Sympathikus

Sympathikus – Definition

Die beiden zu Beginn beschriebenen Reaktionen sind typische “Fight-or-Flight”-Reaktionen, die durch den Sympathikus ausgelöst werden. Der Sympathikus ist der Teil des vegetativen (d. h. des autonomen) Nervensystems, der anregend auf unsere Organaktivität wirkt. Hier hat seine Aktivierung den Abbau von benötigten Energiereserven zur Folge.

Zum vegetativen Nervensystem gehören zusätzlich der Parasympathikus und das enterische Nervensystem.

Sein Ursprungsgebiet sind die Seitenhörner des Rückenmarks. Die dort entspringenden Nervenfasern erreichen, nachdem sie in sogenannten Ganglien umgeschaltet werden, nahezu alle Organe des Körpers.

Bekommst Du es während eines Horrorfilms oder vor einer Prüfung mit der Angst zu tun, so zeigen sich die gleichen körperlichen Reaktionen, wie bei einem Tier, das seinem Feind gegenübersteht. Ihm bleiben zwei Reaktionsmöglichkeiten: kämpfen oder fliehen.

Unabhängig davon, für welche der beiden Optionen sich das Tier entscheidet, wird sich der Körper an die Situation anpassen und optimale Bedingungen für Kampf oder Flucht schaffen: Die Bronchien erweitern sich, damit das Blut ausreichend mit Sauerstoff angereichert werden kann, das Herz klopft schnell und stark, sodass die Muskulatur gut durchblutet wird. Währenddessen wird die Verdauung heruntergefahren und viele weitere Aktionen werden ausgelöst.

Sympathikus – Nervensystem Anatomie

Die Anatomie des Sympathikus ist sehr komplex und beinhaltet viele Zwischenstationen. Die Zellkörper der sympathischen Nervenzellen liegen in den Seitenhörnern des Rückenmarks.

Genau genommen findet man diese vegetativen Seitenhörner in den Rückenmarksegmenten C8 bis L3, also im Bereich des Brust- und Lendenmarks. Deswegen wird, in Bezug auf den Sympathikus, auch oft von einem “thorako-lumbalen System” gesprochen. Hier sind die ersten Neurone des Sympathikus lokalisiert.

Von den Seitenhörnern aus ziehen die Nervenfasern der sympathischen Neurone zunächst zusammen mit den motorischen Nervenfasern, die für die willkürlichen Bewegungen des Körpers verantwortlich sind, durch die Vorderwurzel des Rückenmarks.

Die Vorder- und die Hinterwurzel eines Rückenmarksegments vereinigt sich im weiteren Verlauf zu einem Spinalnerv. Die motorischen Nervenfasern verlaufen in diesem Spinalnerv weiter, wohingegen die sympathischen Fasern vor der Vereinigung zum Spinalnerv abzweigen und als Rami communicantes albi zu den Paravertebralganglien des Grenzstranges ziehen.

Ganglien des Sympathikus

Die Nerven des Nervensystems sind vom Ursprung bis zum Ansatz immer wieder zwischengeschaltet. Dies geschieht in sogenannten Ganglien.

Paravertebrale Ganglien

Der sympathische Grenzstrang, der auch als Truncus sympathicus bezeichnet wird, verbindet perlschnurartig die einzelnen sympathischen Paravertebralganglien des Nervensystems miteinander.

Für jedes Segment des Rückenmarks gibt es auf jeder Seite ein solches sympathisches Ganglion.

Die Nervenfaser der zweiten (postganglionären) Nervenzelle gelangt dann in Form eines weiteren Verbindungsastes, dem ramus communicans griseus, wieder zurück zum Spinalnerv. Im Spinalnerv verlaufend erreichen die sympathischen Nervenfasern ihre Erfolgsorgane.

Das Rückenmark, die austretenden Nervenfasern und dementsprechend auch der Grenzstrang verhalten sich symmetrisch. Deshalb kannst Du Dir den Grenzstrang wie eine Strickleiter im Nervensystem vorstellen, die entlang der Wirbelsäule verläuft und sich von der Schädelbasis bis zum Steißbein erstreckt.

Prävertebrale Ganglien

Neben den paravertebralen Ganglien gibt es im Sympathikus noch die prävertebralen Ganglien. Aus diesen Ganglien ergeben sich die Nervi Splanchnici. Ihre Aufgabe ist die vegetative Versorgung der inneren Organe.

Zu ihnen gehören:

• der N. splanchnicus major
• der N. splanchnicus minor,
• der N. splanchnicus tertius,
• die Nn. splanchnici lumbales und
• die Nn. splanchnici sacrales.

Die Zellkörper der Nn. splanchnici liegen im Seitenhorn des Rückenmarks. Hier erfolgt also keine Umschaltung in den Paravertebralganglien. Trotzdem passieren die Nn. splanchnici die paravertebralen Ganglien.

Paraganglien

Als größtes Paraganglion des Sympathikus kann das Nebennierenmark betrachtet werden. Dieses Paraganglion enthält modifizierte Neurone, sogenannte chromaffine Parenchymzellen. Diese besonderen Zellen produzieren die Katecholamine Adrenalin und Noradrenalin.

Das Nebennierenmark wird durch präganglionäre sympathische Fasern erreicht und besagte Zellen reagieren bei einer Ausschüttung von Acetylcholin mit einer Ausschüttung von Adrenalin und Noradrenalin.

Das zweite Neuron ist hier eine neuroendokrine Zelle. Diese setzt ihre Transmitter als Hormone frei.

Die Besonderheit der Halsganglien

Über jene zuvor erklärte Abläufe erreichen sympathische Nervenzellen fast alle Organe des Körpers. Im Halsbereich gibt es jedoch eine Besonderheit.

Das erste Brustganglion ist nämlich mit dem Ganglion inferius, dem letzten der drei Halsganglien, zum Ganglion stellatum/cervicothoracicum verschmolzen. Der Name kommt daher, dass dieses Ganglion mit seinen Abzweigungen einem Stern ähnelt. Seine sympathischen Fasern strahlen in Herz, Lunge, Hals, Kopf und Arme aus.

Die anderen beiden Halsganglien, das Ganglion superius und medius, sind nicht verschmolzen und stehen somit allein. Besonders ist außerdem, dass alle drei in den Halsganglien umgeschalteten Neurone aus dem gleichen Rückenmarksegment – nämlich C8 – entspringen.

Da auch die Kopfregion sympathisch versorgt werden muss, entsendet das oberste Halsganglion, das Ganglion cervicale superficiale, Nervenfasern zum Kopf. Dort können sie dann z. B. sympathisch auf die Augen, auf die Tränendrüsen und die Speicheldrüsen einwirken.

Übergeordnete Steuerungszentren

Der Sympathikus kann jedoch nicht an alles Stellen selbstständig funktionieren. Daher gibt es übergeordnete Zentren, die Impulse ins Rückenmark aussenden können. Zu jenen Steuerzentren des Nervensystems zählen der Hypothalamus, der Hirnstamm und die Formatio reticularis.

Sympathikus – Funktion

Der Sympathikus ist Teil des vegetativen Nervensystems. Das vegetative Nervensystem wird auch als autonomes (eigenständiges) Nervensystem bezeichnet, da es die unwillkürlich ablaufende Vorgänge steuert, die vom Menschen nicht bewusst gesteuert werden können.

Das vegetative Nervensystem setzt sich zusammen aus dem Sympathikus, dem Parasympathikus und dem enterischen Nervensystem. Letzteres liegt zwischen den Muskeln des Magen-Darm-Traktes und wirkt dort als eigenständiges Nervensystem. Trotzdem können Sympathikus und Parasympathikus es beeinflussen.

Dem vegetativen Nervensystem steht das somatische Nervensystem gegenüber. Es wird auch als animalisches oder willkürliches Nervensystem bezeichnet, weil es die bewusst ablaufenden Körperfunktionen, z. B. bewusste Bewegungen steuert.

Der Sympathikus sorgt in Stresssituationen dafür, dass die Leistung des Individuums erhöht wird. Deswegen bezeichnet man die Wirkungen des Sympathikus auch als ergotrop, also als leistungssteigernd. Das zeigt sich an verschiedenen Organen auf unterschiedliche Weise.

Wirkung des Sympathikus auf die Augen

Der Sympathikus führt am Auge zur Mydriasis, also zur Weitstellung der Pupille. Das ist möglich, weil sympathische Nervenfasern den “Pupillenerweiterer” versorgen. Außerdem versorgen die Fasern Anteile der Augenmuskulatur, welche beim Anheben des Oberlides mitwirkt.

Sympathikus – Wirkung auf das Herz

Der Sympathikus wirkt sich in verschiedener Weise auf das Herz aus. Man beschreibt seine Effekte am Herzen als:

• Positiv chronotrop, da er die Herzfrequenz steigert;
• Positiv inotrop, da er die Kontraktionskraft des Herzens steigert;
• Positiv dromotrop, da er die Erregungsleitung beschleunigt;
• Positiv lusitrop, da er zu einer schnelleren Relaxation des Herzmuskels führt.

Sympathikus – Wirkung auf die Lunge

In der Lunge führt der Sympathikus zu einer Erweiterung der Bronchien. Auf diesem Wege kann eine größere Luftmenge in die Lunge gelangen. Diesen Effekt kann man sich auch bei der Asthmabehandlung zunutze machen, da bei dieser Erkrankung die Atemwege verengt sind.

Sympathikus – Wirkung auf den Magen-Darm-Trakt

In den bisher betrachteten Beispielen hatte der Sympathikus eine aktivierende Wirkung. Im Magen-Darm-Trakt verhält sich der Sympathikus etwas anders.

Während der Flucht oder während eines Kampfes ist eine angeregte Verdauung der Nahrung eher störend als hilfreich und die Durchblutung der Muskulatur hat Vorrang. Es ist also naheliegend, dass der Sympathikus auf den Magen-Darm-Trakt hemmend wirkt. Überwiegt die Wirkung des Sympathikus im Magen-Darm-Trakt, so nimmt die Bewegung und die Aktivität von Drüsen des Gastrointestinaltraktes ab.

Sonstige Wirkungen des Sympathikus

Neben den besprochenen Organen wirkt der Sympathikus auf viele weitere Organe, z. B. die Harnblase oder die Speicheldrüsen. In den meisten Fällen sind die Effekte des Sympathikus mit dem Vergleich zu einer Kampfsituation herleitbar.

Sympathikus – Neurotransmitter

Elementar für das Gegenspiel zwischen Sympathikus und Parasympathikus ist, dass beide Systeme unterschiedliche Botenstoffe verwenden. Die Botenstoffe des Nervensystems bezeichnet man als Neurotransmitter. Durch die verschiedenen Neurotransmitter von Sympathikus und Parasympathikus, sowie die entsprechenden Rezeptoren, weiß das Organ, ob es seine Aktivität erhöhen oder senken soll.

Es gibt zwei wichtige Neurotransmitter des Sympathikus:

• Acetylcholin als Neurotransmitter des 1. Neurons und
• Noradrenalin als Neurotransmitter des 2. Neurons.

Acetylcholin

Acetylcholin ist der Neurotransmitter bei der Umschaltung vom ersten auf das zweite sympathische Neuron. Das bedeutet, dass das präganglionäre Neuron an der Synapse Acetylcholin ausschüttet. Das Acetylcholin wird dazu in den Endknöpfen der Nervenfasern produziert.

Bei den Rezeptoren für das präganglionär ausgeschüttete Acetylcholin handelt es sich um nikotinerge Acetylcholinrezeptoren.

Acetylcholin ist auch ein Transmitter an der neuromuskulären Endplatte. Es ist also verantwortlich für die Kontraktion der Skelettmuskulatur.

Noradrenalin

Adrenalin und Noradrenalin sind sich sehr ähnlich. Das liegt auch daran, dass Noradrenalin in unserem Körper die Vorstufe von Adrenalin ist. Adrenalin spielt aber als Neurotransmitter eine untergeordnete Rolle und entfaltet seine Wirkung vielmehr als Hormon.

Das zweite sympathische Neuron benutzt zur Kommunikation mit dem Zielorgan Noradrenalin, welches aus der Aminosäure Tyrosin gebildet wird. Im Parasympathikus hingegen wird sowohl am prä- als auch am postganglionären Neuron Acetylcholin ausgeschüttet.

Durch die verschiedenen Neurotransmitter ist also die Entfaltung der verschiedenen Wirkungen an den Erfolgsorganen möglich. Lediglich an den Schweißdrüsen und dem Nebennierenmark wird auch vom Sympathikus Acetylcholin als Botenstoff genutzt.

Die Rezeptoren für das Noradrenalin bezeichnet man als Adrenorezeptoren. Sie können eingeteilt werden in α- und ß-Rezeptoren. Die verschiedenen Neurotransmitter werden abermals relevant, wenn Du Dich mit der medikamentösen Beeinflussung des Sympathikus beschäftigst.

Zusammenspiel des Sympathikus mit dem Parasympathikus

Dem thorakolumbalen System, steht das kraniosakrale System gegenüber. Sympathikus und Parasympathikus wirken im vegetativen Nervensystem entgegengesetzt. Deswegen bezeichnet man sie auch als Gegenspieler oder Antagonisten.

Der Sympathikus überwiegt in “Fight-and-Flight”-Situationen, um die Leistung zu steigern. Der Parasympathikus dagegen überwiegt im “Rest-and-Digest”-Modus, also dann, wenn wir uns ausruhen und verdauen. Man bezeichnet die Wirkungen des Parasympathikus daher auch als trophotrop, d. h. auf die Ernährung ausgerichtet.

Solche antagonistischen Wirkungen lassen sich an vielen Organen beobachten. Damit diese möglich sind, müssen die Organe sowohl durch sympathische Nervenfasern, als auch durch parasympathische Nervenfasern versorgt werden.

Allerdings gibt es auch ein paar Ausnahmen. Dabei sind beispielsweise Venen, die glatte Muskulatur der Skelettmuskelarteriolen oder die Schweißdrüsen zu nennen, welche nur sympathisch innerviert werden. Die Tränendrüsen hingegen sind nur parasympathisch innerviert.

Hier siehst Du eine kurze Übersicht über die verschiedenen Wirkungen und die jeweiligen Gegenwirkungen von Sympathikus und Parasympathikus.

Störungen und Überfunktion des Sympathikus

Der sympathische Anteil des vegetativen Nervensystems kann aus verschiedenen Gründen beeinträchtigt sein.

Vegetative Dystonie

Bei einer vegetativen Dystonie ist das Gleichgewichtsverhältnis von Parasympathikus und Sympathikus verschoben. Es gibt die Sympathikotonie, bei der vermehrt Sympathikusaktivität zu verzeichnen ist. Davon abzugrenzen ist die Parasympathikotonie, bei der der Parasympathikus überwiegt. Symptome der Sympathikotonie sind entsprechend der Wirkung des Sympathikus z. B. eine erhöhte Herzfrequenz und allgemeine Nervosität.

Horner-Syndrom

Bei dem sogenannten Horner-Syndrom ist der Anteil des Sympathikus geschädigt, welcher den Augenbereich versorgt. Die Ursachen dieser Schädigung sind vielfältig, z. B. kann ein Trauma zu einer Verletzung führen oder eine Entzündung kann das Nervensystem beschädigen.

Das Horner-Syndrom sieht man anhand von drei sehr typischen Symptomen. Diese kann man sich gut merken, wenn man weiß, was der Sympathikus am Auge normalerweise bewirkt. Zu den Symptomen gehören:

• Die Verengung der Pupille,
• ein hängendes oberes Augenlid und
• daher ein insgesamt eingesunken erscheinender Augapfel.

Therapie – Sympathomimetika und Sympatholytika

Die verschiedenen Wirkungen des Sympathikus auf Organe können auch mithilfe von Medikamenten beeinflusst werden. Dabei unterscheidet man Sympathomimetika, welche die sympathische Wirkung verstärken und Sympatholytika, welche den Sympathikus abschwächen.

Sympathomimetika

Bei den Sympathomimetika unterscheidet man direkte Sympathomimetika, welche das Noradrenalin (bzw. Adrenalin) als Neurotransmitter des Sympathikus nachahmen und indirekte Sympathomimetika, welche den Abbau der Botenstoffe im synaptischen Spalt hemmen, sodass diese dort länger ihre Wirkung entfalten können.

Zur Anwendung kommen Sympathomimetika beispielsweise bei Asthma wegen der erweiternden Wirkung auf die Bronchien und in Nasensprays, um eine Abschwellung der Nasenschleimhaut durch die gefäßverengende Wirkung zu erzielen.

Sympatholytika

Sympatholytika hingegen sollen die Wirkung des Sympathikus aufheben. Das kann z. B. bei chronischem Bluthochdruck sinnvoll sein. Sie wirken, indem sie die Rezeptoren für die Botenstoffe blockieren und so die Reizweiterleitung im Nervensystem behindern. Je nachdem, welchen Rezeptor sie blockieren, unterscheidet man bei den Sympatholytika die α- und ß-Rezeptorenblocker.