Парасимпатическая нервная система

Вегетативная нервная система
Красный: симпатические нервы, синий: парасимпатические нервы.

Парасимпатическая нервная система ( парасимпатическая нервная система ) является одним из трех компонентов вегетативной нервной системы . Он участвует в непроизвольном контроле большинства внутренних органов и кровообращения . Он также известен как нерв покоя или нерв восстановления, поскольку он используется для обмена веществ , восстановления и наращивания собственных резервов организма ( трофотропный эффект).

Со стороны симпатических контролируются преимущественно противоположные функции, в случае особой нагрузки ( стресс , повышение работоспособности организма) эффект ( эффект эрготропа ). Эти два основных компонента вегетативной нервной системы действуют как двойники и дополняют друг друга ( синергетически ), тем самым обеспечивая чрезвычайно точный контроль над органами. Кишечная нервная система, присутствующая в кишечном тракте , называется третьим компонентом вегетативной нервной системы.

общая структура

Вегетативные центры парасимпатической нервной системы расположены в стволе головного мозга и в крестцовом отделе спинного мозга ( pars sacralis , крестообразный мозг ). Здесь иннервируют нервы ствола головного мозга, внутренние мышцы глаза , слезные и слюнные железы и большую часть внутренних органов тела ( блуждающий нерв ). Напротив, нервы от крестца поражают нижнюю часть толстой кишки , мочевой пузырь и гениталии . Переход между двумя областями иннервации в толстой кишке происходит в точке Кэннона-Бема . Из-за анатомического расположения корневых клеток парасимпатическая система также известна как краниосакральная система (от латинского cranium = череп , os sacrum = крестец ), в отличие от грудопоясничной системы симпатической нервной системы, корневые клетки которой находятся в грудная (лат. thorax ) и поясничная части (лат. Lumbus ) спинного мозга.

Ганглии

Ганглии представляют собой скопление тел нервных клеток . Здесь нервные волокна, идущие из центральной нервной системы ( преганглионарные нервы , лат. « Перед ганглием»), переключаются на нервные волокна, которые тянутся к соответствующему органу-мишени ( постганглионарные нервы , лат. , « после ганглия»). Ганглии парасимпатической нервной системы - в отличие от симпатической нервной системы - обычно находятся близко к органам-мишеням или даже внутри них. Переключение происходит в точках переключения обычного типа ( химические синапсы ) путем высвобождения ( экзоцитоза ) сигнальных молекул ( нейромедиаторов ) из клетки A в стыковку с клеткой B.

Нейротрансмиттеры

Структурная формула ацетилхолина

Вещество передатчика (нейромедиатор) парасимпатической нервной системы как для точки переключения в ганглиях и на органе - мишени ацетилхолине (ACh), эфир из уксусной кислоты и аминоспирт холин .

Синтез ацетилхолина происходит в сигнальной нервной клетке (в пресинаптическом окончании) ферментом холинацетилтрансферазой . Исходные материалы - холин и ацетил-КоА .

После высвобождения в синаптическую щель и связывания с рецепторами клетки-мишени ацетилхолин расщепляется ферментом ацетилхолинэстеразой на конечные продукты холин и уксусную кислоту (или ацетат ) и, таким образом, дезактивируется.

Рецепторы

Парасимпатическая нервная система имеет два типа рецепторов ацетилхолина , то есть рецепторы, которые реагируют на ацетилхолин. Никотиновые рецепторы (нАХР) реагируют не только на ацетилхолин, но и на никотин . Мускариновые (mAChR) реагируют не только на ацетилхолин, но и на мускарин , яд, который в больших количествах содержится в различных воронках и треснувших грибах (впервые обнаружен в поганке ).

Никотиновые рецепторы

Схема никотинового рецептора ACh

Никотиновые рецепторы можно подразделить в соответствии с их местным распространением: рецепторы N _M расположены на иннервируемых мышцах ( моторная концевая пластинка ). Рецепторы N _N расположены в ганглиях. Рецепторы моторной концевой пластинки и вегетативных ганглиев различаются только по своему строению, они одинаковы по своей функции.

Рецепторные комплексы включают каналы в клеточной мембране, которые становятся проницаемыми для катионов (положительно заряженных ионов, таких как Na ⁺ и Ca ²⁺ ) после активации рецептора . Именно поэтому они относятся к группе ионотропных рецепторов .

Если сигнальные молекулы связываются с рецептором, ионный канал открывается и, таким образом, генерируется приток Na ⁺ и Ca ²⁺ (см. Диффузию ). Это вызывает локальное изменение трансмембранного электрического напряжения ( возбуждающий постсинаптический потенциал ), т.е. деполяризует мембрану. Если эта деполяризация достаточно сильна, срабатывает потенциал действия и целевая клетка возбуждается.

Рецепторы N _M ингибируются тубокурарином , рецепторы N _N гексаметонием .

Мускариновые рецепторы

Трехмерная структура рецептора, связанного с G-белком. К этому типу относятся мускариновые рецепторы.

Мускариновые рецепторы делятся на подтипы от M ₁ до M ₅ . M ₁ встречается в вегетативных ганглиях, M _{2 -} в сердце, а M _{3 -} в гладких мышцах , особенно в пищеварительном тракте. Функции M ₄ и M ₅ еще полностью не изучены, но они происходят в головном мозге.

Мускариновые рецепторы относятся к группе рецепторов, связанных с G-белком . После связывания ацетилхолина высвобождаются дополнительные молекулы (так называемые вторичные мессенджеры ), которые затем запускают изменения в клетке. Поэтому они относятся к группе метаботропных рецепторов .

В рецепторах M ₁ , M ₃ и M ₅ связывание ацетилхолина запускает активацию фосфолипазы C _β (PLC _β ) белком G _q . Фосфолипаза расщепляет фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфат (PIP ₂ , фосфолипид ) на инозитолтрифосфат (IP ₃ ) и диацилглицерин (DAG). В то время как DAG остается в клеточной мембране, IP ₃ вызывает высвобождение кальция из эндоплазматического ретикулума (ER). Это вызывает либо задержанный электрический сигнал ( EPSP ), либо сокращение гладких мышц в случае рецепторов M ₃ .

С другой стороны, рецепторы M ₂ и M ₄ активируют белок G _i ( i - ингибирующий, ингибирующий). Это открывает определенные K ⁺ каналы ( ИК _ACH ) в пазухи и AV узлов в сердце . Это имеет отрицательный хронотропный (снижение пульса) и дромотропный (увеличение времени, необходимого для передачи стимула) эффект. Кроме того, ингибируется фермент аденилатциклаза с эффектом снижения внутриклеточной концентрации цАМФ . Это уменьшение снижает приток кальция, что приводит к снижению способности сердца сокращаться (отрицательный инотропный эффект).

Мускариновые рецепторы подавляются, среди прочего, атропином , ядом, который также содержится в смертоносном паслене.

Анатомическое строение

Мозговой ствол

Области парасимпатического ядра ( ядра ) ствола головного мозга расположены в ядрах глазодвигательного нерва (черепной нерв III), лицевого нерва (VII), языкоглоточного нерва (IX) и блуждающего нерва (X).

Глазодвигательный нерв

Преганглионарные волокна парасимпатической части глазодвигательного нерва (глазодвигательный нерв) возникают от добавочного ядра глазодвигательного нерва ( дополнительное ядро ​​глазодвигательного нерва , ядро Эдингера-Вестфала ) и идут к цилиарному ганглию . Там они переключаются на нейроны в ciliares Breves Нерви . Они проходят к мышце зрачка сфинктера («сужение зрачка»), где вызывают сужение ( миоз ) зрачков, и к цилиарной мышце , которая влияет на преломляющую способность хрусталика глаза ( аккомодацию ).

Лицевой нерв

Парасимпатическая часть лицевого нерва берет свое начало в ядре salivatorius превосходного (верхний слюнном ядре), в продолговатом мозге (задний мозге). Часть из этих волокон, главным каменистый нерв (большой барабанной нерв), бежит к крылонебному ганглию (крыловидный небный ганглий ), где он переключается на нейроны, волокна которых работают в слезном нерве в слезной железу , которые , таким образом , стимулируются плодоовощной слеза.

Другая часть лицевого нерва, в барабанной струне , бежит к подчелюстному ганглию , где он переключается на нейроны , которые поставляют слюнные железы на нижнюю челюсти , в подчелюстной железе и подъязычной железе. Здесь вы решаете проблему расширения кровеносных сосудов питающих артерий и увеличения производства белка, а также делаете слюну такой водянистой.

Язычно-глоточный нерв

Преганглионарные парасимпатические волокна языкоглоточного нерва (от греч. Glossa = язык, глотка = горло) возникают из нижнего ядра слюнной железы (нижнее ядро ​​слюнной железы) в продолговатом мозге. Его волокна частично проходят через малый петрозный нерв (малый барабанный нерв) к слуховому ганглию (ушной ганглион), где они переключаются на нейроны, идущие от ушно-височного нерва («ушно-височный нерв») к околоушной железе (околоушной железе). железа), а это для стимуляции секреции слюны .

Блуждающий нерв

Преганглионарные парасимпатические волокна блуждающего нерва (от латинского vagari - «бродить») возникают из ядра dorsalis nervi vagi (заднее ядро ​​блуждающего нерва) в продолговатом мозге. Блуждающий нерв выходит из черепа через яремное отверстие, а затем проходит вместе с общей сонной артерией и внутренней яремной веной (внутренней яремной веной ) на шее по направлению к телу. Там он иннервирует сердце , бронхи , пищеварительный тракт и мочеточник .

Кройцмарк

Поперечная часть парасимпатического отдела возникает из промежуточно- латерального ядра (внешнее промежуточное ядро ) и промежуточного ядра (внутреннее промежуточное ядро ) в сегментах спинного мозга с S2 по S4. Они проходят в половом нерве (лобковом нерве ) и переходят от него как тазовый нерв (тазовый нерв ) в нижнее подъязычное сплетение (нижнее нижнее брюшное сплетение ). Переключение на другие нейроны происходит либо здесь, либо в небольших ганглиях иннервируемых органов.

Органы-мишени - толстая кишка ниже точки Кэннона-Бема , мочевой пузырь и гениталии .

Нижняя часть толстой кишки

Парасимпатическая нервная система оказывает стимулирующее действие на толстую кишку, как и на остальные части пищеварительного тракта. Стимулируются железы к секреции, повышается тонус гладкой мускулатуры и расслабляются мышцы сфинктера.

Кроме того, парасимпатическая нервная система рефлекторно участвует во время дефекации ( дефекации ). Если свободные нервные окончания в прямой кишке стимулируются растяжением, сигналы посылаются в поперечные сегменты спинного мозга. Они запускают передачу сигналов в нисходящую ободочную кишку (нисходящую ободочную кишку), сигмовидную кишку и прямую кишку . Они проходят через парасимпатические волокна тазового нерва , увеличивают количество и силу перистальтических волн гладких мышц стенки кишечника и расслабляют внутренний сфинктер заднего прохода . В отличие от внутреннего сфинктера, который состоит из гладких мышц, внешний сфинктер является скелетной мышцей и поэтому находится под произвольным контролем.

мочевой пузырь

Мочеиспускание ( мочеиспускань ) подлежит вегетативный (автономный) контроль со стороны парасимпатической нервной системы. Он активирует гладкие мышцы стенки мочевого пузыря ( Musculus detrusor ) и, таким образом, сжимает весь мочевой пузырь.

Кроме того, внутренний сфинктер ( сфинктер ) мочевого пузыря расслабляется парасимпатической нервной системой.

гениталии

В половых органах парасимпатическая нервная система вызывает расширение кровеносных сосудов ( расширение сосудов ), что является одним из необходимых условий для эрекции .

Влияние блуждающего нерва на внутренние органы

Парасимпатическая иннервация внутренних органов осуществляется блуждающим нервом . Пораженные органы - это сердце, бронхи , желудок , кишечник (за исключением нижнего отдела толстого кишечника, который иннервируется крестообразным мозгом), желчный пузырь , печень , поджелудочная железа и мочеточники .

сердце

В сердце парасимпатическая нервная система замедляет пульс ( отрицательная хронотропия ) и возбудимость ( отрицательная батмотропия ). Он также замедляет передачу возбуждения от синусового узла к АВ-узлу и в самом АВ-узле ( отрицательная дромотропия ).

Подающие зоны правого и левого блуждающих нервов перекрываются в сердце, причем правый преимущественно иннервирует синусовый узел и влияет на частоту пульса в нем, а левый - в основном AV-узел и, следовательно, проводимость.

Холинергические рецепторы в сердце относятся к типу М ₂ . Они активируют G _я белок ( I для тормозящих, ингибирующего). В синусовых и AV-узлах он открывает определенные K ⁺ каналы ( IK _ACh ). Возникающий в результате отток калия гиперполяризует клетку , то есть ее мембранный потенциал становится более отрицательным. Это затрудняет запуск потенциала действия, который приводит к сокращению мышц.

В клетках сердечной мышцы медленные натриевые каналы , так называемые «забавные каналы» (цАМФ-зависимые), частично инактивируются, поэтому спонтанная деполяризация пейсмекерных клеток задерживается (уменьшение частоты, отрицательный хронотропный эффект ).

Бронхи

В бронхах парасимпатическая нервная система вызывает сужение бронхов (сужение бронхов) и усиление секреции слизи , стимулируя рецепторы M ₃ .

В гладких мышцах бронхов приток кальция, вызванный IP3, вызывает сокращение, которое приводит к сужению бронхов.

Повышенная секреция слизистых желез вызвана повышенным кровоснабжением. Повышенное кровоснабжение вызвано высвобождением оксида азота (NO) и, как следствие, расширением сосудов (расширением сосудов).

Пищеварительный тракт

Пищеварительный тракт имеет свою собственную нервную систему, кишечно нервную систему . Его управляющая работа регулируется только парасимпатической нервной системой.

Последний обычно способствует пищеварению за счет увеличения промотирующей активности ( перистальтики ) и высвобождения ( секреции ) пищеварительных ферментов . В желудке и кишечнике тонус (состояние напряжения) гладких мышц повышается, а мышцы сфинктера ( сфинктеры ) расслабляются оксидом азота (NO).

Повышение тонуса и секреции желез происходит по тем же механизмам, что и в легких.

Печень, желчный пузырь и поджелудочная железа

В печени парасимпатическая нервная система стимулирует образование гликогена .

В желчном пузыре он вызывает выделение желчи за счет сокращения гладких мышц стенки органа .

В экзокринной секреции ( секреция ) поджелудочная железа стимулируется путем увеличения кровотока. Это вызывает секрецию пищеварительных ферментов, расщепляющих белок ( трипсин , химотрипсин , эластаза , карбоксилпептидаза ).

мочеточник

Гладкие мышцы мочеточника сокращаются за счет иннервации блуждающего нерва.

Клиническое значение

На действие парасимпатической нервной системы могут влиять лекарства . Желаемый эффект основан на воздействии на органы, модулируемом парасимпатической нервной системой, и на том, как оно изменяется при применении лекарств. Различают парасимпатолитики , которые подавляют действие парасимпатической нервной системы, и парасимпатомиметики , которые стимулируют действие.

Парасимпатолитики

Парасимпатолитические вещества ( холинолитики ), такие как атропин, действуют путем конкурентного ингибирования ацетилхолина. При использовании тогда преобладает влияние симпатической системы из-за торможения парасимпатической системы.

Области применения, например, Б. Расширение зрачка ( мидриаз ) для лечебных мероприятий, терапия спазмов желудочно-кишечного тракта, мочевыводящих путей и мышц дыхательных путей ( бронхоспазм ). Острая брадикардия , т.е. ЧАС. резкое падение пульса можно лечить парасимпатолитическими препаратами.

Парасимпатомиметики

Различают парасимпатомиметики прямого и непрямого действия . Первые (как и пилокарпин ) имеют эффект, аналогичный ацетилхолину. Непрямые парасимпатомиметики, такие как физостигмин, являются обратимыми или необратимыми ингибиторами холинэстеразы , которые ингибируют расщепление ацетилхолина холинэстеразой и, таким образом, вызывают более длительный эффект медиатора.

Области применения парасимпатомиметиков включают z. Б. терапия глаукомы .

литература

• Эрик Кандел , Джеймс Шварц , Томас Джессел (ред.): Нейронауки . Спектр, Springer 1995, ISBN 3-86025-391-3 .
• Йоханнес В. Роэн : Функциональная нейроанатомия. Учебник и атлас . Schattauer Verlag 2001, ISBN 3-7945-2128-5 .
• Роберт Ф. Шмидт , Ханс-Георг Шайбле (ред.): Нейро- и сенсорная физиология , 5-е издание. Springer, Берлин, 2006 г., ISBN 3-540-25700-4 .
• Роберт Ф. Шмидт, Флориан Ланг, Герхард Тюз : физиология человека. С патофизиологией. Springer, Берлин, 2004 г., ISBN 3-540-21882-3 .

веб ссылки

Викисловарь: Парасимпатический  - объяснение значений, происхождение слов, синонимы, переводы

Индивидуальные доказательства

1. ↑ М. Рубарт, Д. П. Зипес: Анатомия проводящей системы сердца . В: DP Zipes et al. (Ред.): Болезнь сердца Браунвальда: Учебник сердечно-сосудистой медицины . 7-е издание. WB Saunders Company, Филадельфия 2004, ISBN 1-4160-0014-3 , стр. 653-659.

Эта версия была добавлена в список статей, которые стоит прочитать 19 июня 2006 года .