Allgemeine Charakteristik des vegetativen Nervensystems
Das vegetative Nervensystem (VNS) ist die Gesamtheit zentraler und peripherer neuronaler Strukturen, die die koordinierte Tätigkeit der inneren Organe gewährleisten. Die wichtigsten Effektorgorgane des VNS sind die inneren Organe, die Exokrinendrüsen, das Herz, die glatte Muskulatur der Gefäße und die glatte Muskulatur der inneren Organe.
Man unterscheidet folgende Abschnitte:
- sympathischer Abschnitt;
- parasympathischer Abschnitt;
- metasympathischer Abschnitt (wird in der russischsprachigen Literatur gesondert betrachtet).
Der sympathische und der parasympathische Abschnitt sind funktionelle Antagonisten: Sie üben auf die Organe gegensätzliche Wirkungen aus, was eine feine Regulation der vegetativen Funktionen ermöglicht.
Zweineuronaler Weg der vegetativen Innervation
Der Weg vom VNS-Zentrum zum Effektorgan besteht immer aus zwei hintereinander geschalteten Neuronen:
- Präganglionäres Neuron — der Zellkörper liegt im ZNS (Rückenmark oder Hirnstamm); sein Axon wird als präganglionäre Faser bezeichnet und zieht zum Ganglion.
- Postganglionäres Neuron — der Zellkörper befindet sich im vegetativen Ganglion; sein Axon, die postganglionäre Faser, zieht direkt zum Effektorgan.
Im Ganglion findet eine Synapse zwischen der präganglionären Faser und dem Zellkörper des zweiten Neurons statt.
Sympathischer Teil
Die Zellkörper der präganglionären Neurone des sympathischen Abschnitts sind in den Seitenhörnern des Rückenmarks (thorakolumbale Segmente) lokalisiert. Die präganglionären Fasern sind kurz, verlaufen zu den Ganglien und werden umgeschaltet:
- im Grenzstrang (Truncus sympathicus) — zur Innervation des Herzens, der Bronchien, der Kopforgane (einschließlich des Auges);
- in prävertebralen Ganglien — dem Ganglion coeliacum, Ganglion mesentericum superius, aortorenalen Ganglion, Ganglion mesentericum inferius, Ganglion hypogastricum — vorwiegend für Organe unterhalb des Zwerchfells.
Die postganglionäre Faser ist lang; als Leitungsbahn zum Organ nutzt sie eine Arterie, die sie mit einem Plexus umgibt.
Parasympathischer Teil
Die Zellkörper der präganglionären Neurone des parasympathischen Abschnitts befinden sich in zwei Zonen:
- vegetative Hirnnervenkerne des III., VII., IX. und X. Hirnnervenpaares, die im Hirnstamm liegen;
- Seitenhörner der Sakralsegmente des Rückenmarks (S2–S4) — für die Beckenorgane (Harnblase, Fortpflanzungssystem, distale Darmabschnitte).
Die präganglionären Fasern sind lang; die Ganglien befinden sich in der Nähe des Organs oder intramural (in der Organwand). Daher sind die postganglionären Fasern kurz und benötigen keine Gefäßleitungsbahn.
Mediatoren und Rezeptoren
Die Signalübertragung im VNS erfolgt über zwei Mediatorsysteme:
- Cholinerg — Mediator ist Acetylcholin, wirkt auf Cholinozeptoren (N-nikotinische und M-muskarinische).
- Adrenerg — Mediatoren sind Noradrenalin und Adrenalin, wirken auf α1-, α2-, β1-, β2-, β3-Adrenorezeptoren.
Verteilung der Mediatoren:
- In der ganglionären Synapse beider Abschnitte wird Acetylcholin ausgeschüttet (Wirkung auf N-Cholinozeptoren).
- Die postganglionäre Faser des Sympathikus schüttet Noradrenalin (Adrenalin) aus — auf die Adrenorezeptoren des Organs.
- Die postganglionäre Faser des Parasympathikus schüttet Acetylcholin aus — auf die M-Cholinozeptoren des Organs.
Hauptwirkungen auf die Zielorgane
Herz. Der Sympathikus erhöht über β1-Adrenorezeptoren die Frequenz, die Kontraktionskraft und die Überleitungsgeschwindigkeit. Der Parasympathikus senkt diese Werte über M-Cholinozeptoren.
Bronchien. Der Sympathikus entspannt über β2-Adrenorezeptoren die glatte Bronchialmuskulatur (Bronchodilatation) und hemmt die Drüsensekretion. Der Parasympathikus bewirkt über M-Cholinozeptoren eine Bronchokonstriktion und eine Verstärkung der Sekretion.
Gastrointestinaltrakt. Der Sympathikus hemmt die Motilität und die Drüsensekretion. Der Parasympathikus verstärkt die Motilität und die Sekretion der Verdauungsdrüsen.
Pupille. Der Sympathikus bewirkt über α1-Adrenorezeptoren des Musculus dilatator pupillae eine Mydriasis (Pupillenerweiterung). Der Parasympathikus bewirkt über M-Cholinozeptoren des Musculus sphincter pupillae eine Miosis (Pupillenverengung).
Höheres Zentrum der vegetativen Regulation
Über den segmentalen Zentren von Sympathikus und Parasympathikus steht der Hypothalamus — das höchste subkortikale Zentrum der vegetativen Regulation. In ihm unterscheidet man bedingt:
- vordere Kerne — integrative Zentren des parasympathischen Abschnitts;
- hintere Kerne — integrative Zentren des sympathischen Abschnitts;
- mittlere Kerne — vorwiegend Regulation des Stoffwechsels und der endokrinen Funktionen.
Der Hypothalamus koordiniert die Arbeit beider VNS-Abschnitte und stimmt sie mit der endokrinen Regulation und den Verhaltensreaktionen ab.
Schlüsselpunkte
- Das VNS innerviert innere Organe, Drüsen, das Herz und die glatte Muskulatur; es besitzt einen sympathischen und einen parasympathischen Abschnitt, die funktionelle Antagonisten sind.
- Der efferente Weg des VNS ist immer zweineuronal: präganglionäres Neuron im ZNS und postganglionäres Neuron im Ganglion.
- Zentren des Sympathikus — Seitenhörner der thorakolumbalen Segmente des Rückenmarks; Ganglien — Grenzstrang und prävertebrale Plexus.
- Zentren des Parasympathikus — vegetative Kerne der III., VII., IX., X. Hirnnervenpaare und Seitenhörner der Segmente S2–S4.
- In den Ganglien beider Abschnitte ist der Mediator Acetylcholin (N-Cholinozeptoren).
- Am Effektor schüttet der Sympathikus Noradrenalin/Adrenalin (Adrenorezeptoren) und der Parasympathikus Acetylcholin (M-Cholinozeptoren) aus.
- Der Sympathikus steigert die Herzarbeit, erweitert Bronchien und Pupillen, hemmt den Gastrointestinaltrakt; der Parasympathikus bewirkt entgegengesetzte Effekte.
- Höchstes Zentrum der vegetativen Regulation ist der Hypothalamus: vordere Kerne — Parasympathikus, hintere — Sympathikus.