Schmerzreize werden von schmerzempfindlichen Nervenempfängern, den so genannten Nozizeptoren, aufgenommen. Diese befinden sich als größtenteils freie Nervenenden überall im Gewebe und auf der Haut. An diesen Nozizeptoren enden die A-Delta-Fasern, zuständig für einen stechenden und gut lokalisierbaren Schmerz, und die wesentlich langsameren C-Fasern, zuständig für einen dumpfen und ängstigenden Schmerz.
Über sensible Nervenfasern werden Schmerzreize im Bruchteil einer Sekunde übertragen.
Die eigentliche Schmerzleitung erfolgt durch chemische Botenstoffe von einer Nervenzelle zur anderen. Diese Botenstoffe werden im Fachterminus als Mediatoren bezeichnet.
Im Nerv selbst erfolgt die Weiterleitung über elektrische Impulse. Von den Nozizeptoren wird der Schmerzreiz im Bruchteil einer Sekunde durch sensible Nervenfasern zum Rückenmark gesendet, dort vom peripheren auf das zentrale Nervensystem übertragen und schließlich an den Thalamus, die Sammelstelle für Sinnessysteme im Gehirn, weitergeleitet. Auf diesem Weg unterliegt der Schmerz einer Reihe von Einflüssen, die seine Stärke und seine Qualität mitbestimmen.
Im Thalamus, der Schaltzentrale des Gehirns, werden alle Nervenreize des Körpers erfasst und in drei wichtigen Gehirnzentren verarbeitet. Die Formatio reticularis steuert als Weckzentrum die Aufmerksamkeit; die Großhirnrinde macht den Schmerz bewusst und bewertet diesen; das limbische System verleiht dem Schmerz schlussendlich seine emotionale Bedeutung.
Nachdem der Schmerzreiz im Gehirn angelangt ist und vom Thalamus verarbeitet wurde, werden Endorphine ausgeschüttet, die die absteigenden, schmerzhemmenden Nervenbahnen aktivieren. An die Schaltstellen des Rückenmarks gelangen so Botenstoffe wie beispielsweise Serotonin, die die Schmerzsignale verstärken oder hemmen. Durch diese komplexe Reaktion wird der Nervenimpuls vom Gehirn mit Emotionen, Einstellungen, Erfahrungen, Vorstellungen und Denkweisen verzahnt und so zu einer höchst individuellen Wahrnehmung verwandelt.
