Sympathisches Nervensystem des Thorax: Anatomie, Funktion und klinische Bedeutung

Einführung

Das sympathische Nervensystem (SNS) ist ein entscheidender Bestandteil des autonomen Nervensystems (ANS), das unbewusste Körperfunktionen wie Herzfrequenz, Verdauung und Atmung steuert. Innerhalb des Brustkorbs spielt das SNS eine wichtige Rolle bei der Regulierung verschiedener physiologischer Prozesse, die für die Aufrechterhaltung der Homöostase und die Reaktion auf Stressoren unerlässlich sind. Dieser Artikel befasst sich mit der Anatomie des sympathischen Nervensystems im Brustkorb und beleuchtet seine Funktion, klinische Bedeutung und Beziehung zum Parasympathikus.

Das autonome Nervensystem (ANS)

Das autonome oder vegetative Nervensystem (ANS) ist derjenige Abschnitt des NS, der die nervöse Steuerung aller viszeralen Organe einschließlich der glatten Muskulatur, des Herz-Kreislauf-Systems und der Drüsen vermittelt. Damit regelt es viszerale und homöostatische Funktionen, die den inneren Rahmenbedingungen des Organismus und damit letztendlich der Aufrechterhaltung des Lebens dienen. Seine Tätigkeit erfolgt in der Regel unbewußt und ist auch unserem Willen (weitgehend) entzogen ("autonom").

Das ANS kann in 2 Komponenten geteilt werden, den Sympathikus und Parasympathikus. Eine Komponente stimuliert, die andere inhibiert die viszeralen Organe.

Anatomie des sympathischen Nervensystems im Brustkorb

Das sympathische Nervensystem ist durch seine thorakolumbale Ausrichtung gekennzeichnet, wobei präganglionäre Neuronen aus dem Rückenmark in den thorakalen (T1-T12) und lumbalen (L1-L2) Segmenten entspringen. Diese Neuronen bilden Synapsen mit postganglionären Neuronen in den sympathischen Ganglien, die sich entlang der Wirbelsäule in einer Kette befinden, die als Truncus sympathicus (Grenzstrang) bezeichnet wird.

Der Grenzstrang

Der Grenzstrang verläuft in Form des Grenzstrangs strickleiterartig entlang der Wirbelsäule von kranial nach kaudal und besteht aus vielen einzelnen Ganglien. Im Bereich der Halswirbelsäule liegen die sympathischen Nervenknoten im tiefen Blatt der Halsfaszie eingebettet. Der Grenzstrang verläuft dann entlang der Arteria subclavia weiter in den Thorax. Nahe der Lendenwirbelsäule markiert der Musculus psoas major die Lage der Lumbalganglien. Auf Höhe des Os sacrums (Kreuzbein) liegen die Beckenganglien.

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Der Grenzstrang ist eine paarige Struktur, die sich beidseitig der Wirbelsäule erstreckt und vom Schädel bis zum Steißbein reicht. Im Brustkorb enthält der Grenzstrang typischerweise 12 Ganglien, die den Brustsegmenten des Rückenmarks entsprechen. Diese Ganglien sind über Internodalsegmente miteinander verbunden, die eine vernetzte Struktur bilden, die die Kommunikation zwischen verschiedenen sympathischen Ebenen ermöglicht.

Präganglionäre Neuronen

Die präganglionären Neuronen des sympathischen Nervensystems haben ihren Ursprung in den Seitenhörnern der thorakalen Rückenmarkssegmente. Ihre Axone verlassen das Rückenmark über die vorderen Wurzeln und treten über die Rami communicantes albi in den Grenzstrang ein. Innerhalb des Grenzstrangs können präganglionäre Axone einen von drei Wegen einschlagen:

1. Synapsen im Grenzstrangganglion: Einige präganglionäre Axone bilden Synapsen mit postganglionären Neuronen im Grenzstrangganglion auf derselben Höhe.
2. Auf- oder Absteigen im Grenzstrang: Andere präganglionäre Axone können im Grenzstrang auf- oder absteigen, bevor sie in Ganglien auf anderen Ebenen Synapsen bilden. Dies ermöglicht es einem einzigen präganglionären Neuron, mehrere postganglionäre Neuronen in verschiedenen Zielorganen zu beeinflussen.
3. Durchgang durch den Grenzstrang: Einige präganglionäre Axone passieren den Grenzstrang, ohne Synapsen zu bilden, und setzen ihren Weg zu prävertebralen Ganglien in der Bauchhöhle fort. Diese Axone bilden die Splanchnikusnerven, die eine wichtige Rolle bei der Innervation der Bauchorgane spielen.

Postganglionäre Neuronen

Die Zellkörper der postganglionären Neuronen befinden sich in den sympathischen Ganglien, entweder in den Grenzstrangganglien oder in den prävertebralen Ganglien. Postganglionäre Axone sind unmyelinisiert und treten über die Rami communicantes grisei wieder in die Spinalnerven ein. Von dort aus gelangen sie zu ihren Zielorganen und regulieren verschiedene Funktionen.

Innervation der Thoraxorgane

Das sympathische Nervensystem versorgt die verschiedenen Organe und Gewebe im Brustkorb mit Nerven, darunter:

• Herz: Sympathische Nerven zum Herzen erhöhen die Herzfrequenz, die Kontraktionskraft und die Erregungsleitungsgeschwindigkeit. Diese Effekte werden durch die Freisetzung von Noradrenalin erreicht, das an adrenerge Rezeptoren auf den Herzmuskelzellen bindet.
• Lunge: Sympathische Nerven zur Lunge bewirken eine Bronchodilatation, die den Luftstrom in die und aus der Lunge erhöht. Dies wird durch die Aktivierung von Beta-2-adrenergen Rezeptoren auf den glatten Muskelzellen der Bronchien erreicht.
• Blutgefäße: Sympathische Nerven zu den Blutgefäßen im Brustkorb bewirken eine Vasokonstriktion, die den Blutdruck erhöht und den Blutfluss zu anderen Organen umleitet. Dies wird durch die Aktivierung von Alpha-1-adrenergen Rezeptoren auf den glatten Muskelzellen der Blutgefäße erreicht.
• Schweißdrüsen: Sympathische Nerven zu den Schweißdrüsen im Brustkorb fördern die Schweißproduktion, die zur Thermoregulation beiträgt. Im Gegensatz zu den meisten anderen sympathischen Neuronen sind die Neuronen, die die Schweißdrüsen innervieren, cholinerg, das heißt, sie setzen Acetylcholin als Neurotransmitter frei.

Splanchnikusnerven

Die Splanchnikusnerven sind präganglionäre sympathische Axone, die den Grenzstrang passieren, ohne Synapsen zu bilden, und zu prävertebralen Ganglien in der Bauchhöhle ziehen. Die Splanchnikusnerven des Brustkorbs umfassen den N. splanchnicus major, den N. splanchnicus minor und den N. splanchnicus imus. Diese Nerven versorgen die Bauchorgane mit Nerven und regulieren verschiedene Funktionen wie Verdauung, Stoffwechsel und endokrine Sekretion.

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• N. splanchnicus major: Entspringt den thorakalen Ganglien T5-T9 und zieht zum Ganglion coeliacum.
• N. splanchnicus minor: Entspringt den thorakalen Ganglien T10-T11 und zieht zum Ganglion aorticorenale.
• N. splanchnicus imus: (inkonstant): Entspringt dem thorakalen Ganglion T12 und zieht zum Ganglion aorticorenale oder zum Nierenplexus.

Funktion des sympathischen Nervensystems im Brustkorb

Das sympathische Nervensystem spielt im Brustkorb eine entscheidende Rolle bei der Regulierung verschiedener physiologischer Funktionen, insbesondere als Reaktion auf Stress, körperliche Aktivität und Notfallsituationen. Die Hauptfunktionen des sympathischen Nervensystems im Brustkorb umfassen:

• Erhöhung der Herzfrequenz und des Blutdrucks: Das sympathische Nervensystem aktiviert das Herz, was zu einer Erhöhung der Herzfrequenz und der Kontraktionskraft führt. Gleichzeitig bewirkt die Vasokonstriktion der Blutgefäße eine Erhöhung des Blutdrucks. Diese kombinierten Effekte tragen dazu bei, die Sauerstoff- und Nährstoffversorgung der Gewebe während Zeiten erhöhten Bedarfs aufrechtzuerhalten.
• Bronchodilatation: Das sympathische Nervensystem erweitert die Bronchien, wodurch der Luftstrom in die und aus der Lunge erhöht wird. Dies verbessert den Gasaustausch und ermöglicht eine erhöhte Sauerstoffaufnahme während körperlicher Aktivität oder Stress.
• Umleitung des Blutflusses: Das sympathische Nervensystem leitet den Blutfluss von nicht-essenziellen Organen wie dem Verdauungssystem zu den Muskeln, dem Herzen und dem Gehirn um. Dies stellt sicher, dass diese Organe ausreichend mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt werden, um ihre erhöhte Aktivität zu unterstützen.
• Freisetzung von Adrenalin: Das sympathische Nervensystem stimuliert das Nebennierenmark zur Freisetzung von Adrenalin (Epinephrin) in den Blutkreislauf. Adrenalin verstärkt die Wirkungen des sympathischen Nervensystems auf verschiedene Organe und Gewebe und trägt so zur "Kampf-oder-Flucht"-Reaktion bei.
• Regulation der Schweißproduktion: Das sympathische Nervensystem steuert die Schweißproduktion, die für die Thermoregulation unerlässlich ist. Durch die Erhöhung der Schweißsekretion hilft das sympathische Nervensystem, den Körper bei körperlicher Aktivität oder in heißen Umgebungen abzukühlen.

Klinische Bedeutung

Dysfunktion des sympathischen Nervensystems im Brustkorb kann zu einer Vielzahl von klinischen Erkrankungen führen. Einige häufige Beispiele sind:

• Horner-Syndrom: Das Horner-Syndrom ist eine Erkrankung, die durch eine Schädigung der sympathischen Nerven im Halsbereich verursacht wird. Es ist gekennzeichnet durch eine Trias von Symptomen: Ptosis (Herabhängen des Augenlids), Miosis (Verengung der Pupille) und Anhidrose (verminderte Schweißbildung) auf der betroffenen Seite des Gesichts. Das Horner-Syndrom kann durch verschiedene Faktoren verursacht werden, darunter Tumore, Schlaganfälle und Traumata.
• Komplexes regionales Schmerzsyndrom (CRPS): CRPS ist eine chronische Schmerzerkrankung, die typischerweise eine Extremität betrifft. Es wird angenommen, dass es durch eine Dysfunktion des sympathischen Nervensystems verursacht wird, die zu chronischen Schmerzen, Entzündungen und Veränderungen der Hautfarbe und -temperatur führt.
• Raynaud-Syndrom: Das Raynaud-Syndrom ist eine Erkrankung, die durch eine Verengung der Blutgefäße in den Fingern und Zehen als Reaktion auf Kälte oder Stress gekennzeichnet ist. Es wird angenommen, dass es durch eine Überaktivität des sympathischen Nervensystems verursacht wird, die zu einer Vasokonstriktion und einer verminderten Durchblutung der betroffenen Extremitäten führt.
• Hyperhidrose: Hyperhidrose ist eine Erkrankung, die durch übermäßiges Schwitzen gekennzeichnet ist. Sie kann durch eine Überaktivität des sympathischen Nervensystems verursacht werden, die zu einer erhöhten Schweißsekretion führt.
• Herzrhythmusstörungen: Das sympathische Nervensystem spielt eine Rolle bei der Regulierung der Herzfrequenz und des Herzrhythmus. Eine Dysfunktion des sympathischen Nervensystems kann zu Herzrhythmusstörungen wie Vorhofflimmern und ventrikulären Tachykardien führen.

Sympathikus vs. Parasympathikus

Der Sympathikus und sein Gegenspieler, der Parasympathikus, bilden gemeinsam das vegetative Nervensystem. Der Sympathikus spielt eine zentrale Rolle in der Regulation unserer körperlichen Reaktionen auf Stress, Gefahr und aufregende Ereignisse. Der Sympathikus ist Teil des vegetativen Nervensystems, steuert also Prozesse, die nicht der Willkür unterliegen. Er bewirkt eine Steigerung der körperlichen Leistungsfähigkeit, indem Herz- und Atemfrequenz steigen, der Blutdruck sich erhöht und die Skelettmuskulatur vermehrt durchblutet wird.

Normalerweise wechselwirken die sympathischen und parasyhmathischen 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.

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.

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