Diese Studienarbeit befasst sich mit dem Thema Schmerzmittel und auf welche Art und Weise dieser Themenkomplex im Deutschen Museum München aufbereitet ist. Daher ist diese Ausarbeitung in zwei Bereiche unterteilt: zunächst werde ich die historische Entwicklung der Schmerzmittel näher erläutern, auf die Funktion einiger bekannter Schmerzmittel eingehen und mögliche zukünftige Wirkungsweisen aufzeigen, welche man in der Forschung anstrebt. Der zweite Teil dieser Seminararbeit befasst sich dann kritisch mit der Darstellung des Schmerzmittel-Themas in der Abteilung Pharmazie des Deutschen Museums.
Um den Umfang dieser Studienarbeit nicht zu sprengen, werde ich nur kurz auf die heutige Definition des Schmerzbegriffs eingehen, welche als problematisierende Grundlage für weitere Überlegungen gedacht ist und mich also hauptsächlich mit den direkten und prophylaktischen Bekämpfungsmaßnahmen des Leidens beschäftigen. Aus selbigen Anlass beschreibe ich aus der schier unendlichen Fülle an Analgetika stellvertretend für die jeweiligen drei Hauptgruppen Opioide, Nicht-Opioide und Cannabinoide bloß einige Wirkstoffbeispiele ohne näher auf ihre Herstellung einzugehen.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Schmerzmittel
2.1 Die Geschichte der Schmerzmittel
2.2 Opioide-Schmerzmittel am Beispiel des Morphins
2.3 Nicht-Opioide Schmerzmittel am Beispiel des Ibuprofens
2.4 Cannabinoide Schmerzmittel am Beispiel des THCs
2.5 Schmerzmittel in der Zukunft: neue Forschungen
3 Die Darstellung im Deutschen Museum München
3.1 Positives zur Schmerz- und Schmerzmittelabteilung
3.2 Negatives zur Schmerz- und Schmerzmittelabteilung
3.3 Fazit
Literaturverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
1 Einleitung
Diese Studienarbeit befasst sich mit dem Thema Schmerzmittel und auf welche Art und Weise dieser Themenkomplex im Deutschen Museum München aufbereitet ist. Daher ist diese Ausarbeitung in zwei Bereiche unterteilt: zunächst werde ich die historische Entwick- lung der Schmerzmittel näher erläutern, auf die Funktion einiger bekannter Schmerzmittel eingehen und mögliche zukünftige Wirkungsweisen aufzeigen, welche man in der Forschung anstrebt. Der zweite Teil dieser Seminararbeit befasst sich dann kritisch mit der Darstellung des Schmerzmittel-Themas in der Abteilung Pharmazie des Deutschen Museums.
Um den Umfang dieser Studienarbeit nicht zu sprengen, werde ich nur kurz auf die heutige Definition des Schmerzbegriffs eingehen, welche als problematisierende Grundlage für weitere Überlegungen gedacht ist und mich also hauptsächlich mit den direkten und prophylaktischen Bekämpfungsmaßnahmen des Leidens beschäftigen. Aus selbem Anlass beschreibe ich aus der schier unendlichen Fülle an Analgetika stellvertretend für die jeweiligen drei Hauptgruppen Opioide, Nicht-Opioide und Cannabinoide bloß einige Wirkstoffbeispiele ohne näher auf ihre Herstellung einzugehen.
Ich habe mich für dieses Thema entschieden, da ich medizinisch sehr interessiert bin und das Anfertigen einer Studienarbeit als Möglichkeit wahrnehmen möchte meine persönlichen Kenntnisse in diesem Bereich zu mehren bzw. zu erweitern. Weniger die Art der Darbietung, als die Tatsache, dass man sich im Gebiet der Schmerzmittelforschung immer höhere Ziele für die Zukunft steckt, ließen mich aufmerksam werden. Als Themeneinstieg folgt nun die bereits erwähnte Schmerz-Definition, Formen des Schmerzes, sowie neuronale Ursachen:
Als Schmerz bezeichnet man eine unangenehme Gefühls- oder Sinneserfahrung, welche mit momentaner oder möglicher Gewebeschädigung einhergeht und ebenso beschrieben wird. Schmerzen fungieren im Körper folglich als Warnsignale, indem sie dem Organismus mitteilen, wo dieser Schaden nimmt oder Schaden nehmen wird und indem sie Ursache für Schutzreflexe darstellen. Das Schmerzempfinden ist von Person zu Person unterschiedlich und durch den kulturell erlernten Umgang mit dieser Empfindung werden solche Wahrnehmungsdisparitäten zusätzlich vergrößert. Schmerzen wurden in Europa speziell im Mittelalter als Mittel zur Beweisfindung genutzt: die Rede ist von Folter, welche dem Beschuldigten auf psychischer Ebene ein Geständnis abringen sollte.
Allgemein unterscheidet man zwei Arten von Schmerzen: den akuten, momentanen Schmerz der oft leicht zu lokalisieren und infolgedessen auch leicht zu behandeln ist und den chronischen Schmerz von dem man spricht, wenn der Schmerz nach sechs Wochen noch eindeutig spürbar ist, der auslösende Reiz jedoch nicht mehr vorhanden ist und der Schmerz durch ein dauerhaft fehlerhaftes Schmerzsignal der Nervenzellen entsteht. Letzterer ist somit auch schwerer zu behandeln, da der Schmerzherd schwer zu lokalisieren ist. Ist direkt das Nervengewebe beschädigt worden – z.B. durch eine Amputation – spricht man von den sogenannten neurophatischen Schmerzen, welche zeitlich und was die Länge ihres Auftretens betrifft bei verschiedenen Patienten unterschiedlich auftreten. Ihre Ursache kann auch bei Schäden des Zentralen-Nervensystems selbst liegen. Schmerzen müssen jedoch nicht durch materielle äußere Einflüsse und der damit verbundenen Gewebeschädigung oder Nervenverletzung einhergehen, sondern könne durch eine belastete, z.B. depressive Psyche entstehen und damit psychsomatischer Ursache sein. Interessanterweise sind dabei ähnliche Gehirnareale betroffen, wie bei „tatsächlich“ verletzten Personen.
Ein gewöhnlicher physiologischer Schmerz, wie er z.B. bei Krebserkrankten auftritt, entsteht wie folgt: überschreitet der Reiz eine gewisse Schwelle, so können freie, nicht adaptive rezeptorische Nervenenden, welche in den meisten nicht knorpeligen Geweben des menschlichen Körpers vorkommen (v.a. in der Lederhaut) und auch als Nozizeptoren bekannt sind, auf den verursachten Druck, Dehnung, Temperatur, sowie auch auf chemische Stoffe, welche bei der Schädigung des Gewebes frei wurden, reagieren. Das verursachte chemische Signal wird nun autonom zum Rückenmark geleitet, wo z.B. schon ein motorischer Schutzreflex ausgelöst werden kann. Wie schnell und in welcher Intensität diese Signale dann an Großhirnrindenareale weitergeleitet werden, hängt zum einen von der Position des Schmerzherdes, z.B. werden Gedärmschmerzen langsamer weitergeleitet als Schmerzen der Hautoberfläche, sowie der Stärke körpereigener Hemmungsmechanismen wie Endorphinen ab. Im Folgenden werden nun jedoch meist synthetisch hergestellte, dem menschlichen Körper von außen zugeführte (exogene) Schmerzmittel und ihre konkreten, unterschiedlichen Wirkungsmechanismen untersucht.(i,ii,1,2)
2 Schmerzmittel
Schmerzmittel oder Analgetika sind Arzneimittel, welche bei chronischen sowie akuten Schmerzen gezielt und z.T. auch in Kombinationen Einsatz finden und entweder schmerzstillend oder schmerzlindern wirken. Prinzipiell können sie in allen Phasen der Schmerzentstehung, -weiterleitung und -verarbeitung greifen und so zur einer Aufhebung, Umwandlung oder Abschwächung des Schmerzes beitragen, da der Schmerzreiz blockiert wird und über die elektrischen Nervenbahnen nicht zum Gehirn gelangt. So lassen sich Analgetika bezüglich ihrer Wirkstärke, ihrem zentralen oder peripheren Wirkort, sowie des jeweils spezifisch besetzten Rezeptor-Typen kategorisieren.
Die deutsche Bevölkerung wird immer älter – damit steigt auch der Bedarf an Schmerzmitteln stetig: im Jahre 2012 lag der jährliche Konsum von rezeptpflichtigen Schmerzmitteln in der Bundesrepublik bei 6,3 Millionen. Dieser Wert ist auf eine kontinuierliche Steigerung des Analgetika-Konsums um 2,3 Millionen verschreibungspflichtigen Medikamenten in dem Zeitraum von 2005 bis 2007 zurückzuführen. Laut einer Informationstafel zum Thema Schmerzmittel leiden „derzeit“ fünf Millionen Menschen an chronischen Schmerzen.(ii,2,3,4)
2.1 Die Geschichte der Schmerzmittel
Schon immer suchte der Mensch nach Mitteln und Wegen, den Schmerz zu bekämpfen, welchen man in grauer Vorzeit selbst als personifiziertes, dämonisches Übel ansah. Man versuchte z.B. mit Tätowierungen, Amuletten und Götzenbildern das Leid abzuwenden. Erst mit der Endeckung des Opiums durch die Sumerer und Ägypter 4000 v. Chr. konnte man von einem ersten großen Erfolg bezüglich Schmerzbekämpfung sprechen. Der Schlafmohn, welcher speziell im östlichen Mittelmeergebiet angebaut wurde, stellt die Grundlage für das Opium dar, denn seine unreifen Kapseln bilden einen weißlichen, morphinhaltigen Saft. Schon bald setzte sich das Opium in der chinesischen Medizin durch und wurde als Räucherware modisch. Damit kamen auch die ersten massenhaften Suchtprobleme.
1806 gelang es dem deutschen Apotheker Friedrich Wilhelm Sertürner den eigentlichen Wirkstoff des Opiums, das Morphin, zu isolieren. Wenig später gelangte es als stark wirksames Schmerzmittel auf den Markt (Morphium) und fand unter anderem in Kriegen Einsatz um die Verwundeten ruhigzustellen. Auch hier stellten sich starke Suchterscheinugen bei den Konsumenten ein, da Morphin im menschlichen Körper eine euphorisierende Wirkung besitzt. Auch das 1874 von Bayer produzierte, als Morphinersatzstoff gedachte Diamorphin (Heroin) zeigte eine ähnliche suchterzeugende Wirkung – nur war diese um ein Vielfaches stärker. Um die Suchtgefahr bei solchen Schmerzmitteln zu mindern, forschte man immer weiter und entdeckte so die voll- oder teilsynthetischen Opioide, wie das 1940 synthetisierte Methadon, was z.B. Heroinentzugstherapien als mindergefährlicher Ersatzstoff eingesetzt wird.
Mit der Entdeckung der Ethernarkose 1846 durch den amerikanischen Zahnarzt William Norton wurden schmerzfreie Operationen möglich. Damit legte er den Grundstein für viele weitere Schmerzmittelentdeckungen, ohne die heutige operative Eingriffe undenkbar wären. Auch die Form der Schmerzmitteleinnahme ist z.T. durch neuere Technologien heute anders: z.B. kann das Analgetikum in regelbarer Dosierung über eine Schmerzmittelpumpe, welche entweder subkutan oder am Körper getragen wird, direkt ins Rückenmark injiziert werden. So kann man seit 1990 bei chronischen Schmerzen direkt ins ZNS eingreifen und den Schmerzimpuls unterbinden.(i,5,6)
2.2 Opioide-Schmerzmittel am Beispiel des Morphins
Morphin ist das stärkste bekannteste natürliche Analgetikum und wird in der Medizin als stark wirksames Schmerzmittel eingesetzt, welches direkt im ZNS den Schmerzimpuls unterbindet. Am schnellsten entfaltet es seine Wirkung indem man es dem Betroffenen intravenös verabreicht. Dennoch ist auch die Kapselform gängig.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 1: Strukturformel des Morphins
Wie alle Opioide bindet auch das Morphium im menschlichen Körper an die sogenannten Opioidrezeptoren, welche normalerweise u.a. den schmerzhemmenden, körpereigenen opioiden Endorphinen eine Andockmöglichkeit bieten. Zu den bekannten etwa ein halbes Dutzend umfassenden Opioidrezeptoren besitzt das Morphium die größte Bindungsaffinität zu den beiden µ-Rezeptortypen und eine geringere zu dem κ-Rezeptor (dabei übersteigt die Bindungsaffinität des Morphins die der Endorphine, wodurch sich dessen stärkere Wirkung erklärt). Erste sind vor allem im Gehirn, wie auch im Rückenmark wiederzufinden, wo sie auf den Synapsen-Endknöpfchen lokalisiert sind. Bindet nun ein Morphinmolekül an einen µ-Opioidrezeptor in der Nervenzellmembran, so wirkt dieses als Agonist oder Aktivator. Dieser Komplex aus Morphin und Rezeptor ist nun in der Lage, das frei in der Zelle vorkommende Enzym Adenylatzyklase zu hemmen und was dessen funktionelle Form betrifft, so abzuwandeln, dass es kein Substrat mehr binden kann. Die Aufgabe der Adenylatzyklase ist es nämlich aus den energiereichen Mononukleotiden Guanosintriposphat (GTP) und Adenosintriphosphat (ATP) zyklisches Guanosin-monophosphat (cGMP) und Adenosinmonophosphat (cAMP) herzustellen bzw. ihre irreversible Entstehung zu katalysieren. Durch die Moleküle cGMP und cAMP können neben induzierten Genexprimierungen auch verschiedene Calciumionen-Kanäle der Zellmembran geöffnet werden und es kommt zur Depolarisation des Neurons, sprich einer Aufhebung des ursprünglich vorherrschenden Ladungsunterschieds. Die Reizschwelle der Nervenzelle wird so herabgesetzt und die mit Neurotransmittern (Botenstoffe) beladenen Versikel geben diese an den nächsten Nozizeptoren weiter. Die Signalkette funktioniert.
Kommt es jedoch erst gar nicht zu der Bildung von cGMP und cAMP, so wird die Signalweiterleitung unterbrochen. Gleichzeitig besitzt der morphinbeladene µ-Rezeptor noch eine weitere schmerzhemmende Eigenschaft. Er induziert einen Kaliumkanalausstrom in der Nervenzelle und sorgt damit weiterhin für ein negatives Membranpotential, welches jede Nervenzelle im Ruhezustand besitzt, nun jedoch in erhöhter Form. Durch diese sogenannte Hyperpolarisation (Polarisierung einer Zellmembran) wird im Normalfall die Depolarisation, welche im Bildungvorgang der zyklischen Monophosphate entsteht, ausgeglichen und damit eine Überregung der Nervenzelle verhindert – in diesem extremen Fall sogar fast lahmgelegt.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2: Die Wirkungsmechanismen des Morphins an der Nervenzelle
Trotz dieser schmerzhemmenden Vorzüge besteht bei dem Analgetikum Morphin eine Suchtgefahr, welche durch die aufgrund einer erhöhten Dopaminwirkung im Gehirn (da ein paar andere Neurotransmitter blockiert werden) verursachte Euphorie beim Betroffenen zu erklären ist. Da diese psychische Form der Abhängigkeit jedoch meist nur bei Missachtung der vorgeschriebenen Dosierungen auftritt, ist sie nicht so weit verbreitet. Weitaus häufiger ist die rein physiologische Abhängigkeit bei regelmäßigen Einnahmen über einen längeren Zeitraum hinweg, da der Körper immer mehr Adenylatzyklase-Enzyme nachbildet, um die gehemmten Enzyme zu ersetzen. So erklärt sich die höhere Dosis, welche der Leidende einnehmen muss, um Herr über seine Schmerzen zu werden. Dies sind die Gründe, weshalb Morphin heutzutage nur noch selten zum Einsatz kommt und man Ersatzstoffe sucht. (6,7,8,9,10,11,12,13,14)
2.3 Nicht-Opioide Schmerzmittel am Beispiel des Ibuprofens
Wie der Name schon verrät, binden Nicht-Opioid Analgetika nicht an die Opioidrezeptoren der Neuronen im menschlichen Körper. Stattdessen wirkt z.B. das Ibuprofen, welches 1961 von einer Gruppe britischer Wissenschaftler auf der Suche nach entzündungshemmenden Stoffen entdeckt wurde, als Prostaglandin-synthesehemmer
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 3: Strukturformel des Ibuprofens
und wird überall im Körper wirksam bei schwachen Schmerzen eingesetzt. Prostaglandine sind Stoffe mit hormon-ähnlichen Eigenschaften und sie entstehen aus ihrer Vorstufe der Arachidon-säure im menschlichen Körper. Diese Reaktion wird durch Cyclooxygenasen katalysiert von denen man zwei Typen unterscheidet: COX-1 und COX-2, wobei erstere kontinuierlich und letztere nur nach Verletzungen expremiert wird. Prostaglandine lassen sich desweiteren in drei Serien unterteilen, wobei speziell die Serie-2-Prostaglandine die Schmerzwahrnehmung verstärken und entzündungsfördernd wirken.
Genauer bindet diese Prostaglandingruppe am Ort ihrer Bildung an spezielle Prosta-glandinrezeptoren (v.a. „EP“) der Neuronenmembran und stößt damit eine Reihe von Effekten an: zum einen erhöht sich die Calcium-Ionen-Konzentration in der Zelle, sodass eine Depolarisation der Neuronenmemran und damit die Reizschwelle der Nervenzelle erheblich herabgesetzt wird. Zuvor muss also die Bildung von cAMP oder cGMP in der Zelle erhöht worden sein, wodurch die Signalkaskade begünstigt wird. Letztlich wird die Neurotransmitterausschüttung erhöht, sodass ein Schmerzempfinden bei dem Betroffenen sozusagen vorausprogrammiert ist (Prostaglandine wirken hier als Schmerzmediatoren).
Das Nicht-Opioid Analgetikum Ibuprofen hemmt jedoch die Enzyme COX-1 und COX-2, sodass es zur keiner Umwandlung der Arachidonsäure kommt. Es besitzt eine recht hohe Bindungsaffinität und bindet im Cyclooxygenasezentrum, sodass das jeweilige aktive Zentrum des Enzyms nicht mehr zur Substratumsetzung fähig ist. Da das Ibuprofen mit seiner einen Carboxylgruppe selbst eine Säure ist, lagert es sich im Körper speziell an Stellen mit einem niedrigen pH-Wert an. Solche Stellen sind meist entzündete Stellen, wo Proteine abgebaut werden und somit die Aminosäureketten aufgebrochen werden (saures Millieu). Damit ist Ibuprofen ein effektiver Wirkstoff welcher selbst in peripheren Regionen des Körpers schmerz- und entzündungs-hemmend wirkt.(iii,15,16,17,18,19,20,21)
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- Quote paper
- Armin Djahangir (Author), 2013, Schmerzmittel. Geschichte, Funktion und Forschung, Munich, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/300609
