Hast Du Dich schon einmal gefragt, warum vor einer wichtigen Prüfung Dein Herz anfängt zu rasen und dein Mund plötzlich ganz trocken wird? Vielleicht sieht Dir Dein Prüfer die Aufregung sogar an Deinen großen Pupillen an.
Der Sympathikus ist Teil des vegetativen Nervensystems und sorgt dafür, dass Dein Körper in Aktionsbereitschaft versetzt wird. Er aktiviert also alle lebenswichtigen Funktionen, um bei Belastung reibungslos zu funktionieren.
Wie genau er die Organe in unserem Körper steuert, was der Parasympathikus damit zu tun hat und welche Rolle Adrenalin dabei spielt, erfährst Du in diesem Artikel.
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.
Der Sympathikus ist ein Teil des vegetativen Nervensystems. Er sorgt in Stresssituationen dafür, dass die Leistung des Individuums erhöht wird und für den Körper benötigten Energiereserven abgebaut werden können. In der Lunge sorgt er beispielsweise für die Erweiterung der Bronchien, während er im Herzen die Kontraktionskraft steigert.
Sein Antagonist ist der Parasympathikus, welcher der Regeneration des Körpers dient.
Sein Ursprungsgebiet sind die Seitenhörner des Rückenmarks. Die dort entspringenden Nervenfasern erreichen, nachdem sie in sogenannten Ganglien umgeschaltet werden, nahezu alle Organe des Körpers.
Die Seitenhörner sind Bereiche in der grauen Substanz des Rückenmarks. Dieser Anteil des Rückenmarkes enthält vorwiegend die Zellkörper von Nervenzellen, die ihn gräulich erscheinen lassen. Im Gegensatz dazu steht die weiße Substanz, welche ihre Farbe durch die vielen in ihr gelegenen, myelinisierten Nervenfasern erhält.
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.
Thorakal bedeutet “zum Brustbereich gehörig”.
Der Begriff lumbal beschreibt Strukturen, die dem Lendenbereich zugehörig sind.
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.
Ein Ganglion, oft auch Nervenknoten genannt, ist eine Anhäufung von Nervenzellkörpern außerhalb des Zentralnervensystems. In ihnen erfolgt die Umschaltung vom ersten auf das zweite Neuron des Sympathikus, wobei der Reiz über eine Synapse von der einen auf die anderen Nervenzelle übertragen wird.
Paravertebrale Ganglien
Der sympathische Grenzstrang, der auch als Truncus sympathicus bezeichnet wird, verbindet perlschnurartig die einzelnen sympathischen Paravertebralganglien des Nervensystems miteinander.
Die Paravertebralganglien heißen so, weil sie direkt neben (para) den Wirbeln (vertebrae) liegen.
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.
Als Erfolgsorgane bezeichnet man die Organe, auf die der Reiz am Ende übertragen werden soll.
Axone, also Nervenfasern, welche sich vor dem Ganglion befinden, bezeichnet man auch als präganglionär, während man Axone nach dem Ganglion als postganglionär bezeichnet.
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.
Nicht zu verwechseln sind die Paravertebralganglien mit den Paraganglien des Sympathikus.
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.
Die Formatio reticularis ist ein ungenau abgrenzbarer, netzartiger Bereich aus grauer und weißer Substanz. Sie besteht aus zahlreichen Kerngebieten und durchzieht den Hirnstamm bis hin zum Rückenmark.
Sie beinhaltet größtenteils die Hirnnervenkerne und dient neben der motorischen Regulation insbesondere der Filterung primärafferenter Informationen aus dem Nervensystem.
Möchtest Du mehr über das Gehirn und seinen Aufbau erfahren, so schaue gerne im passenden Artikel dazu vorbei!
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.
Neben der funktionellen Einteilung des Nervensystems in vegetativ und somatisch ist auch eine topografische Einteilung nach der Lage im Körper möglich. Hierbei unterscheidet man das zentrale Nervensystem, bestehend aus Rückenmark und Gehirn, und das periphere Nervensystem.
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.
Nikotinerge Acetylcholinrezeptoren heißen so, weil neben Acetylcholin auch Nikotin diese Rezeptoren aktivieren kann. Neben den nikotinergen Acetylcholinrezeptoren gibt es die muscarinergen Acetylcholinrezeptoren. Sie werden neben Acetylcholin auch durch Muscarin, einem Pilzgift, aktiviert. Muskarinerge Acetylcholinrezeptoren findet man z. B. im Parasympathikus.
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.
Beispiele für die entgegengesetzten Wirkungen von Sympathikus und Parasympathikus im Nervensystem sind die Pupillen oder das Herz. Der Sympathikus sorgt für eine Erweiterung der Pupille – der Parasympathikus verengt sie. Der Sympathikus erhöht die Herzschlagfrequenz – der Parasympathikus erniedrigt sie.
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.
| Organ | Sympathikus | Parasympathikus |
| Augen | Erweiterung der Pupille | Verengung der Pupille |
| Herz | Steigerung der Herzfrequenz und Kontraktionskraft | Verringerung der Herzfrequenz |
| Lunge | Erweiterung der Bronchien | Verengung der Bronchien |
| Magen-Darm-Trakt | Verringerung der Motilität und Drüsensekretion | Erhöhung der Motilität und Drüsensekretion |
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.
Sympathikus - Das Wichtigste
Der Sympathikus ist ein wichtiger Anteil des vegetativen Nervensystems.
Er ist verantwortlich für unwillkürlichen Körpervorgänge.
Ebenso wirkt er im Allgemeinen auf Organe leistungssteigernd.
Der Sympathikus ist in Kampf- und Fluchtsituationen aktiv.
Der Parasympathikus ist der Antagonist des Sympathikus.
Das Ursprungsgebiet des Sympathikus sind die Seitenhörner der Rückenmarksegmente C8 bis L3, also vorwiegend des Brust- und Lendenmark. Deswegen wird der Sympathikus auch als thorakolumbales System bezeichnet.
Die Umschaltung der sympathischen Nervenfasern erfolgt in den Paravertebralganglien.
Die Paravertebralganglien bilden den Truncus sympathikus.
Wichtige Neurotransmitter sind das Acetylcholin und das Noradrenalin.
Sympathomimetika erhöhen die Wirkung des Sympathikus, Sympatholytika senken sie.
Nachweise
- pharmawiki.ch: Sympathomimetika. (20.06.2022)
- bionity.com: Sympathikus. (20.06.2022)
- Schünke et al. (2005) Prometheus. Kopf, Hals- und Neuroanatomie. Georg Thieme Verlag.
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