERS & RANDALL 1987), zählen Akupunktur, Angst, Gehirnstimulation, Kneifen von Körperteilen, zentrifugale Rotation, klassische Konditionierung, Kopulation (bei Männchen), elektrischer Fußschock, Bewegung, elektrokonvulsive Schocks, Futterentzug, zwangsweises Schwimmen, Wärmeexposition, Stimulation mit hypertonischer Kochsalzlösung, Insulin, Bestrahlung, eine fremde Umgebung, Opiate, Gravidität und Geburt, Anwesenheit eines Raubtieres, Einschränkung der Bewegungsmöglichkeit, sozialer Konflikt, soziale Isolation, stressbedingter Körpergeruch, Schwanzschock, territoriale Duftmarken, transkutane Nerven- und Vaginalstimulierung. An manchen Analgesien sind endogene Opiate beteiligt, während andere Opiat-unabhängig sind. Einige werden durch neurale, andere durch hormonelle Faktoren kontrolliert, so daß es eine Vielzahl unterschiedlicher Analgesieformen gibt. Trotz der eingangs erwähnten technischen Schwierigkeiten, ist die Analgesie-Messung entscheidend für die Spezifizierung und Kontrolle von Schmerzgraden, die mit der Tierhaltung und experimentellen Prozeduren im Zusammenhang stehen. Grundsätzlich ist zu beachten, daß eine Vielzahl von Lebenserfahrungen des Tieres großen Einfluß auf das Ergebnis der analgesiometrischen Tests haben können, weil die Möglichkeit besteht, daß sie die Schmerzwahrnehmung beim Tier verändern.

Die Empfindlichkeit der einzelnen Gewebe und Organe hängt ab von deren Innervation (Rezeptortypen, Reiz-Sensitivität, Dichte und Größe des Rezeptorenfeldes), den Charakteristika des Stimulus und einer möglichen Sensibilisierung auf Rezeptorebene infolge pathologischer Gewebereaktionen (z.B. Entzündung und Ischämie). Die Schmerzempfindlichkeit kann sich auch aufgrund von Prozessen verändern, die die Nervenleitfähigkeit beeinflussen. Dazu zählen die Reifung des Nervensystems bei jungen Tieren oder Veränderungen an den Nerven und ihren Myelinscheiden durch Stoffwechselkrankheiten.

Informationen über die Schmerzempfindlichkeit von Geweben können sowohl aus klinischen Beobachtungen als auch aus chirurgischen Erfahrungen bei Mensch und Tier abgeleitet werden. Noch genauere Erkenntnisse sind von histologischen und elektrophysiologischen Untersuchungen der Nozizeptoren zu erwarten, wobei jedoch noch immer eine Lücke zwischen experimentellem Zugang und klinischen Daten besteht.

Haut
Kutane Nozizeptoren umfassen Rezeptoren, die sowohl durch mechanische (z.B. Druck) und thermische als auch durch bestimmte chemische Einflüsse aktiviert werden (BESSON et al. 1986; RAJA et al. 1988). Diese thermo-mechanischen Rezeptoren, bilden zwei verschiedene Gruppen, die entweder mit den A- oder den C-Fasern assoziiert sind (siehe Abschnitt II, Peripherie). Die mit den C-Fasern verbundenen thermo-mechanischen Rezeptoren werden auch durch bestimmte Substanzen stimuliert und können Sensibilisierung (sinkende Schmerzschwelle infolge des Kontaktes mit Entzündungsmediatoren oder anderen Verbindungen) zeigen. Ein anderer Nozizeptorentyp, der "Mechanorezeptor mit hohem Schwellenwert", wird nur durch intensive mechanische Stimuli aktiviert. Von der Haut ausgehende Schmerzempfindungen (oberflächlicher Schmerz) können von großer Intensität sein, sie sind vielfältig, und der Ort der Reizung kann exakt lokalisiert werden.

Muskeln
Muskeln sind nur selten besonders empfindlich. Die Mehrheit der Rezeptoren sind Mechanorezeptoren und 75% stammen von Blutgefäßen, Sehnen und Bindegewebe (RAJA et al. 1988). Über die Hälfte der Muskelrezeptoren können durch intravaskuläre Injektion von schmerzerzeugenden Substanzen stimuliert werden. Die Sensitivität dieser Rezeptoren wird sowohl durch lokale Entzündungsprozesse erhöht, besonders aber durch anhaltende tonische Kontraktionen (Krämpfe), wie sie bei Ischämie auftreten.

Gelenke und Knochen
Gelenke und Knochen sind normalerweise relativ unempfindlich. Ihre Rezeptoren werden nur bei entzündlichen oder degenerativen pathologischen Prozessen aktiviert. Knochen sind gegenüber Verletzungen empfindlich, insbesondere die Knochenhaut (Periost), die für den scharfen Schmerz nach Brüchen und chirurgischen Eingriffen verantwortlich ist. Wenn jedoch die Rezeptoren der Knochenhaut selbst durch pathologische Prozesse zerstört worden sind, ist die Schmerzempfindlichkeit vernachlässigbar (CRANE 1987).

Zähne und Kornea
Die Zähne und die Hornhaut des Auges gehören zu den schmerzempfindlichsten Geweben. Die Dichte der Nervenendigungen in der Zahnpulpa ist 20-40fach größer als die auf der Haut, während die Kornea eine noch höhere Rezeptordichte (das 300-600fache der Haut) besitzt (RAJA et al. 1988). Die Mehrzahl der cornealen Nervenendigungen (70%) sind nur gegenüber mechanischen Reizen empfindlich, während ca. 17% durch Kälte und der Rest durch beide Stimuli aktiviert wird.

Viszera
Die Eingeweide sind weniger schmerzempfindlich als die Haut, was den deutlichen Unterschied zwischen "oberflächlichem" und "viszeralem" Schmerz erklärt. Parenchymatöse Organe (z.B. Leber und Niere) produzieren keinen Schmerz außer bei pathologischen Schäden oder Entzündungen. In Hohlorganen (z.B. Verdauungs- und Harntrakt) entstehen Schmerzempfindungen nur, wenn ein mechanischer Reiz durch Ausdehnung oder Krämpfe zeitgleich mit Ischämie auftritt. Die Existenz spezifischer viszeraler Nozizeptoren gilt nicht als völlig gesichert. Schmerz in den Eingeweiden kann auch durch paroxysmale Stimulation von Rezeptoren und Nerven, die an anderen Funktionen, z.B. an der Motilitätsregulation oder an funktionellen Gefäßveränderungen beteiligt sind, hervorgerufen werden. Viszeraler Schmerz erlaubt kaum die Erkennung der Art der Reizung noch eine präzise Lokalisation und wird oft bei viszeralen Verletzungen angetroffen. Nozizeptoren sind in der Tat aber nur für zwei viszerale Gewebe bekannt, Hoden und Gallenblase (BESSON et al. 1986). Ihre Reizung verursacht beim Menschen einen sehr scharfen Schmerz. In den Körperhöhlen (Bauch- und Brusthöhle) sind seröse Membranen (Peritoneum und Pleura) Flächen großer Schmerzempfindlichkeit, ein Sachverhalt, der bei Verletzungen (Verwundung oder Operation) bzw. Entzündungen offensichtlich wird.

Nervengewebe
Das Nervengewebe variiert in seiner Schmerzempfindlichkeit. Die Reizung peripherer Rezeptoren und Nerven (einschließlich afferente AÎ- bzw. C-Fasern) ruft eine scharfe Schmerzempfindung über das Rückenmark hervor. Die Stimulation der Hinterhörner des Rückenmarks ruft mit elektrischen Schlägen vergleichbare Schmerzgefühle hervor. Im Gegensatz dazu ist das Gehirn schmerzunfähiges Gewebe, so daß man stereotaktische Operationen beim Menschen ohne Narkose durchführen kann.

Allgemeine Bemerkungen
Es ist möglich, eine Rangordnung abnehmender Schmerzempfindlichkeit der Organe und Gewebe aufzustellen: Kornea, Zahnpulpa, Hoden, Nerven, Rückenmark, Haut, seröse Membranen, Knochenhaut und Blutgefäße, Eingeweide, Gelenke, Knochen und Hirngewebe. Obwohl eine solche Rangordnung sinnvoll erscheint, ist sie zugleich unrealistisch, weil die Sensitivität durch pathologische Prozesse oder experimentelle Prozeduren stark modifiziert werden kann. Aus diesem Grund ist es unerläßlich, alle aus praktischer Erfahrung verfügbaren Informationen zu berücksichtigen. Zum Beispiel ist bekannt, daß chirurgische Eingriffe in den Brustkorb bei Vierbeinern schmerzhafter sind, wenn entlang des Brustbeins geschnitten wird, als wenn der Einschnitt in die Muskulatur zwischen zwei Rippen erfolgt (HASKINS 1987; JOHNSON 1991; SACKMAN 1991). Deshalb ist es wichtiger, die Gesamtbelastung einer experimentellen Prozedur zu bewerten, als die Empfindlichkeit einzelner Gewebe zu klassifizieren.