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Vegetatives Nervensystem

Das vegetative Nervensystem umfasst die vegetativen Fasern der peripheren Nerven, welche die glatte Muskulatur des Körpers innervieren und damit für die Steuerung der Organe und Organsysteme zuständig sind. Ihre Leistungen bleiben größtenteils unbewusst, d.h. ohne willkürliche Kontrolle.

Lebenswichtige Funktionen ("Vitalfunktionen") wie die Atmung, Abläufe im Magen-Darm Trakt und dem Urogenital- sowie Kreislaufsystem werden vom vegetative Nervensystem kontrolliert.

Es gliedert sich in das sympathische Nervensystem (Sympathikus) und das parasympathische Nervensystem (Parasympathikus).

Aufbau

Sympathikus und Parasympathikus unterscheiden sich morphologisch als auch funktionell. Sie wirken dezentral, doch ihre Faserbahnen haben ihren Ursprung im zentralen Nervensystem. Die meisten Organe bzw. Organsysteme werden für ihren Funktionsablauf von beiden Systemen innerviert.

Der Sympathikus ist für die schnelle Reaktion auf unterschiedliche Reize verantwortlich ("fight or flight") und der Parasympathikus bewirkt ein Dämpfung der äußeren Aktivität ("rest and digest").

Truncus sympathicus - posterior

Sympathikus

Das sympathische System beginnt mit den präganglionären Neuronen in den Rückenmarkssegmenten der Wirbel TH1-L2 (Nucleus intermediolateralis). Deren Axone ziehen zu den Grenzstrangganglien, den Hals- und Bauchganglien oder terminalen Ganglien. Die terminalen Ganglien befinden sich außerhalb des zentralen Nervensystems, wo auch die postganglionären Neurone zu finden sind.

Die Nervenfasern der postganglionären Neurone umfassen ein weites Versorgungsgebiet, das die Kopfregion, den Brust- und Bauchraum sowie die Gefäße der Extremitäten einbezieht. Dabei sind die Fasern relativ lang, da die Neurone recht rückenmarksnah lokalisiert sind.

Nach neueren Forschungen sind auch die Nervenfasern für die Versorgung der Beckenorgane dem Sympathikus zuzuordnen. Sie haben ihren Ursprung im sakralen Rückenmark. Von hier aus bildet sich der Plexus sacralis, aus dem der N. splanchnicus stammt.

Videoempfehlung: Nervensystem (en)
Hauptorgane und Nerven des Nervensystems.

Parasympathikus

Das parasympathische System beginnt mit präganglionären Neuronen im Hirnstamm. Deren lange Nervenfasern nehmen anschließend unterschiedliche Wege zu den postganglionären Neuronen nahe der versorgten Organe.

Der Nerv, der die meisten parasympathischen Fasern enthält, ist der N. vagus. Er verläuft vom Hirnstamm zu den meisten Organen des Brust- und Bauchraumes. Die Organe im Kopfbereich werden durch parasympathischen Anteile der Hirnnerven III (N. oculomotorius), VII (N. facialis) und IX (N. glossopharyngeus) innerviert.

Nervus vagus - anterior

Afferenzen

Zur Rückkopplung innerhalb des vegetativen Nervensystems und einer damit möglichen Anpassung der Organfunktionen, gehen von den innervierten Organen afferente Nervenfasern aus. Sie sind zum Beispiel Teil des vegetativen Reflexbogens und können viszerale oder somatische Nervenfasern sein.

Funktion

Die Steuerungszentrale für das vegetative Nervensystem ist der Hypothalamus, der die Regulation der Körperfunktionen koordiniert und seine Signale über die Formatio reticularis zu den präganglionären Neuronen von Sympathikus und Parasympathikus sendet. Der Hypothalamus steht in enger Verbindung zum somatischen Nervensystem.

Durch diese Verbindung sind auch afferente oder efferente Signale des somatischen Nervensystems in das Funktionssystem des vegetativen Nervensystems eingebunden. Zudem gibt es einen großen Einfluss durch die Einbindung des limbischen Systems, wodurch auch Emotionen bzw. affekte Organfunktionen mitsteuern.

Hypothalamus - sagittal

Die Regulation der Organfunktion geschieht grundsätzlich unter Einbindung des Hypothalamus auf Grundlage der Signale über den aktuellen Zustand innerhalb eines Organsystems. Eine Ausnahme stellen Reflexe dar, bei der die Steuerung erfolgt, ohne dass die Signale zuvor zum Hypothalamus gelangt sind.

In diesem Fall geschieht die Signalübertragung nur über den vegetativen Reflexbogen. Über die afferenten Fasern werden dabei zunächst Signale aus den verschiedenen Organen weitergeleitet. Efferente Fasern liefern dann als Antwort Signale an die glatte Muskulatur der Erfolgsorgane, woraus z.B. eine verstärkte Sekretion von Verdauungssäften oder eine Gefäßverengung zur Regulation des Blutdrucks erfolgt.

Unter Einbeziehung der kooperierenden Nervensysteme können Antworten auch in Form von Husten oder Erbrechen auftreten.

Abgesehen von somatischen Einflüssen arbeitet das vegetative Nervensystem normalerweise selbstständig und entzieht sich der Willkür des Menschen. Daher stammt auch die Bezeichnung autonomes Nervensystem.

Formatio reticularis - axial

Signalübertragung

Die Übermittlung von Signalen erfolgt im vegetativen Nervensystem über die zwei Neurotransmitter Acetylcholin und Noradrenalin.

Acetylcholin dient innerhalb des Parasympathikus sowie zwischen prä- und postganglionären Fasern des Sympathikus als Überträgersubstanz und bindet an (nicotinerge) Cholinrezeptoren.

Noradrenalin entfaltet seine Wirkung im peripheren Bereich des Sympathikus, dient also der Signalübertragung zwischen postganglionären Fasern und dem Endorgan. Hier wird von einer adrenergen Übertragung gesprochen.

Eine Ausnahme bilden die Schweißdrüsen, deren Aktivierung zwar durch den Sympathikus erfolgt, allerdings nicht mittels Noradrenalin, sondern durch Acetylcholin, da die Drüsen (muscarinerge) Cholinorezeptoren besitzen.

Videoempfehlung: Ganglien des Nervensystems (en)
Nervenzellarten, die außerhalb des ZNS lokalisiert sind.

Zusammenwirken von Sympathikus und Parasympathikus

Generell wirken beide Anteile des vegetativen Nervensystems in Abhängigkeit von der Situation auf die Organe. Dabei arbeiten sie antagonistisch zueinander.

Anhand der Betrachtung von Beispielen wird dies deutlicher:

  • Die Herzfunktion betreffend erreicht der Einfluss des Parasympathikus eine verlangsamte Erregungsleitung und somit eine Senkung der Schlagfrequenz. Der Sympathikus bewirkt das Gegenteil und steigert damit die Schlagfrequenz.
  • Im Auge aktivieren die Anteile des vegetativen Nervensystems jeweils gegenteilig wirkende Muskeln. Der Parasympathikus sorgt hier für eine Verengung der Pupille durch Kontraktion des M. sphincter pupillae, der Sympathikus für die Erweiterung durch Kontraktion des M. dilatator pupillae.
  • Im Magen-Darm-Bereich (enterisches Nervensystem, ERS) steuert das vegetative Nervensystem die Verdauungsfunktion, wobei der Parasympathikus den Tonus steigert und die Verdauung fördert, während der Sympathikus die entsprechenden Muskelzellen entspannt.

Setzt man diese Einflüsse zu bestimmten Situationen in Beziehung, wird ersichtlich dass der Sympathikus generell eine ergotrope (aktivierende) Wirkung hat und den Körper zu mehr Leistungsbereitschaft befähigt. Dazu werden einige, in diesem Fall vorrangige, Funktionsparameter wie die Herzfrequenz gesteigert oder die Pupille erweitert, wohingegen etwa die (möglicherweise behindernde) Darmtätigkeit ruht.

Dem entgegengesetzt wirkt der Parasympathikus trophotrop, es werden also die Funktionen dahingehend reguliert, dass er Körper in eine Ruhephase gelangen und sich regenerieren kann.

Klinik

Die situationsbedingte Anpassung der Organfunktionen durch das vegetative Nervensystem kann ins Ungleichgewicht kommen, wobei eines der Systeme (Sympathikus oder Parasympathikus) dominierend agiert.

Ein Beispiel ist die Sympathikotonie (sympathikotone Reaktionslage), bei der der Sympathikus verstärkt auf die Organe einwirkt, da der Hormonspiegel (Adrenalin und Noradrenalin) z.B. aufgrund einer extremen Stress- oder Schmerzsituation erhöht ist. Dies bedeutet eine stetige Ausrichtung des Körpers auf Leistung und Aktivität.

Anzeichen für eine Sympathikotonie sind äußerlich in erster Linie eine erweiterte Pupille und verstärktes Schwitzen sowie ein auffallendes Verhalten (gesteigerte Wachheit, Gereiztheit, Unruhe). Innerlich sind zudem Tachykardie, erhöhter Blutdruck, verminderte Verdauungsfunktion durch geringe Darmperistaltik sowie geringe Salzsäureproduktion des Magens feststellbar.

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Quellen anzeigen

Quellen:

  • S. Silbernagl, A. Despopoulos: Taschenatlas Physiologie, 8. Auflage, Georg Thieme Verlag (2012), S. 82-85
  • J. Huppelsberg, K. Walter: Kurzlehrbuch Physiologie, 3. Auflage, Georg Thieme Verlag (2009), S. 265-266
  • H.-W. Delank, W. Gehlen: Neurologie, 11. Auflage, Georg Thieme Verlag (2006), S. 57-58
  • J. C. Cordes, W. Arnold, B. Zeibig: Physiotherapie-Grundlagen und Techniken der Hydro-, Elektrotherapie und Massage, Elsevier GmbH (1989), S.26-28
  • I. Espinosa Medina, O. Saha, F. Boismoreau et al.: The sacral autonomic outflow is sympathetic. sciencemag.org (2016), Band 354, Auflage 6314, S. 893-896

Text, Review, Layout:

  • Nicole Gonzalez
  • Marie Hohensee

Illustration:

  • Truncus sympathicus – posterior - Yousun Koh
  • Nervus vagus – anterior - Yousun Koh
  • Hypothalamus – sagittal – Paul Kim
  • Formatio reticularis – axial – Paul Kim

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