Die auf die Nozizeptoren treffenden Schmerzreize werden in elektrische Signale umgewandelt und als elektrische Impulse über die Nervenfasern, die sich zu Nervenbahnen vereinigen, zum ZNS (Zentrales Nervensystem) und Gehirn weitergeleitet. Die Stärke des Schmerzreizes wird durch die zeitliche Folge der elektrischen Impulse dargestellt. Je stärker der Schmerz, desto höher ist die Impulsfrequen.

Die schnell leitenden A-d-Fasern leiten Schmerzen, auf die eine sofortige Reaktion erfolgen muß, wie z.B. das Zurückziehen der Hand nach einer Verbrennung an der Herdplatte (heller, stechender Schmerz).

Der Schmerz, der von diesen relativ dicken Fasern geleitet wird, klingt in der Regel schnell wieder ab.

Die langsam leitenden C-Fasern leiten eher dumpfe, tiefere Schmerzen weiter, auf die eine sofortige Reaktion nicht unbedingt nötig ist. Der von den dünneren C-Fasern geleitete Schmerz ist in der Regel von längerer Dauer.

Über verschiedene Umschaltstationen, an denen jeweils eine Bewertung des Schmerzimpulses stattfindet, werden die Reize an die entsprechenden Reaktionszentren, die zur Behebung des Schmerzreizes beitragen können, weitergeleitet.

Verbrennt man sich z.B. an einer Herdplatte die Hand, wird diese zurückgezogen (Reflexbogen). Gleichzeitig wird der Schmerzreiz über die afferenten Nervenbahnen (zum Gehirn führend) zum Gehirn transportiert, dort entschlüsselt und bewertet. Würde die Reaktion erst erfolgen, nachdem der Reiz vom Gehirn entschlüsselt und bewertet ist, und das entsprechende Signal über die efferenten Nervenbahnen ( vom Gehirn wegführend) zurückgesendet, würde zuviel Zeit vergehen um einen Schaden möglichst gering zu halten.

Die Nervenbahnen übertragen die Schmerzimpulse im Rückenmark auf die Schmerzbahnen, die sich noch im Rückenmark kreuzen bevor sie zum Hirnstamm aufsteigen.

Im Hirnstamm vereinigen sich die aufsteigenden Schmerzbahnen aus dem Rückenmark mit den Schmerzbahnen aus dem Kopfbereich. Gemeinsam werden sie ins Großhirn geleitet.

Im Zwischenhirn werden die Impulse verarbeitet und zum Endhirn, Hypothalamus und Hypophyse weitergeleitet.

Die qualitative Bewertung des Schmerzes erfolgt im Limbischen System. Die Großhirnrinde sorgt für die Lokalisation des Schmerzreizes und bewertet ihn quantitativ, sie sorgt also für die „Bewusstwerdung" des Schmerzreizes.

• Schon auf dem Weg vom Nozizeptor zum Gehirn werden vom menschlichen Körper Maßnahmen zur Schmerzhemmung ergriffen.

Im Rückenmark kommt es zur Ausschüttung schmerzhemmender Substanzen wie z.B. von Opioiden, GABA und Glycin.

Das Gehirn regt die Bildung von Serotonin und Noradrenalin an. Der Körper wird hierdurch in eine streßtaugliche Form gebracht. Die Gefäße verengen sich, die Herzfrequenz wird gesteigert und der Blutdruck somit erhöht. Gleichzeitig werden Neurotransmitter ausgestoßen, die eine Dämpfung der Nozizeptoren bewirken. Die Folge ist ein verlangsamtes Aussenden von Schmerzimpulsen, der Schmerz läßt nach.

Auch die Ausschüttung von Streßhormonen (Glukokortikoide) hat in Kombination mit einer Opioidausschüttung schmerzhemmende Wirkung.

Die Ursprünge liegen wahrscheinlich in der Entwicklungsgeschichte der Lebewesen. In lebensbedrohlichen Situationen muss Schmerz unterdrückt werden, um eine Flucht zu ermöglichen.

Nozizeptoren sind lernfähig. Wenn Nozizeptoren immer wieder den gleichen Schmerzimpulsen ausgesetzt werden, verändern sie ihre Aktivität in die Richtung, daß schon ein geringer Reiz wie z.B. eine leichte Berührung ausreicht, als Schmerzimpuls empfunden zu werden.

Trotz Fehlen des Auslösers ist der Schmerz vorhanden, d.h. er ist chronisch geworden.