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migraeneinformation.deWas ist Migräne?Migränegenerator

Migränegenerator.

 


Inhaltsübersicht

Auf dieser Seite werden die folgenden Themen behandelt:


Endogener Migränegenerator

Der Hirnstamm

Störungen autonomer Zentren

Reaktion autonomer Zentren auf Störungen

Die Rolle des Hypothalamus

Die Rolle des Serotonins

Serotonin-Pools


Endogener Migränegenerator


Im Rahmen der zurzeit vorherrschenden Migränetheorie der Neurologie hat der Begriff "Migränegenerator" eine entscheidende Bedeutung. Er wurde deshalb bereits auf der Seite Medizinische Erklärungen erwähnt. In diesem Abschnitt soll seine Bedeutung im Zusammenhang mit dem Betriebssystem des Menschen und dabei insbesondere dem vegetativen Nervensystem und dem Hormonsystem näher beleuchtet werden.

Auf der Migräne-Site des Pharmakonzerns MSD (Maxalt©) wird dazu ausgeführt:

"Eine zentrale Rolle bei der Schmerzentstehung spielt der Hirnnerv (Trigeminus-Nerv). Er durchzieht alle Blutgefäße von Hirnhaut und Gehirn. Diese sowie die Hirnhaut selbst sind die einzigen schmerzempfindlichen Strukturen im Gehirn.

Bei der Migräne kommt es dann zu einer Aktivierung des Gefäßsystems des Hirnnervs (trigeminales Systems). Schmerzsignale werden über Fasern des Trigeminus transportiert. Die Ursachen dieser Aktivierung sind jedoch noch nicht geklärt. Untersuchungen haben allerdings während Migräne-Attacken ein Zentrum mit erhöhter Durchblutung im Hirnstamm identifiziert. Das deutet auf erhöhte neuronale Aktivität hin und legt die Existenz eines organischen (d.h. endogenen) 'Migränegenerators' nahe.
Die erhöhte Aktivität des Hirnstamms scheint also nicht eine Folge des Kopfschmerzes, sondern vielmehr die Ursache der Schmerzentstehung zu sein. Diese Aktivität könnte auch für den Wiederkehrkopfschmerz (Recurrence) verantwortlich sein."

Andere Quellen weisen darauf hin, dass im Rahmen der erhöhten Aktivität besonders Nerven betroffen sind, die Serotonin als Botenstoff nutzen, wodurch es in der Folge zu einem vermehrten Abbau von Serotonin und damit zu einer Serotonin-Verarmung im Gehirn kommt.

Wiederum andere Quellen weisen allerdings darauf hin, dass auch dieser Serotonin-Status nicht einheitlich im gesamten Zentralnervensystem (ZNS) sein muss:

"In Stresszuständen wird die diffuse Ausschüttung von Serotonin in den verschiedenen Gehirnteilen verändert. In der Großhirnrinde ist sie erhöht, im Stammhirn und Zwischenhirn dagegen vermindert. Es wird hypothetisch angenommen, dass diese Umverteilung einer gesteigerten Bereitschaft zu schnellen, aber weniger überlegten Reaktionen in der Gefahrsituation dienen soll."

Aus den Ausführungen können für die weiteren Überlegungen u. a. die folgenden Informationen entnommen werden:

  • Bei dem schmerzenden Bereich handelt es sich um den einzigen schmerzempfindlichen Bereich im Gehirn. Soll also eine körperliche Warnung über ein Problem im Bereich des Gehirns durch ein Schmerzsignal vermittelt werden, dann stehen kaum Alternativen zur Verfügung.

  • Während einer Migräneattacke kommt es zu einem massiven Abbau von Serotonin im Gehirn oder in Teilen des Gehirns.

  • Während der Migräneattacke ist ein Bereich im Hirnstamm stärker durchblutet. Dieser Bereich wird als endogener "Migränegenerator" bezeichnet.

  • Der Migränegenerator scheint auch dann aktiv zu bleiben und die Migräne "in Betrieb" zu halten, wenn Schmerzmittel wie Triptane die Migräneschmerzen längst unterdrückt haben. Denn offenbar ist der Migränegenerator nach Ablauf der Wirkung des Schmerzmittels in der Lage, die Migräne wieder aufflammen zu lassen (Wiederkehrkopfschmerz).

    Bildlich gesprochen könnte man sagen: Der Migränegenerator ist der eigentliche Brandherd des Feuers (= Migräne). Die Löschmittel (= Schmerzmittel) bekämpfen die Symptome des Feuers, sind aber oft nicht in der Lage, den eigentlichen Brandherd zu löschen. Wenn das Löschmittel ausgeht, beginnt das Feuer erneut auszubrechen.


Der Hirnstamm


An dieser Stelle soll zunächst einmal erläutert werden, was der Hirnstamm ist und was seine Aufgaben sind:

Der Hirnstamm ist der älteste Teil des Gehirns. Es steuert weite Teile der vegetativen Funktionen wie

  • Atmung
  • Durchblutung, Kreislauf
  • Körpertemperatur
  • Darmtätigkeit

Ein Lebewesen kann allein mit einem Hirnstamm funktionieren. Es hat dann kein Bewusstsein (z. B. in Koma-Situationen). Manche Lebewesen haben nur einen Hirnstamm. Es sind reine Fressmaschinen ohne weitere Intelligenz.

Ein Lebewesen kann allein mit einem Hirnstamm funktionieren. Es hat dann kein Bewusstsein (zum Beispiel in Koma-Situationen). Manche Lebewesen haben nur einen Hirnstamm. Es sind reine Fressmaschinen ohne weitere Intelligenz.

Der Hirnstamm hat nichts mit Psyche zu tun. Er regelt ausschließlich das vegetative Überleben, das heißt Körperfunktionen, die nicht unserem Willen unterliegen.

Diese für das Überleben so wichtigen Schaltstellen liegen im Zentrum unseres Gehirns, gut geschützt gegen äußere Gewalteinwirkungen und an bevorzugter Stelle bezüglich der zentralen Energieversorgung des Gehirns.

Bei einem Ausfall weiter Teile des Gehirns ist ein Mensch noch lebensfähig, er kann noch monatelang im Koma weiter dahin "vegetieren". Bei einem Ausfall des Hirnstamms ist dagegen kein Überleben möglich.

Nur bei sehr schwerer Gewalteinwirkung von außen kann auch der Hirnstamm verletzt werden. Bedeutsamer ist es aber, wenn das Gehirn in seiner Gesamtheit, also global geschädigt wurde. Dann kann auch der Hirnstamm mitbetroffen sein. Dies geschieht z.B., wenn nach einem Kreislaufstillstand die Sauerstoffversorgung des Gehirns für einige Minuten unterbrochen war. Ist davon der Hirnstamm betroffen, kann es zur schwer behandelbaren vegetativen Instabilität kommen.



Störungen autonomer Zentren


Die Migräne-Site des Pharmakonzerns MSD (Maxalt©) führt dazu weiter aus:

"Die Migräne ist eine komplexe biologische Funktionsstörung des Gehirns. Diese hat folgende Auswirkungen:

  • eine zeitweilige Störung der Versorgung des Hirnnervs (trigeminovaskuläre Innervation)
  • Freisetzung Gefäß-aktiver Botenstoffe (vasoaktive Neurotransmitter)
  • veränderte Übermittlung von Schmerzsignalen im Hirnstamm
  • Veränderung der kortikalen, d.h. die Gehirnrinde betreffenden Erregbarkeit.

Daneben kommt es offenbar auch zu Störungen autonomer Zentren im Hirnstamm und Mittelhirn. Dies liegt wahrscheinlich an einer biologisch-genetischen Veranlagung."

Diese Darstellung deckt sich mit der heute vorherrschenden Migränetheorie der Neurologie.

Doch beachten wir, was dabei u. a. behauptet wird:

  • Bei Migräne kommt es u. a. zu Störungen in autonomen (d. h. vegetativen) Zentren, insbesondere im Bereich des Hirnstamms. Damit sind die weiter oben erwähnten Aktivitätsveränderungen des Hirnstamms gemeint, die auch als Migränegenerator bezeichnet werden.
  • Diese Störungen werden vermutlich durch eine biologisch-genetische Veranlagung ausgelöst.

Damit wird nichts weniger behauptet, als dass große Teile der Bevölkerung und insbesondere mehr als 15% aller gebärfähigen Frauen eine genetisch bedingte Störung im Bereich des Hirnstamms besitzen.

Dies dürfte wohl kaum zutreffen. Denn der Hirnstamm ist der älteste Teil des Gehirns, er wurde über Hunderte von Millionen Jahren im Rahmen der Evolution aus dem Tierreich entwickelt, er ist der am besten geschützte und für die Überlebensfähigkeit des Menschen wichtigste Teil des Gehirns, er dürfte der Teil des Gehirns sein, an dem die Natur die wenigsten genetischen Spielereien vornimmt, da dieser Teil vor allem eins sein muss: robust.

Der Hirnstamm muss unter widrigsten Bedingungen funktionieren, selbst dann, wenn der Mensch im Koma liegt und schwer verletzt ist. Ausgerechnet dieser Teil soll angeblich durch eine biologisch-genetische Veranlagung gestört sein. Dies erscheint mehr als unwahrscheinlich.



Reaktion autonomer Zentren auf Störungen


Wenn ein so lebenswichtiger Teil des Gehirns wie der Hirnstamm mit erhöhten Aktivitäten, Schmerzimpulsen und massiven Gefäßmaßnahmen reagiert, dann lässt das sinnvollerweise nur einen Schluss zu:

Das autonome Zentrum Hirnstamm (oder eine übergeordnete bzw. mit ähnlichen Aufgaben betraute Instanz wie etwa der Hypothalamus) hat eine massive Störung festgestellt. Und diese Störung liegt nicht im Bereich von psychischen Einflussfaktoren oder kognitiven Prozessen, sondern es geht um eine Störung substanzieller vegetativer Funktionen, die das Gehirn als Ganzes betreffen.

Anders ausgedrückt: Nicht der Hirnstamm ist gestört und reagiert deshalb abnorm auf eine normale Situation, sondern irgendeine Situation hat einen abnormen Versorgungszustand des Gehirns ausgelöst, auf den der Hirnstamm nun mit massiven Mitteln reagiert.

Und diese massiven Mittel reichen von schwerstem Schmerz bis zum Abschalten weiter Teile des Gehirns, letztendlich also bis zur temporären Ohnmacht.

Bei der durch den Hirnstamm festgestellten Störung kann es sich nicht um irgendwelche Lappalien handeln, sondern es geht um Grundfunktionen, wie z. B.:

  • zu wenig Glukose (Blutzucker)
  • zu wenig Sauerstoff
  • ungünstiger PH-Wert des Blutes
  • ungünstiger Salzgehalt des Blutes
  • Giftstoffe im Blut

also irgendetwas, was die Versorgung des Gehirns gefährdet.

Es geht folglich um Situationen, die vergleichbar etwa der Prinzmetal Angina am Herzen sind, bei welcher das Herz auf Grund von Sauerstoffmangel oder Durchblutungsstörungen mit Schmerzen und Gefäßkrämpfen reagiert.

Dafür sprechen auch die Ergebnisse rund um das sog. PFO (Patent Foramen Ovale), einem Loch in der Herzscheidewand, welches zu einer Verschlechterung der Sauerstoffversorgung im Gehirn führen kann und welches insbesondere sehr häufig bei Migränebetroffenen mit Aura vorzufinden sein soll. Wird dieses Loch geschlossen, dann können zum Teil signifikante Migräneverbesserungen bis hin zur Heilung erzielt werden (Anzola GP et al.: Shunt-Associated Migraine Responds Favorably to Atrial Septal Repair. A Case-Control Study, Stroke 2005, doi:10.1161/01.STR.0000199082.07317.43 AHA; Wammes-van der Heijden EA, Tijssen CC & Egberts ACG. Right-to-left shunt and migraine: the strength of the relationship. Cephalalgia 2005. London. ISSN 0333-1024 Blackwell; Schwerzmann M et al.: Prevalence and size of directly detected patent foramen ovale in migraine with aura, Neurology. 2005 Nov 8;65(9):1415-8. Epub 2005 Sep 7 NCBI).

Bezüglich der durch den Hirnstamm festgestellten Störungen sollen an dieser Stelle keine einschränkenden Aussagen über die Ursachen bzw. Auslöser gemacht werden.

Denkbare Ursachen sind z. B.:

  • Hypoglykämie (Unterzuckerung)
  • Mangelhafte Sauerstoffversorgung, z. B. durch PFO, Atmungsstillstand usw.
  • Eingeschränkte Energieversorgung des Gehirns durch Probleme in der Halswirbelsäule

Wichtig ist nur festzuhalten: Bei der Störung muss es sich um eine massive Beeinträchtigung der Grundversorgung des Gehirns handeln.



Die Rolle des Hypothalamus


Verschiedene Untersuchungen legen nahe, dass der Hypothalamus bei der Entstehung einer Migräne eine entscheidende Rolle spielt.

Der Hypothalamus ist sowohl oberste Instanz des vegetativen Nervensystems als auch des Hormonsystems. Er hat also einen Gesamtüberblick über alle vegetativen Funktionen.

Sollte er ein gravierendes Problem in den vegetativen Funktionen oder ganz allgemein sehr starken Stress feststellen, dann reagiert er mit einer massiven sympathischen Aktivierung und der Ausschüttung von Stresshormonen.

Wie im Kapitel Stress näher erläutert wird, läuft dabei eine Kaskade von Reaktionen ab, die standardisiert ist, und die mit der Überlebensfähigkeit in der Wildnis zu tun hat:

  • Der Hypothalamus reagiert auf stressauslösende Situationen mit der Ausschüttung von CRH (Corticotropin- Releasinghormon). CRH stimuliert die Hypophyse zur Ausschüttung von ACTH (Adrenocorticotropes Hormon). ACTH wiederum regt die Nebennierenrinde zur Ausschüttung von Glukokortikoiden (Cortisol) und damit zur internen Blutzuckerproduktion (Glukoneogenese) an. Dies geschieht, um die körperliche Leistungsfähigkeit für die bevorstehenden zusätzlichen Anforderungen grundsätzlich zu erhöhen.
  • In der zweiten Reaktionskette wird über den Sympathicus das Nebennierenmark aktiviert. Das schüttet dann innerhalb von Sekunden eine Mischung von 80 Prozent Adrenalin und 20 Prozent Noradrenalin aus. In der Folge steigen der Blutdruck und der Pulsschlag und es werden Blutzuckerreserven der Leber und die Fettspeicher mobilisiert. Auch dies trägt dazu bei, um die körperliche Leistungsfähigkeit im Rahmen der Stressbeantwortung zu erhöhen.
  • Gleichzeitig wird Beta-Endorphin ausgeschüttet, was den Körper schmerzunempfindlicher machen soll (als Vorbereitung auf eine Flucht- oder Kampf-Situation).
  • Ferner wird die diffuse Ausschüttung von Serotonin  in den verschiedenen Gehirnteilen verändert. In der Großhirnrinde ist sie dann erhöht, im Stammhirn und Zwischenhirn dagegen vermindert. Es wird hypothetisch angenommen, dass diese Umverteilung einer gesteigerten Bereitschaft zu schnelleren, dafür aber weniger überlegten Reaktionen in der Gefahrensituation dienen soll (Serotonin wirkt antidepressiv, stimmungsaufhellend und schmerzsenkend und wird deshalb in Gefahrensituationen vermehrt in der Großhirnrinde benötigt).

    Bei sehr starkem Stress kann es hierbei möglicherweise zu einer Entleerung der Serotonin-Speicher in kritischen Gehirnbereichen kommen, speziell dann, wenn diese z. B. auf Grund von chronischem Stress ohnehin schlecht gefüllt sind.


Die Rolle des Serotonins


Die Rolle des Serotonins im Rahmen einer Migräneattacke ist noch immer nicht vollständig geklärt. Gesichert ist lediglich, dass Serotonin eine ganz entscheidende Rolle spielt.

Schokolade hebt ebenso wie andere kohlenhydratreiche Mahlzeiten kurzfristig den Serotoninspiegel. Das funktioniert auf Grund der dann verstärkten Insulinausschüttung, die dafür sorgt, dass andere Proteine als Tryptophan in die Zellen geschleust werden, während das Protein Tryptophan ungehindert ins Gehirn gelangen kann, wo es zu Serotonin umgebaut wird. Je höher die Insulinausschüttung nach einer Mahlzeit ist, desto schneller kann im Gehirn wieder Serotonin aufgebaut werden, und desto schneller fühlt man sich besser - das genau ist der Grund, warum manche Menschen ständig Süßigkeiten essen. Unglücklicherweise sackt nach einer Mahlzeit mit vielen hochglykämischen Kohlenhydraten der Blutzuckerspiegel schnell wieder ab - und damit auch der Serotoninspiegel. Daher sind die Betroffenen in dem ständigen Bedürfnis gefangen, schnell eine weitere Süßigkeit zu sich nehmen zu müssen, insbesondere, wenn - wie oben beschrieben - das Gehirn sich an das höhere Serotonin-Niveau gewöhnt hat und in den Zeiten ohne Nahrung das fehlende Serotonin aus den Speichern nimmt.

Es ist auffällig, dass Medikamente zur Migräneprophylaxe eher den Serotonin-Antagonisten zugezählt werden müssen, während es sich bei den akut wirkenden Triptanen um Serotonin-Agonisten handelt.

Pizotifen beispielsweise ist ein Serotonin-5HT2B-Rezeptor-Antagonist, d. h. der Wirkstoff kann an 5HT2B-Rezeptoren binden und diese hierdurch blockieren, ohne dabei die Serotonin-Wirkung auszulösen.

Da der 5HT2B-Rezeptor u. a. eine gefäßverengende Wirkung hat, könnte es sein, dass die Verabreichung eines Serotonin-Antagonisten geringere Gefäßkontraktionen nach sich zieht und damit langfristig zu einer generellen Normalisierung der Gefäßmotorik führt.

Eine Übersicht über die Systematik der Serotonin-Rezeptoren findet sich z. B. hier.

Während einer Migräneattacke selbst fehlt Serotonin, denn die Serotonin-Speicher wurden zu Beginn der Attacke entleert, zumindest gilt das für die Thrombozyten bzw. die Bereiche des Hirnstamms und des Zwischenhirns. Dies führt dazu, dass in diesen Bereichen die Prostaglandine die Oberhand gewinnen, die Gefäße sich entzünden und weit stellen und die Schmerzsensibilität zunimmt. Die Zuführung von Medikamenten, die sich so verhalten, als seien sie Serotonin (Serotonin-Agonisten, Triptane), kann in diesem Fall hilfreich sein. Dies zeigt sehr deutlich, dass die Serotonin-Strategien in der Migräneprophylaxe und zur Akutbehandlung völlig unterschiedlich sein können.

Der Neurologe Karl C. Mayer schreibt dazu:

"Die Rolle des Serotonins bei der der Migräne scheint komplex zu sein, entsprechend widersprüchlich sind die diesbezüglichen Untersuchungen zum Teil. Viele Migränemedikamente aktivieren die Serotoninrezeptoren. Einige Studien lassen vermuten, dass der Serotoninspiegel während der Migräneattacke im Blut ansteigt, andere kommen zum gegenteiligen Ergebnis. Einige Medikamente verstärken die Serotoninrezeptoren, andere funktionieren als Rezeptorantagonisten. Trotzdem funktionieren beide Arten von Medikamenten gegen den Migränekopfschmerz. Der Widerspruch löst sich auf, wenn man von den beiden unterschiedlichen Serotoninpools im Körper ausgeht. Einmal dem peripheren Serotonin das man im Blut messen kann und von dem man glaubt, dass es einen hemmenden Effekt auf den Raphe-Kern hat (Nukleus dorsalis raphe). Andererseits vom Zentral-Nerven-System-Serotonin, das die Blutgefäße aktiviert und so den Trigeminuskern stimuliert was wieder zu Kopfschmerzen führt. Beide Modelle bezüglich Serotonin und Kopfschmerz gehen also davon aus, dass der periphere Serotoninspiegel möglichst hoch gehalten werden soll (Hemmung des Weges über den Raphe-Kern) und der Zentral-Nerven-System-Serotoninspiegel niedrig gehalten werden soll. Der angenommene Wirkmechanismus ist so für alle Migränemedikamente mit der Theorie vereinbar. Die meisten Medikamente wirken dabei überwiegend über den peripheren Mechanismus. Vorbeugende Medikamente, Biofeedback und Muskelrelaxation wirken als Serotoninantagonisten am Zentral-Nerven-System-Serotoninrezeptor."

Serotonin wird unter anderem in den Blutplättchen (Thrombozyten) und in den Mastzellen gespeichert.

  • Das Enzym Monoaminooxidase (MAO) baut freies, ungebundenes Serotonin ab. Dieser Abbau kann durch MAO-Hemmer (z. B. Moclobemid) gehemmt werden.
  • Serotonin wird auch durch die Neuronen resorbiert und dann wiederverwertet. Selektive Serotonin Reuptake Inhibitoren (SSRIs) wie Paroxetin und Fluoxetin hemmen diese Wiederaufnahme.

Durch beide Maßnahmen (MAO-Hemmer, SSRIs) kann der Serotonin-Spiegel signifikant erhöht werden.

Von den SSRIs konnte bislang keine überzeugende Wirkung in der Migräne-Prophylaxe nachgewiesen werden.

Bei allen Medikamenten, die den Serotonin-Spiegel langfristig erhöhen, besteht - speziell bei gleichzeitiger Anwendung von Triptanen zur Akutbehandlung der Migräne - ein erhöhtes Risiko für die Entwicklung eines Serotonin-Syndroms. Hierbei handelt es sich um eine pathologische Überaktivität des Körpers, die üblicherweise mit Betablockern und Serotonin-Antagonisten behandelt wird.



Serotonin-Pools


Im Körper gibt es verschiedene Serotonin-Pools. Serotonin selbst kann nicht die Blut-Hirn-Schranke überwinden und muss im Zentralnervensystem (ZNS) vor Ort aus L-Tryptophan gebildet werden. Daraus resultiert, dass es mindestens 2 unterschiedliche Serotonin-Pools gibt, einen im ZNS und einen weiteren peripheren Pool, dessen Serotonin-Spiegel man im Blut messen kann. Im ZNS wirken vor allem die 5-HT1- und 5-HT2-Rezeptoren, während in der Peripherie die 5-HT3- und 5-HT4-Rezeptoren dominieren.

Aber sowohl zwischen den als auch innerhalb der Pools scheint die Aufgabe des Serotonins noch nicht geklärt zu sein.

Wie bereits festgestellt wurde, erhöht sich bei Stress offenbar der Serotonin-Spiegel in der Großhirnrinde, während er im Zwischenhirn und Hirnstamm sinkt. Das hätte zur Folge, dass sich die Gefäße im Zwischenhirn und Hirnstamm weiten, während sie sich in der Großhirnrinde verengen. Manche Autoren stellen diesen Zusammenhang allerdings genau andersherum dar, in diesem Fall hätte das Serotonin im ZNS eher eine gefäßerweiternde Funktion.

Als Erklärung für die Umverteilung des Serotonins im ZNS wurde bereits genannt, dass dies dazu dienen könnte, in einer Gefahrensituation mehr schnellere und "unüberlegtere" Handlungen zu ermöglichen. In der Tat ist es auffällig, dass sich die meisten Menschen unter Stress deutlich schlechter konzentrieren (bzw. einen kühlen Kopf bewahren) können.

Nach intravenöser Injektion verursacht Serotonin eine komplexe Reaktion des Herz-Kreislauf-Systems unter Beteiligung mehrerer 5-HT-Rezeptoren: nach einem initialen Blutdruckabfall (5-HT3-Rezeptoren) kommt es nach wenigen Sekunden zu einem Blutdruckanstieg (5-HT2) um letztendlich in einer langanhaltenden Hypotonie (5-HT7) zu enden. In kleineren Blutgefäßen trägt es durch Vasokonstriktion und Förderung der Blutgerinnung zur Wundheilung bei.

Oral eingenommen ist insbesondere mit Erbrechen und Übelkeit zu rechnen.

Bei beiden Nebenwirkungen handelt es sich um ganz typische Begleiterscheinungen der Migräne. Das könnte darauf hindeuten, dass auch das periphäre Serotonin außerhalb des ZNS bei Migräne eine entscheidende Rolle spielt.


 




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