Paradoxe Effekte: Wenn Kälte Schmerz auslöst oder lindert

Aus den Fernsehübertragungen von Fußballspielen kennen wir die Anwendung von Kältespray gegen akuten Schmerz. Durch Abkühlung werden chemische Reaktionen langsamer und auch die Weiterleitung von Nervenimpulsen wird gehemmt: die abgekühlte Haut fühlt sich taub an. Die physikalische Wirkung kann also den schmerzstillend en Effekt der Kälte erklären.

Andererseits haben wir in unserem Körper auch besondere Sensoren zum Fühlen von geringen Temperaturveränderungen. Diese sitzen auf Nervenzellen, die für das Kalt- und Warmempfinden verantwortlich sind: Abkühlen schaltet die Kaltsensoren ein und die Warmsensoren ab. Wir fühlen also eine Abkühlung durch vermehrte Nervensignale von Kaltsensoren und verminderte Signale von Warmsensoren.

Zusammengefasst kennen wir also eine Hemmung von Schmerz durch den physikalischen Effekt der Kälte und eine Aktivierung von Nerven über spezielle „Fühler“ für Kälte. Paradoxerweise können nun bei Patienten mit chronischen Schmerzen niedrige Temperaturen auch als unangenehm stark oder sogar als äußerst schmerzhaft empfunden werden.

Ein Beispiel für unangenehm verstärkte Kälteempfindung beobachtet man bei Patienten, die wegen eines Krebsleidens mit Platinsalz (Oxaliplatin) zur Chemotherapie behandelt werden: Solange dieses Platinsalz im Körper wirkt, sind diese Patienten ausgesprochen kälteüberempfindlich, und selbst kurze Kaltreize lösen ein lang andauerndes übersteigertes Kältegefühl aus. Die Ursache dafür liegt jedoch nicht in den „Fühlern“ für Kälte, sondern in den Eiweißen der Zelloberfläche („Natriumkanäle“), die für die Weiterleitung der Nervensignale entlang der Nervenfasern verantwortlich sind. Man kann sie sich wie Türen entlang eines Ganges vorstellen, die nacheinander geöffnet und dann schnell wieder geschlossen werden. Das Platinsalz wirkt nun wie eine Art „Fuß in der Tür“: Beim langsamen Schließen unter Kälte wird die Tür nicht vollständig geschlossen, sondern schlägt in rascher Folge auf und zu. Damit wird also das ursprüngliche Nervensignal um ein Vielfaches gesteigert und der Patient fühlt die Kälte als unnatürlich stark und unangenehm.Calcium kann dieses „Türklappen“ reduzieren und wird somit für diese Patienten als Therapie ein gesetzt.

Eine weitere Wirkung der Kälte betrifft Eiweiße der Zellmembran (Kaliumkanäle Kv1.1/2), die beim Abkühlen aktiviert werden und als „Bremse“ der neuronalen Erregung bzw. als Gegenspieler der „Kaltfühler“ funktionieren. Fehlt nun diese Bremse, wirkt die Kälte viel stärker und kann nun auch Nervenzellen mit sehr wenigen Kaltfühlern aktivieren, die vorher nicht erregbar waren. Selbst Nervenzellen, die überhaupt keinen Kaltfühler besitzen, können durch einen ähnlichen Mechanismus (Kaliumkanal KTP2.1/4.1) kaltempfindlich werden und so erklären, warum einige Patienten mit Nervenschmerzen schon bei leichtem Abkühlen der Haut – z.B. durch einen Luftzug – starke Schmerzen verspüren.

Neben den speziellen „Kaltfühlern“ können also auch spezielle Kaliumkanäle Schmerzen durch Kälte erklären. Medikamente, die eine Übererregbarkeit von Nervenzellen durch ihre Wirkung an Kaliumkanälen erzielen, werden bereits zur Behandlung von bestimmten Epilepsieformen eingesetzt. Es ist damit zu hoffen, dass dies in Zukunft auch für die Behandlung des Schmerzes gelingt.