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Chronische Schmerzen und Muskelspannung bei ADHS - Neurophysiologische Korrelate

Chronische Schmerzen und Muskelspannung bei ADHS - Neurophysiologische Korrelate

Zuletzt aktualisiert:

Zu chronischen Schmerzen und erhöhtem Muskeltonus als Symptom bei ADHS siehe unter Chronische Schmerzen / Muskelspannung bei ADHS im Kapitel Symptome
Zu Fibromyalgie als Komorbidität von ADHS siehe Fibromyalgie komorbid zu ADHS im Beitrag Diagnostik / Komorbidität bei ADHS / Somatische Komorbiditäten bei ADHS

1. Chronische Schmerzen - Entstehung und Ursachen

1.1. Chronische Schmerzen und Dopamin

Das Dopaminsystem könnte sowohl bei ADHS, chronischen Schmerzen und der Modulation des Muskeltonus beteiligt sein12 Chronische Schmerzen, Depression und Angststörungen zeigen eine hohe Komorbidität.3 Bis zu 80 % der Betroffenen von schwerer Depression oder Parkinson berichten komorbide Schmerzzustände, 2 bis 3 Mal häufiger als Nichtbetroffene.34 Bei Parkinson sind Muskel-Skelett-Schmerzen mit 40 % - 90 % die am häufigsten berichteten Schmerzzustände.54

Der Dopamin-Agonist Apomorphin wirkt schmerzlindernd.6 Läsionen der dopaminergen Terminals oder der dopaminergen Neuronen im Mittelhirn (Striatum, Substantia nigra, VTA) bewirken ausgeprägte Schmerzreaktionen.7 Levodopa bei Parkinson lindert chronische Schmerzen.8
Der dopaminerge mesolimbische Belohnungskreislauf und das Endocannabinoidsystem sind an der Pathologie chronischer Schmerzen beteiligt, und zwar sowohl an der Schmerzwahrnehmung als auch an der Schmerzlinderung.3910
Bei betäubten Ratten löst schmerzhaftes Zwicken des Schwanzes während des Reizes eine Dopaminfreisetzung im dorsalen Striatum und im NAc-Kern aus, und nach der Beendigung eine Dopaminfreisetzung in der NAc-Shell.11
Fibromyalgie, ein chronischen Schmerzsyndrom, ist mit einer Verringerung der Dopaminausschüttung1213 und einer verringerten Verfügbarkeit von D2/D3-Rezeptoren im Kortex14.
Der mesolimbische Belohnungskreislauf ist an der Schmerzwahrnehmung und an der Erwartung der Schmerzlinderung beteiligt.15

Schmerzhafte Reize werden durch den mesolimbischen Dopamin-Kreislauf kodiert. Chronische Schmerzen verringern das tonische Dopamin. Eine schmerzinduzierte Verringerung des tonischen Dopamins korreliert mit einer erhöhten evozierten phasischen Dopaminfreisetzung.16 Dies deckt sich mit dem von Grace entwickelten Modell einer verringerten tonischen und erhöhten phasischen Dopaminfeuerung bei ADHS. Siehe hierzu Tonisches und phasisches Dopamin in Erklärungsmodellen für ADHS im Abschnitt Dopamin im Kapitel Neurologische Aspekte.
Menschen mit chronischen Schmerzen zeigen eine verringerte Reaktionsfähigkeit innerhalb des mesolimbischen Dopaminsystems auf bedeutsame Reize, eine geringere D2-Rezeptorbindung, eine geringere präsynaptische Dopaminaktivität im Striatum in Ruhe und nach einem akuten Schmerzreiz.17 Bei Tieren führen chronische Schmerzen zu einer verminderten c-Fos-Aktivierung im VTA, zu einem verringerten Gesamtdopaminspiegel und zu einer Verringerung der D2-Rezeptoren im Striatum.17
Umgekehrt bewirkte eine Verringerung von Dopamin im Gehirn durch akute Verarmung der Dopaminpräkursoren Phenylalanin und Tyrosin eine erhöhte subjektive Schmerzempfindlichkeit (das Maß, in dem Schmerz unangenehm empfunden wurde), ohne die sensorische Schmerzwahrnehmung zu verändern.18
Bei 6-OHDA-Mäusen, bei denen die Dopaminsynthese chemisch geschädigt wird und die dadurch ein ADHS-Tiermodell darstellen, wurde eine erhöhte Schmerzempfindlichkeit festgestellt. Die Schmerzempfindlichkeit wurde vermutlich durch α- und β-adrenerge sowie D2/D3-Rezeptoren vermittelt. Atomoxetin19 wie MPH20 konnte die erhöhte Schmerzempfindlichkeit bei ADHS verringern.
Eine Stimulation der Substantia nigra, eine der beiden wichtigsten Dopaminquellen des Gehirns, bewirkt eine Schmerzlinderung, indem mittels dopaminerge Signalpfade Rückenmarksneuronen aktiviert werden.212223 Schmerzhafte Reize verursachen eine Dopaminausschüttung im dorsolateralen Striatum, die mit der subjektiven Wahrnehmung der Schmerzintensität korreliert. Ebenso steht das ventrale Striatum eindeutig mit der emotionalen Dimension des menschlichen Schmerzprozesses und der Schmerzerwartung in Verbindung.24

Auch bei Parkinson, das ebenfalls durch Dopaminmangel gekennzeichnet ist, leiden 30 bis 50 % der Betroffenen an einer erhöhten Schmerzempfindlichkeit.25 Diese kann durch dopaminerge Medikation verbessert werden26, z.B. durch Levodopa oder deep brain stimulation.27

Umgekehrt ist bei Schizophrenie, das mit einem erhöhten Dopaminspiegel in Verbindung steht, die Schmerzempfindung herabgesetzt.2829

Nach Stray sei die motorische Desinhibition und der erhöhte Muskeltonus bei ADHS unmittelbar mit der Dysregulation des Dopamin- und Noradrenalinsystems assoziiert.30
Dazu passt, dass bei ADHS der erhöhte Muskeltonus durch Methylphenidat reduziert wird31 und dass ein Noradrenalinwiederaufnahmehemmer (Orphenadrin, Norflex®) als Skelettmuskelrelaxans dient. Noradrenalinwiederaufnahmehemmer werden auch als ADHS-Medikation eingesetzt (Atomoxetin, Viloxazin).

Eine Studie berichtet über ein erhöhtes Sphingomyelin/Ceramid-Verhältnis bei Patienten mit Schmerzen des unteren Rückens32 (welche ebenfalls dem typischen Formenkreis von ADHS zugehören). Die saure Sphingomyelinase (ASM, Sphingomyelin-Phosphodiesterase 1, codiert durch das ADHS-Kandidatengen SMPD1) baut Sphingomyelin zu Ceramid ab. Wenn Sphingomyelin hoch und Ceramid niedrig ist, deutet dies auf schwaches S-ASM hin. Vor diesem Hintergrund könnten FIASMA (ASM-Hemmer) wie z.B. Amitriptylin nachteilig sein und das Risiko von Muskelverspannungen erhöhen. Ob dieser Gedanke für ADHS tragend ist, bleibt abzuwarten.

Bisher wurde nur an zwei Modelltieren von ADHS die Schmerzempfindlichkeit erforscht:33

SHR, ein Tiermodell für ADHS, zeigten

  • eine abgeschwächte Schmerzunterdrückung (Analgesie) bei schädlichen Reizen34
  • eine Abnahme von Noradrenalin im Hinterhorn des Rückenmarks als Reaktion auf nozizeptive Reize. Normal wäre ein Anstieg.35 Der Rückgang deutet auf eine verringerte endogene Schmerzunterdrückung (Analgesie) bei ADHS hin.33
  • eine aktivere Noradrenalinsynthese unter Schmerzbedingungen35 SHR zeigten:
    • mehr Noradrenalin synthetisierende Enzyme im Hinterhorn des Rückenmarks
    • höhere extrazelluläre Noradrenalinspiegel im Hinterhorn des Rückenmarks auf
  • eine übermäßige Noradrenalinsynthese in einem schmerzfreien Zustand könnte eine Überexpression von NET und eine Herunterregulierung des α2A-Rezeptors bewirken. Das könnte zu einer verminderten Noradrenalin-Aktivität während der NSIA und einer geschwächten absteigenden Schmerzhemmung führen.33 SHR zeigten:
    • mehr Noradrenalintransporter im Hinterhorn des Rückenmarks
    • weniger α2A-Rezeptoren im Hinterhorn des Rückenmarks
  • Atomoxetin verringerte Schmerzempfindlichkeit35

6-Hydroxydopamin (6-OHDA)-Mäuse, ein anderes ADHS-Tiermodell, zeigten36

  • als Zeichen einer erhöhten nozizeptiven Grundempfindlichkeit

    • vermehrtes Lecken der Hinterbeine als Reaktion auf thermische oder mechanische Reize
    • erhöhte Sensibilisierung gegenüber pathologischen Entzündungsreizen

  • in der Lamina II des Hinterhorns des Rückenmarks waren

    • die inhibitorischen synaptischen Verbindungen unverändert
    • die exzitatorischen Verbindungen waren signifikant erhöht
      • dies könnte die Schmerzsensibilisierung fördern

  • Die Schmerzempfindlichkeit bei 6-OHDA-Mäusen wird vermutlich vermittelt durch19

    • α-adrenerge Rezeptoren
    • β-adrenerge Rezeptoren
    • D2-Rezeptoren
    • D3-Rezeptoren

  • erhöhte spontane Aktivität des ACC-PI-Signalwegs.36 Der ACC-PI-Signalweg (vom ACC zur posterioren Insula, PI) steuert zentrale Sensibilisierungsmechanismen. Durch ADHS bedingte ACC-PI-Aktivität kann Schmerzempfindlichkeit erhöhen oder verringern und möglicherweise eine Überaktivität (Ergomanie) auslösen.33

    • verursacht durch geschlechtsspezifische neuroinflammatorische Reaktion auf den Dopamin (DA)-Neuronenverlust durch 6-OHDA37
      • Männchen: Dopaminverlust löste Entzündungen nur im ACC aus
        • Folgen:
          • Hyperaktivität
          • keine erhöhte Schmerzempfindlichkeit (keine Hyperalgesie)
      • Weibchen: Dopaminverlust löste Entzündung im ACC-PI-Signalweg aus
        • Folgen:
          • keine Hyperaktivität
          • erhöhte Schmerzempfindlichkeit (Hyperalgesie)
        • erklärt möglicherweise, warum
          • Prävalenz von Fibromyalgie38394041 und anderen Schmerzstörungen4243 bei Frauen höher ist
          • Hyperaktivität bei Frauen seltener ist
    • erhöhte ACC-Aktivität auf mechanische Stimulation der kontralateralen Hintergliedmaße36
      • dadurch erhöhte Feuerrate in nozizeptiven Neuronen zweiter Ordnung im dorsalen Horn des Rückenmarks
        • dadurch Schmerzschwelle weiter gesenkt
    • Hemmung des ACC-PI-Pfads unterdrückte die Aktionspotenziale des Hinterhorns und erhöhte die Schmerzschwelle36

  • Atomoxetin konnte die Schmerzempfindlichkeit bei 6-OHDA-Mäusen verringern19

Das Endocannabinoid-System moduliert in vielfältiger Weise das dopaminerge System, unter anderem in Bezug auf die Belohnungsverarbeitung, und ist darüber hinaus entscheidend an der Schmerzwahrnehmung beteiligt.3
Mehr zum Zusammenspiel zwischen Endocannabinoiden und Dopamin im Beitrag Cannabinoide im Abschnitt Neurotransmitter im Kapitel Neurologische Aspekte.

1.2. Weitere Entstehungspfade für chronische Schmerzen bei ADHS

Als weitere gemeinsame Mechanismen für ADHS und Chronische Schmerzen werden erörtert:1

  • Genetische Faktoren44

  • Traumata4445

  • Schmerzrezeptoren (Opioidrezeptoren, Cannabinoidrezeptoren, Alpha-2-Adrenozeptoren)44

  • GABAerge Neurosteroide (Allopregnanolon, Pregnanolon), Progesteron44

  • Dysfunktion der HPA-Achse44

  • Neuroinflammation4446

  • BDNF44

  • veränderte Schmerzempfindlichkeit46

  • lang anhaltende Muskelkontraktion, hoher Muskeltonus47

    • fast 90 % der Kinder und Erwachsenen mit ADHS zeigen motorische Dysregulationen, die zu einem anhaltend hohen Muskeltonus führen
    • dies könnte zur Entwicklung chronischer Muskelschmerzen bei ADHS beitragen48
    • Es wurde ein hochsignifikanter Zusammenhang zwischen den muskulären Regulationsproblemen und der Schmerzintensität festgestellt48
      • die ADHS-Gruppe zeigte einen erhöhten Tonus der Muskeln in Nacken, Rücken, Brust, Schultern, Hüften (d. h. der axialen und proximalen stabilisierenden Muskeln) und Beinen48 Ein erhöhter Tonus in diesen Muskeln wurde auch bei Kindern mit ADHS festgestellt.

  • Histaminpfad49

1.3. Entstehungspfade von Fibromyalgie

Für Fibromyalgie wurde als neurophysiologischer Wirkpfad ein Zusammenspiel mehrerer pathogener Mechanismen vorgeschlagen:5045

  • Anstieg der Aktivität der erregenden Schmerzbahnen bottom up
    • Anstieg von Transmittern wie
      • Substanz-P
      • Stickoxid
      • Nerve growth factor (NGF)
      • Glutamat.
  • Verringerte Aktivität der hemmenden top-down-Bahnen
    • verringerte Spiegel von
      • Dopamin
      • Noradrenalin
      • Serotonin
      • endogenen Opioiden
  • Als Folge des Ungleichgewichts aus überaktivierten Schmerzbahnen und unteraktivierter präfrontalen Hemmung:
    • funktionelle zentrale Sensibilisierung
    • die sich zur strukturellen zentralen Sensibilisierung weiterentwickelt
      • weit verbreitete Verringerung der Schmerzschwelle
      • Zunahme der zeitlichen Summierung
      • verlängerten Nachwirkung schädlicher Reize
      • verringerte allgemeinen Schmerztoleranz
  • Daneben bestehende chronische sympathische Hyperaktivität mit erhöhter Sensibilität bei akutem Stress verschlimmert die Symptome von Schmerz und Müdigkeit
  • HPA-Achse im Sinne einer chronischen Hypoaktivität gestört
    • Abflachung der täglichen Kortisolschwankungen
      fördert ebenfalls Schmerzsymptome, Müdigkeit und Depression
  • Periphere pathogene Prozesse
    • Beeinträchtigungen der Nozizeptorenempfindlichkeit
    • immunologische Veränderungen
    • lokale Stoffwechselmechanismen in den Muskeln
      • ATP-Verarmung
      • Milchsäureanreicherung
      • Hypokarbie

Dopamin ist ebenfalls bei Fibromyalgie involviert.2
Schmerzwahrnehmung und Aufmerksamkeit beeinflussen sich gegenseitig.51
Bei somatoformen Störungen wie Fibromyalgie, Reizdarmsyndrom, funktionellem dyspeptischem Syndrom und Kiefergelenksdysfunktion soll Melatonin eine mögliche Behandlungsoption der Schmerzsymptome darstellen.52

2. Muskeltonus - Entstehungsursachen

2.1. Muskeltonus und Dopamin

Dopamin beeinflusst den Tonus von Skelettmuskeln und kann dadurch Bewegung direkt steuern:53
Der Dopaminagonist Apomorphin aktivierte Motoneuronen des Trigeminus und erhöhte stark den Tonus des Masseter (ein Kaumuskel) und Tensor Palatini (ein das Schlucken unterstützender Muskel des Gaumensegels). Diese erregende Wirkung wird durch D1-artige Rezeptoren vermittelt, da eine spezifische Aktivierung der D1-artigen Rezeptoren den Muskeltonus verstärkte und die Blockade dieser Rezeptoren die dopaminbedingte Aktivierung der Motoneuronen verhinderte. Die Blockade von D1-artigen Rezeptoren allein hatte keinen nachweisbaren Effekt auf den Basalttonus von Masseter/Tensor palatini, was darauf hindeutet, dass zumindest während einer Isofluran-Narkose kein funktioneller Dopamin-Antrieb auf trigeminale Motoneuronen vorhanden ist. D2-artige Rezeptoren beeinflussten dagegen weder die Funktion der Trigeminus-Motoneuronen noch den Tonus von Masseter oder Tensor Palatini.

In Tests zur Muskelspannung zeigten 64 bis 84 % der ADHS-Betroffenen starke Beeinträchtigungen, gegenüber 0 % der Nichtbetroffenen.54

Langanhaltende Muskelspannung kann chronische Schmerzen verursachen.47

Ein erwachsener ADHS-Betroffener berichtete uns einen massiven Rückgang seiner jahrzehntelangen massiven Nacken-/Schulter-Verspannungen, als er seinen chronischen Alkoholkonsum drastisch reduzierte.

2.2. Weitere Entstehungspfade für hohe Muskelspannung bei ADHS

  • Das retikuläre System
    • ist beteiligt an48
      • Regulation des Arousals
      • Aufrechterhaltung des Muskeltonus.
    • Die Formatio reticularis kann dabei 48
      • etliche Muskeln gleichzeitig aktivieren
      • Anpassungen der Körperposition für das Gleichgewicht modulieren
      • hierzu die stabilisierenden Muskeln (die proximalen Extremitätenmuskeln und Muskeln, die die Wirbelsäule stabilisieren) beeinflussen.
    • Das retikulospinale System (die Gesamtheit der absteigenden Fasern aus der Formatio reticularis) ist wichtig für48
      • Regulation der Haltungskontrolle
      • Regulation von Bewegungen
      • Verringerung der Muskelaktivität im REM-Schlaf

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