Autonomes Nervensystem

Biopsychologie WiSe – Autonomes Nervensystem
Autonomes Nervensystem
1. Einleitung
2. Allgemeiner Aufbau des ANS
3. Sympathikus
4. Parasympathikus
5. Darmnervensystem
6. Viszerale Wahrnehmung
7. Funktioneller Antagonismus von Sympathikus und
Parasympathikus
8. Neurotransmission und zentrale Kontrolle
9. Kontrolle durch Hirnstamm und Hypothalamus
Î Quelle: Birbaumer & Schmidt Kap. 6
1. EINLEITUNG
•
Im Allgemeinen gelingt es unserem Körper recht gut, sich oft
ohne bewusste Anstrengung an die wechselnden
Umweltanforderungen anzupassen.
•
Beispiele hierfür sind etwa der Anstieg von Blutdruck und
Herzrate beim Treppensteigen, Anstieg der Speichel- und
Magensaftproduktion beim bloßen Anblick von Speisen,
verschiedenste hormonelle Reaktionen auf…
•
Diese Reaktionen werden über das Hormon- und vor allem das
Nervensystem gesteuert.
•
Wichtig für Biopsychologie: z.B. Æ Stress, Emotionen Æ u.a. klinischer
Aspekt der Psychosomatik (Herz-Kreislauf, gastrointestinale Störungen usw.)
•
Ganglien außerhalb des Zentralen Nervensystems wurden von
frühen Anatomen als autonom bezeichnet.
•
Sowohl im Gehirn als auch in der Körperperipherie gibt es
Neurone bzw. Nerven, die gemeinsam das Autonome
Nervensystem (= vegetatives NS) bilden.
•
Autonome Neuronen im Gehirn und im Rückenmark entsenden
ihre Axone aus dem ZNS hinaus und innervieren die Zellkörper
der Ganglien Æ Ganglien senden ihre Axone in alle
Körperorgane und kontrollieren deren Aktivität.
Î Whd.: Abb. Pinel 3.1 und 3.2 (siehe auch Vorlesungen „Neurone“
und „Schädigungen des ZNS“)
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•
Kontrolliert wird das autonome Nervensystem vor allem durch
den Hirnstamm und den Hypothalamus.
2. ALLGEMEINER AUFBAU DES ANS
•
Bestehend aus drei Komponenten:
o Sympathikus (eher für Aktivierung verantwortlich)
o Parasympathikus (eher für Ruhezustände verantwortlich)
o Darmnervensystem
•
Sympathikus / Parasympathikus:
o zweizellige Neuronenkette:
(a) erstes Neuron im Hirnstamm oder Rückenmark
(präganglionär)
(b) zweites Neuron in peripherem Ganglion
(postganglionär)
•
Darmnervensystem:
o Neuronen in den Wänden des Magen-Darm-Traktes
3. SYMPATHIKUS
•
Die Zellkörper aller präganglionären Neuronen befinden sich im
Brustmark (thorakal , T1-T12)
und oberen Lendenmark (lumbal, L1-L3)
Î Abb. B&S 6.1
•
Axone ziehen über Vorderwurzeln durch Rami (=„Zweige“) zu
sympathischen Ganglien
•
Sympathische Ganglien:
-Grenzstrang (paarig angelegt)
-Ganglien in Bauch- und Beckenraum (unpaarig, keine
Umschaltung)
Î Abb. B&S 6.2
•
Präganglionäre Fasern dünn (< 4 μm; myelinisiert Æ B-Fasern),
postganglionäre Fasern sehr dünn (ca. 1 μm; unmyelinisiert Æ CFasern)
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•
Erfolgsorgane (Effektoren):
o
glatte Muskulatur aller Organe
o
Blutgefäße
o
Herzmuskelfasern
o
Drüsen
o
lymphatisches Gewebe (z.B. Thymus, Milz, Lymphknoten)
Î Abb. B&S 6.4, RLB 2.11 (oder im Pinel Anhang I)
•
Das sympath. Nervensystem innerviert auch das
Nebennierenmark (NNM) Æ Nor/Adrenalin (Î Abb. B&S 6.5)
•
Es gibt Divergenz und Konvergenz der synaptischen
Verschaltung in Ganglien (gilt auch für Parasympathikus!)
Î Abb. B&S 6.3b
4. PARASYMPATHIKUS
•
Zellkörper der präganglionären Neurone befinden sich im
Hirnstamm und im Kreuzmark (sakral, S2-S4).
•
sehr lange präganglionäre Axone, myelinisiert und unmyelinisiert;
ziehen in speziellen Nerven zu organnahen postganglionären
Neuronen (kein Grenzstrang!)
•
Vagusnerv (X. Hirnnerv): Axone zur parasympathischen
Versorgung des gesamten Brust- und oberen Bauchraums
(Î Abb. Pinel Anhang III: Die Hirnnerven)
•
Nervus splanchnicus: Axone zur parasympathischen Versorgung
der unteren Beckenorgane (Achtung: N. Spl. beinhaltet auch
Fasern, die zum Sympathikus zählen Æ vergl. B&S S. 336
15.4.1)
•
III., VII. und IX. Hirnnerv zur parasympathischen Innervation von
Augenmuskulatur und Drüsen im Kopfbereich
•
intramurale Ganglien: postganglionäre Zellen in oder auf den
Wänden des Magen-Darm-Traktes
•
Erfolgsorgane: wie Sympathikus
außer Schweißdrüsen, Nebennierenmark (NNM), Gefäßsystem
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5. DARMNERVENSYSTEM
•
dient der Kontrolle und Koordination von Effektorsystemen des
Magen-Darm-Traktes; z.B. Durchmischung und Weitertransport des
Darminhaltes
•
reguliert Magen-Darm-Trakt auch ohne Input von Sympathikus /
Parasympathikus oder höheren Zentren (Æ „autonom“)
•
„Gehirn des Darms“
•
sensorische Neuronen, motorische Neuronen und Interneuronen;
zahlreiche Neurotransmitter und Neuromodulatoren (Serotonin, ATP,
Peptide)
6. VISZERALE WAHRNEHMUNG
•
Mechano-, Chemo-, und Nozizeptoren
•
Informationsübermittlung aus den Effektororganen zum Gehirn;
Afferenzen stellen bis zu 80% aller Nervenfasern in großen
Nerven wie z.B. N. vagus
•
Viszerale Afferenzen führen im Hirnstamm und Rückenmark zu
reflektorischer Wiederherstellung des homöostatischen
Gleichgewichts.
•
meist unbewusst, da Afferenzen i.d.R. nicht den Kortex
erreichen; Ausnahme: starke Abweichungen vom Sollwert oder
Schmerzreize
• Kontrolle/Beeinflussung von inneren Organen kann gelernt
werden (Biofeedback) Î Abb. B&S 13.30
7. FUNKTIONELLER ANTAGONISMUS VON SYMPATHIKUS UND
PARASYMPATHIKUS (funktioneller Synergismus)
•
alle parasympathisch innervierten Organe sind auch sympathisch
versorgt (gilt nicht umgekehrt!) Æ Achtung! Nur „Daumenregel“
Æ siehe Exkurs
•
weitestgehend antagonistische Wirkungen Î Tab. B&S 6.1
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[EXKURS: SYMPATHISCHE UND PARASYMPATHISCHE INNERVATION
Problem:
Laut Tab 6.1 im Birbaumer & Schmidt gibt es parasymp. Innervationen die keinen
direkten symp. „Gegenpart“ haben; dies widerspricht der o.g. „Daumenregel“
Antwort:
Zu dieser Frage gibt es zwischen aktuellen Lehrbüchern durchaus Widersprüche. Die
höchste Konsistenz bot m.E. das Lehrbuch der Physiologie (Klinke & Silbernagl). Dort
wird ausgeführt:
1. Im Auge:
Sympathikus innerviert den M. dilatator pupillae Î
Pupillenerweiterung (Mydriasis)
Parasympathikus innerviert M. sphincter pupillae Î
Pupillenverengung (Miosis)
Die für den Lichteinfall adäquate Pupillenweite wird somit über Steuerung
antagonistischer Muskeln erreicht Î
Besonders schnelle und präzise Einstellung
2. Tränensekretion:
Auslösung bei Fremdkörpern zwischen Lid und Cornea durch Neurone im pontinen
Bereich des Hirnstamms, hier befinden sich auch Verbindungen zum limbischen
System, das die emotionale Auslösung der Sekretion hervorruft.
Innervation der Tränendrüsen erfolgt parasympathisch
(ABER: In Graphiken anderer Quellen, z.B. Kandel & Schwartz auch symp.
Innervation)
3. Bronchialdrüsen:
Parasympathikus innerviert die Schleimdrüsen Î Sekretion
Sympathikus wirkt nicht direkt auf die Drüsen, kann jedoch den Effekt des
Parasympathikus durch Innervation dessen Ganglien verhindern.]
8. NEUROTRANSMISSION IM AUTONOMEN NERVENSYSTEM
•
chemische Synapsen
•
Synapsen in Form von Varikositäten (1-2 μm Verdickungen);
Unterschied zu ZNS-Synapsen oder neuromuskulärer Endplatte
•
Neurotransmitter:
•
präganglionär: Sympathikus
Parasymp.
•
postganglionär: Sympathikus
Æ Acetylcholin (ACh)
Æ Acetylcholin (ACh)
Æ Noradrenalin (NA)
(mit Ausnahmen)
Parasymp.
Æ Acetylcholin (ACh)
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•
Kotransmission: gleichzeitige Freisetzung von ‘klassischem’
Neurotransmitter (z.B. ACh) und Neuropeptiden (z.B. Neurotensin,
Vasoaktives Intestinales Polypeptid (VIP), Substanz P)
Î Abb. B&S 6.6
8.1 Cholinerge Transmission
•
neuroneuronale Synapsen (präganglionär Æ postganglionär) der
autonomen Ganglien: nikotinerg
•
neuroeffektorische Synapsen (postganglionär Æ Effektororgane)
des Parasympathikus: muskarinerg
8.2 Adrenerge Transmission
•
neuroeffektorische Synapsen (postganglionär Æ Effektororgane)
des Sympathikus: (nor-)adrenerg
•
α-Adrenozeptoren, β-Adrenozeptoren; vermitteln meist
antagonistische Effekte Î Tab. B&S 6.1
9. KONTROLLE DURCH HIRNSTAMM UND HYPOTHALAMUS
•
Spinale Reflexbögen (autonome Effektorsysteme) kontrollieren
die Organfunktion: Afferenzen aus Organ Æ Interneuron im
Rückenmark Æ Efferenzen aus Rückenmark zum Organ
(Î Abb. B&S 6.8)
•
Teile des Hirnstamms und zahlreiche Kerngebiete des
Hypothalamus regulieren die autonomen Effektorsysteme mit
(„autonome Zentren“)
Aufgabe: Synchronisation und Abstimmung der spinalen
Systeme (Regulation des Temperaturhaushalts, arterieller
Blutdruck etc.)
•
Autonome Zentren modulieren über absteigende adrenerge,
serotonerge und peptiderge (Vasopressin und Oxytocin) Bahnen
die spinalen Systeme
(Î Abb. B&S 6.10)
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