Definition des sympathischen Nervensystems, Funktionen

Definition des sympathischen Nervensystems

Das sympathische Nervensystem ist Teil des autonomen Nervensystems, eines ausgedehnten Netzwerks von Neuronen, die die unwillkürlichen Prozesse des Körpers regulieren. Insbesondere steuert das sympathische Nervensystem Aspekte des Körpers, die mit der Flucht- oder Kampfreaktion zusammenhängen, wie z. B. die Mobilisierung von Fettreserven, die Erhöhung der Herzfrequenz und die Freisetzung von Adrenalin.

Überblick über das sympathische Nervensystem

Das autonome Nervensystem (ANS) vermittelt Aktionen, die ohne freiwillige Kontrolle stattfinden, wie Herzfrequenz oder Blutdruck. Es besteht sowohl aus dem sympathischen Nervensystem (SNS) als auch aus dem parasympathischen Nervensystem (PNS) und wirkt häufig komplementär.

Im Allgemeinen kann das sympathische Nervensystem als der Weg angesehen werden, über den ein Organismus auf Gefahren reagiert. Dies kann Aktionen wie Laufen, Kämpfen, Verstecken und allgemein Aktionen umfassen, die verwendet werden, um Raubtieren zu entkommen. Im Gegensatz dazu steuert das parasympathische System Aktionen im Zusammenhang mit Fütterung und Zucht. Diese beiden Systeme arbeiten zusammen, um sicherzustellen, dass ein Tier die Gefahr überleben kann, um erfolgreich wachsen und sich vermehren zu können.

Strukturell besteht das sympathische Nervensystem aus vielen Nervenzellen im peripheren und zentralen Nervensystem. Dies ermöglicht Organismen, viele verschiedene Reaktionen gleichzeitig zu aktivieren, was zu einer koordinierten Flug- oder Kampfreaktion führt. Dies ist wichtig, da eine langsame oder ineffektive Reaktion zum Tod eines Organismus führen kann.

Funktionen des sympathischen Nervensystems

Die Funktionen des SNS sind vielfältig. Sie können davon abhängen, ob es lokal oder im ganzen Körper aktiviert wird. Der SNS kann die Homöostase durch Aktionen wie Schwitzen zur Wärmeableitung oder durch Ändern des Herzzeitvolumens basierend auf Position und Aktivitätsniveau aufrechterhalten. Es ist jedoch am bekanntesten für seine Stimulierung der Kampf- oder Fluchtreaktion des Körpers.

Kampf- oder Flugantworten

Wenn der gesamte SNS aktiviert ist, gibt es eine Kaskade von Reaktionen aus allen Organsystemen des Körpers, die den Einzelnen auf einen Notfall vorbereiten. Dies beinhaltet eine Erhöhung der Herzfrequenz, eine Erweiterung der Bronchien, eine Erhöhung des Herzzeitvolumens und eine Erweiterung der Pupillen. Alle diese Reaktionen zielen auf ein verstärktes Bewusstsein und die Vorbereitung auf die Bekämpfung von Gefahren ab.

Die Durchblutung ist bevorzugt auf die Skelettmuskulatur ausgerichtet, wobei die Durchblutung der nicht essentiellen Organe verringert wird. Daher gibt es eine Vasokonstriktion im Magen-Darm-Trakt und in der Haut sowie eine kompensatorische Piloerektion, damit der Körper warm bleibt. Während es eine kurzlebige physische Gefahr sein kann, gegen die Sie kämpfen oder der Sie entkommen müssen, kann der SNS auch als Reaktion auf langfristigen psychischen oder emotionalen Stress aktiviert werden.

Regulierung der Körpertemperatur

Der SNS hat eine Reihe von Rollen, um die Homöostase aufrechtzuerhalten. Es reguliert die Körpertemperatur, indem es sowohl die Fettreserven mobilisiert, um die Wärmeproduktion zu verbessern, als auch die Durchblutung der Haut verändert. Der SNS kann auch Schweißdrüsen stimulieren, um den Körper abzukühlen. Es kann eine langfristige Reaktion auf längere Kälteperioden auslösen, indem es einige Zellen des Fettgewebes kontrolliert und die Freisetzung von Fettsäuren aus ihnen stimuliert. Gleichzeitig geht durch Schweiß Wärme an den peripheren Extremitäten verloren, auch wenn der Körper in Ruhe ist.

Herz-Kreislauf-Effekte

Zusätzlich reguliert das sympathische Nervensystem winzige Veränderungen des Herz-Kreislauf-Systems. Wenn sich beispielsweise die Haltung vom Sitzen zum Stehen ändert, muss sich das Herzzeitvolumen ändern, um dieser Änderung Rechnung zu tragen. Bei Menschen, die an Störungen des SNS leiden, ist eines der ersten Anzeichen einer Krankheit Haltungsschwindel. In ähnlicher Weise muss sich der Körper während intensiver körperlicher Betätigung darauf konzentrieren, dem Skelettmuskel Nährstoffe und Sauerstoff zuzuführen und den im Gewebe erzeugten Stoffwechselabfall schnell zu entfernen. Dies wird auch durch das sympathische Nervensystem vermittelt.

Es kann sogar zirkadiane Rhythmen modulieren und es gibt normalerweise einen Anstieg der SNS-Aktivität während des Übergangs vom Schlaf zum Erwachen.

Allgemeine Effekte

Zu den wichtigsten endokrinen Zielen für das SNS gehört das Nebennierenmark, das zur Sekretion von Adrenalin und Noradrenalin stimuliert wird, um die Wirkung der neuronalen Aktivität des SNS zu verstärken. Tatsächlich synapsen präsynaptische Neuronen direkt mit Zellen in der Nebenniere, wodurch sie funktionell den postsynaptischen Neuronen des SNS ähnlich sind. Unter extremen Bedingungen, wie einer Blockade in der Koronararterie, die zu Herzinsuffizienz führt, kann das sympathische Nervensystem kontraproduktiv wirken, die Kraft der Herzmuskelkontraktion erhöhen und einen höheren Blutdruck durch Vasokonstriktion in peripheren Blutgefäßen vermitteln.

Bei jeder dieser Aktionen kann das parasympathische Nervensystem als Antagonist wirken und dem Körper helfen, sich zu erholen, nachdem die Bedrohung verschwunden ist. Der SNS hat vergleichsweise kürzere Axone als das parasympathische Nervensystem und wirkt auch schneller.

Struktur des sympathischen Nervensystems

Das SNS besteht aus zwei Gruppen von Neuronen – jenen, deren Zellkörper sich im Rückenmark befinden, und jenen, deren Soma in Ganglien außerhalb des Zentralnervensystems liegt. Der erste Satz, präsynaptische Neuronen genannt, hat seine Zellkörper in den Brust- und Lendenabschnitten des Rückenmarks und setzt an Synapsen innerhalb der Ganglien einen Neurotransmitter namens Acetylcholin frei.

Acetylcholin wird von Rezeptoren auf postsynaptischen Neuronen aufgenommen. Die Aktivierung von postsynaptischen Neuronen führt zur Übertragung eines elektrochemischen Impulses entlang der Länge ihrer Axone, bis an den Synapsen mit peripheren Geweben Noradrenalin freigesetzt wird. Unter den vielen Zielen für präsynaptische Neuronen befindet sich das Nebennierenmark. Eine längere systemische Aktivierung des SNS führt zur Freisetzung von Adrenalin und Noradrenalin aus dem Nebennierenmark.

Beispiele für die Reaktion des sympathischen Nervensystems

Der klassische Fall einer SNS-Reaktion ist eine physische Gefahr, insbesondere bei einem potenziellen Raubtier, und die Vorbereitung des Körpers auf Kampf oder Flucht. Das Gesamtsystem wurde entwickelt, um die freiwillige Muskelaktivität zu verbessern und gleichzeitig alle nicht wesentlichen Funktionen auszuschalten.

Arteriolen und Venen in den meisten Gefäßbetten verengen sich und verringern die Durchblutung der Haut und der Verdauungsorgane. Schließmuskeln in den Verdauungsorganen verengen sich ebenfalls, um den Nahrungsfluss von einem Organ zum nächsten zu kontrollieren. Koronare Blutgefäße, Lungenzirkulation und Teile des Atmungsbaums reagieren jedoch mit einer Erweiterung, um das Herzzeitvolumen zu verbessern. Das Herz schlägt mit größerer Kontraktionskraft und auch mit höherer Frequenz. Eine Vasokonstriktion in vielen Körperteilen erhöht auch den Blutdruck.

Wenn sich der Körper beispielsweise einem stürmenden Elefanten oder Stier gegenübersieht, bereitet er sich schnell darauf vor, schnell und über einen längeren Zeitraum zu rennen. Alle Veränderungen des Herz-Kreislauf-Systems sollen das Überleben sichern. Interessanterweise reagiert der Körper jedoch auf ähnliche Weise, selbst wenn die Bedrohung lediglich beobachtet und nicht erlebt wird, beispielsweise wenn er sich einen Gruselfilm ansieht.

Hormone und Rezeptoren

Es gibt drei Hauptmoleküle, die im sympathischen Nervensystem sekretiert werden – Acetylcholin, Adrenalin und Noradrenalin. Acetylcholin spielt eine wichtige Rolle bei der synaptischen Übertragung elektrochemischer Signale von den präsynaptischen Neuronen. Noradrenalin kommt häufiger als Neurotransmitter vor, der von postsynaptischen Neuronen freigesetzt wird und an spezifische Rezeptoren in Effektorzellen bindet.

Beispiele für Effektorzellen umfassen solche, die Drüsen, Zellen des Herz- oder Skelettmuskels usw. auskleiden. Die Reaktionen, die der SNS vermitteln kann, werden von den verschiedenen Rezeptortypen für diese Moleküle in verschiedenen Zellen abgeleitet. Wenn beispielsweise ein α1-adrenerger Rezeptor aktiviert wird, führt dies zu einer Vasokonstriktion. Α2-Rezeptoren sind jedoch enger mit dem Zentralnervensystem und der Regulation von Hormonen wie Insulin und Glucagon verbunden, um Treibstoff für die Muskelaktivität bereitzustellen.

Ein anderer Satz von Rezeptoren, die als β1-, β2- und β3-Rezeptoren bezeichnet werden, ist an der Freisetzung von Fettsäuren aus Fettgewebe und der Modulation des Herzzeitvolumens und der Herzfrequenz beteiligt. Unter diesen wurde der β2-Rezeptor ausführlich untersucht und hat Funktionen, die von endokrinen Sekreten bis zur Veränderung des Stoffwechselzustands des Körpers und der Veränderung der Interaktion des Zentralnervensystems mit dem Immunsystem reichen.

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