Nozizeptoren sind sensorische Rezeptoren des peripheren Nervensystems. Sie befinden sich am Ende von Nervenzellen, die aus dem Spinalganglion und dem Trigeminusganglion stammen. Nozizeptoren sind dafür verantwortlich, Signale an das Rückenmark und das Gehirn zu senden, wenn schädliche Reize in Haut, Schleimhäuten, Muskeln, Gelenken und Organen erkannt werden. Sie werden auch als Schmerzrezeptoren bezeichnet, da sie das Schmerzempfinden erzeugen.
Schmerzen können durch eine Reihe von Einflüssen verursacht werden, wie zum Beispiel extreme Temperaturen, Einwirkung von Chemikalien oder physikalischer Gewalt. Das Ausmaß des Schmerzempfindens hängt von der Empfindlichkeit der Nozizeptoren ab. Damit ein Nervenimpuls an das Zentralnervensystem gesendet werden kann, muss von den Rezeptoren ein gewisses Maß an Stimulation erkannt werden.
Es gibt verschiedene Arten von Nozizeptoren. Einige reagieren auf einen bestimmten Reiz, während andere auf verschiedene Arten von Reizen reagieren. Thermische Nozizeptoren reagieren beispielsweise auf heiße und kalte Temperaturen und mechanische Nozizeptoren auf starken Druck. Stille Nozizeptoren hingegen werden aktiv, wenn sich Gewebe entzündet. Sie reagieren zunächst nur auf die bei der Entzündung freigesetzten Chemikalien. Sobald sie aktiviert sind, werden sie auch empfindlich gegenüber thermischen und mechanischen Belastungen. Polymodale Nozizeptoren reagieren sofort auf thermische, mechanische und chemische Belastungen.
Wenn ein im Gesicht befindlicher Schmerzrezeptor stimuliert wird, wird ein Signal an das Trigeminusganglion gesendet, das sich im Gehirn befindet. Wenn ein Schmerzrezeptor in einem anderen Körperteil stimuliert wird, geht das Signal zum Spinalganglion, das sich neben dem Rückenmark befindet. Der Reiz ist typischerweise eine Art von Gewebeschädigung, wie beispielsweise eine Verbrennung oder ein Schnitt.
Nachdem der Schmerzrezeptor eine Gewebeschädigung erkennt, durchläuft der Rezeptor Veränderungen, die die chemische Umgebung verändern. Dadurch ändert sich das Membranpotential, das die Spannungsdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Rezeptors ist, und bildet ein Rezeptorpotential. Dieses Signal wird über mehrere Aktionspotentiale durch das Axon an die Synapse gesendet. Sobald das Signal die Synapse erreicht, werden Chemikalien freigesetzt, die als synaptische Transmitter bekannt sind. Die benachbarte Nervenzelle trägt das Signal, nachdem sie mit den synaptischen Sendern interagiert hat.
Die Geschwindigkeit, mit der sich das Signal ausbreitet, kann gemessen werden. Eine Elektrode und ein Aufzeichnungsgerät können verwendet werden, um eine Spannung am Rezeptor anzulegen und das resultierende Aktionspotential am Zellkörper zu detektieren. Durch Messung des Abstands zwischen Rezeptor und Zellkörper und der Zeit, die das Aktionspotential benötigt, um die Leitungsgeschwindigkeit zu bestimmen. Bei thermischen und mechanischen Schmerzrezeptoren beträgt die Leitungsgeschwindigkeit typischerweise 7 bis 89 Meilen pro Stunde (etwa 11 bis 143 Kilometer pro Stunde). Bei polymodalen und stillen Schmerzrezeptoren beträgt die Leitungsgeschwindigkeit normalerweise weniger als 7 Meilen pro Stunde (etwa 11 Kilometer pro Stunde).