Druck, Alpha, Beta, Nerven und ihre Funktion

Das vegetative Nervensystem (VNS), bestehend aus Sympathikus und Parasympathikus, steuert unwillkürliche Körperfunktionen. Der Sympathikus mobilisiert den Körper in Stresssituationen, während der Parasympathikus in Ruhephasen aktiv ist. Dieser Artikel beleuchtet die Funktionen des Sympathikus, seine Rezeptoren (Alpha und Beta), die beteiligten Neurotransmitter und die Auswirkungen auf verschiedene Organe.

Einführung in das vegetative Nervensystem

Das vegetative Nervensystem (VNS), auch autonomes Nervensystem genannt, ist ein phylogenetisch älteres System als das zentrale Nervensystem (ZNS). Es steuert lebenswichtige Funktionen wie Atmung, Herzschlag, Verdauung und Stoffwechsel weitgehend unwillkürlich. Das VNS passt die Körperfunktionen an Belastungssituationen an und reguliert Körpertemperatur und Fortpflanzung, ohne direkter willkürlicher Kontrolle zu unterliegen. Es besteht aus einem sympathischen und einem parasympathischen Anteil, die zentral miteinander integriert sind.

Der Sympathikus: Das "Gaspedal" des Körpers

Der Sympathikus ist ein Teil des vegetativen Nervensystems und spielt eine zentrale Rolle bei der Regulation der körperlichen Reaktionen auf Stress, Gefahr und aufregende Ereignisse. Er ist in Stress- und Notfallsituationen aktiv und versetzt den Körper in maximale Leistungsbereitschaft.

Anatomie des Sympathikus

Die sympathischen Fasern entspringen Kerngebieten im Bereich der Seitenhörner im Rückenmark. Durch die Foramina intervertebralia verlassen die Nervenfasern das Rückenmark und bilden entlang der Wirbelsäule den Truncus sympathicus (Grenzstrang). Dieser verläuft strickleiterartig entlang der Wirbelsäule von kranial nach kaudal und besteht aus vielen einzelnen Ganglien.

• Halswirbelsäule: Die sympathischen Nervenknoten liegen im tiefen Blatt der Halsfaszie eingebettet. Der Grenzstrang verläuft dann entlang der Arteria subclavia weiter in den Thorax.
• Lendenwirbelsäule: Der Musculus psoas major markiert die Lage der Lumbalganglien.
• Kreuzbein: Auf Höhe des Os sacrums liegen die Beckenganglien.
• Thorakale Wirbelsäule: Die Nn. splanchnici major (beginnt an den Grenzstrangganglien Th5-9) et minor (Th10-11), gelegentlich auch imus (Th12) verlassen die Wirbelsäule auf Höhe der thorakalen Wirbelsäule.

Physiologie des Sympathikus

Die beiden Haupttransmitter des Sympathikus sind Acetylcholin und Noradrenalin. Noradrenalin bindet an Alpha- und Beta-Adrenorezeptoren, weist aber eine höhere Affinität zu den Alpha-Rezeptoren auf. Dadurch ist die Wirkung von Noradrenalin dort am höchsten, wo die Dichte an Alpha-Adrenorezeptoren ebenfalls hoch ist. Während Noradrenalin postganglionär, also peripher wirkt, steuert Acetylcholin die präganglionären Effekte. Eine besondere Rolle bei der sympathischen Steuerung der Körperfunktionen nimmt das Nebennierenmark ein, dessen neuroendokrine Zellen präganglionär angesteuert werden.

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Funktionen des Sympathikus

Der Sympathikus bewirkt eine Steigerung der körperlichen Leistungsfähigkeit, indem Herz- und Atemfrequenz steigen, der Blutdruck sich erhöht und die Skelettmuskulatur vermehrt durchblutet wird. Um die körperliche Leistungsfähigkeit in Stress- oder Notsituationen möglichst optimal zu erhöhen, werden alle hinderlichen Vorgänge im System durch den Sympathikus gehemmt. Dazu zählen beispielsweise Verdauungsprozesse.

• Herz-Kreislauf-System: Erhöhung der Herzfrequenz und des Blutdrucks.
• Atmung: Beschleunigung der Atemfrequenz, Bronchodilatation (Erweiterung der Bronchien).
• Verdauung: Reduktion der Peristaltik und der Sekretion der Drüsen.
• Harnblase: Kontraktion des Musculus sphincter urethrae und Erschlaffung des Musculus detrusor vesicae.
• Auge: Erhöhung der Wahrnehmung.
• Schweißdrüsen: Steigerung der Schweißsekretion (cholinerg reguliert).

Alpha- und Beta-Adrenorezeptoren

Die Wirkung des Sympathikus wird über Adrenorezeptoren vermittelt, die sich in den Zellmembranen der Organe befinden. Man unterscheidet fünf verschiedene Adrenorezeptoren:

• Alpha1-Rezeptoren (α₁): Führen zu einer Verengung der Blutgefäße und einem erhöhten Gefäßtonus.
• Alpha2-Rezeptoren (α₂): Hemmen die Freisetzung von Noradrenalin.
• Beta1-Rezeptoren (β₁): Steigern die Herzfrequenz und die Kontraktionskraft des Herzens.
• Beta2-Rezeptoren (β₂): Führen zur Bronchodilatation und Vasodilatation.
• Beta3-Rezeptoren (β₃): Beteiligt an der Lipolyse (Fettabbau).

Sympathikotonie: Wenn der Sympathikus überaktiv ist

Normalerweise wechselwirken die sympathischen und parasympathischen Anteile des vegetativen Nervensystems in feiner Abstimmung. Im Falle eines pathologisch gesteigerten Sympathicotonus (Sympathikotonie) wären beispielsweise eine ständig erhöhte Herzfrequenz, ein erhöhter arterieller Blutdruck, verminderte Verdauungsfunktionen, vermehrtes Schwitzen sowie eine erweiterte Pupille, Unruhe oder Gereiztheit die Folge.

Pharmakologische Beeinflussung des Sympathikus

Es stehen verschiedene Medikamente zur Verfügung, die auf die Aktivität des Sympathikus Einfluss nehmen. Dies wird entweder über einen direkten Antagonismus an den Rezeptoren oder über eine Reduktion der Transmitterkonzentration bewirkt. Sie kommen zum Einsatz, wenn eine Erkrankung dadurch behandelt werden soll, dass der Sympathikus gesteigert aktiv ist.

Sympathomimetika

Sympathomimetika sind Substanzen, die die Wirkung von Adrenalin und Noradrenalin nachahmen und so zu einer Aktivierung des Sympathikus führen. Sie können direkt auf die Adrenorezeptoren wirken (direkte Sympathomimetika) oder zu einer verstärkten Ausschüttung von Noradrenalin führen (indirekte Sympathomimetika).

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• Adrenalin: Kardiopulmonale Reanimation, anaphylaktischer Schock, Pseudokrupp.
• Noradrenalin: Vasokonstriktor bei septischem Schock, perioperativ zur Anhebung des Blutdrucks.
• Dopamin: Anwendung bei starker Hypotonie oder Schock (nicht 1. Wahl).
• Dobutamin: Kardiogener Schock (akute Herzinsuffizienz), Echostresstest.
• Etilefrin: Low-Flow-Priapismus, Kreislaufstörungen mit Hypotonie.
• Xylometazolin, Oxymetazolin: Nasenspray/Nasentropfen (wirken abschwellend auf die nasale Schleimhaut).
• Phenylephrin: Augentropfen (bei allergischer Konjunktivitis).
• Ocriprenalin: Off-label-use in der Notfallmedizin bei bradykarden Herzrhythmusstörungen, um die Herzfrequenz zu steigern.
• Theodrenalin/Cafedrin: Bei Hypotonien im perioperativen Management.
• Beta2-Agonisten (Salbutamol, Fenoterol): Bronchospasmolyse bei Asthma bronchiale und COPD, Test auf Reversibilität von Atemwegsobstruktionen, Tokolyse (Fenoterol i.v. bei vorzeitig einsetzenden Wehen), Hyperkaliämie.
• Methylphenidat: Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätssyndrom (ADHS), Narkolepsie.
• Modafinil: Narkolepsie.

Sympatholytika

Sympatholytika sind Adrenozeptor-Antagonisten, die die Aktivität des Sympathikus hemmen.

• Selektive Alpha1-Antagonisten (Tamsulosin, Alfuzosin, Doxazosin, Prazosin, Terazosin): Benignes Prostatasyndrom (BPS), arterielle Hypertonie (2. Wahl), supportive Therapie bei Urolithiasis.
• Phenoxybenzamin (nicht-selektiver Alpha-Antagonist): Phäochromozytom, neurogene Blasenentleerungsstörung.
• Betablocker (Metoprolol, Bisoprolol, Atenolol, Nebivolol, Propranolol, Timolol, Sotalol, Carvedilol): Arterielle Hypertonie, kompensierte chronische Herzinsuffizienz, koronare Herzkrankheit (KHK), akutes Koronarsyndrom, supraventrikuläre Herzrhythmusstörungen.
• Alpha2-Agonisten (Clonidin, Moxonidin, α-Methyldopa): Alkohol- und Opioidentzug, arterielle Hypertonie (Reserveantihypertensivum zur Kombinationstherapie), hypertensive Krise, postoperatives Shivering, chronisches Offenwinkelglaukom (Clonidin), hypertensive Schwangerschaftserkrankungen (α-Methyldopa).
• Urapidil: Hypertensive Krisen, hypertensive Notfälle, Kombinationstherapie bei arterieller Hypertonie.

Das enterische Nervensystem (ENS)

Das enterische Nervensystem (ENS) ist ein weiterer wichtiger Bestandteil des autonomen Nervensystems. Es besteht aus einem komplexen Netzwerk von Nervenzellen im Magen-Darm-Trakt und steuert die Verdauungsprozesse weitgehend unabhängig von Gehirn und Rückenmark.

Herzratenvariabilität (HRV) und VNS-Analyse

Die Messung der Herzratenvariabilität (HRV) ist ein Diagnose-Tool zur Beurteilung des vegetativen Nervensystems. Die VNS-Analyse visualisiert die Balance von Sympathikus und Parasympathikus, wobei der Sympathikus als "Gaspedal" und der Parasympathikus als "Bremse" interpretiert wird. Bei akutem Stress reagiert der Körper mit erhöhtem Puls, Herzschlag und Blutdruck, während beim Entspannen das Gegenteil eintritt. Langfristiger Stress kann zu einem überaktiven Sympathikus und einem hypoaktiven Parasympathikus führen. Die VNS-Analyse misst die Zeitabstände zwischen den Herzschlägen und kann zur Beurteilung der Regulationsfähigkeit des VNS und zur Erkennung von Krankheiten, die den Herzschlag beeinflussen, eingesetzt werden.

Spannung und Entspannung im vegetativen Nervensystem

Spannung und Entspannung sind natürliche Lebenspole, die sich ergänzen. Der Sympathikus ist in der Anspannungsphase aktiv, während der Parasympathikus in der Entspannungsphase überwiegt. Ein Ungleichgewicht zwischen diesen beiden Systemen kann zu verschiedenen gesundheitlichen Problemen führen. Entspannungstechniken können helfen, das Gleichgewicht wiederherzustellen und die Regulationsfähigkeit des VNS zu verbessern.

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