11 MZB I - Verrey
Grundlagen des autonomen Nervensystems
Grundlagen des autonomen Nervensystems
Vegetatives Nervensystem:
was für Stimuli werden aufgenommen
Zweck
• (meist) unbewusste Wahrnehmung aus Körperinnerem (Viszerozeption) von noziceptiven (schmerzhaften) Inputs und physiologischen Stimuli (Spannung von Herzwand und Gefässen, PCO2, PO2, pH, Glucose Konzentration, Temperatur etc.) und für die Kontrolle unwillkürlicher Funktionen (metabolische Regulation, Motorik der glatten Muskeln)
• Zweck: Aufrechterhaltung der inneren Homöostase der lebenswichtigen Funktionen wie Herzschlag, Kreislauf / Blutdruck, Atumung, Verdauung (siehe enterisches Nervensystem) und Stoffwechsel. Entsprechend „schläft“ es nie. Das ANS innerviert auch die Sexualorgane, exokrine Drüsen und die inneren Augenmuskeln.
Enterisches Nervensystem
gehört zu
Das enterische Nervensystem (ENS) = Nervensystem des Magen-DarmTrakts wird vom ANS kontrolliert und oft auch zum ANS gezählt.
Homöostase
(Begriffserlärung)
Die Homöostase ist das physiologische Streben nach Einhaltung eines Gleichgewichts, das für die Lebenserhaltung und Funktion eines Organismus oder eines Organs notwendig ist.
dynamic equilibrium (input = output)
Sympathikus versus Parasympathikus
stimulieren welche art von Aktionen? (grob)
- gehören zu welchem Nervensystem
Gehören zum Vegetatives - / Autonomes Nervensystem
Sympathikus
unterstützt bei Stress, Angst, physischer Aktivität, Erregung (Ergotropie) (fight-or-flight response)
Parasympathikus
stimuliert „sendentarische“ Aktivitäten wie Nahrungsaufnahme und andere „vegetative“ Funktionen (Trophotropie) (rest-and-digest activities)
Aufbau des efferenten ANS:
Zwei neurone
-> von wo bis wo gehen sie jeweils
Zwei Neurone:
Erstes Neuron in ZNS Projektion (myelinisiertes Axon) in peripheres Ganglion (präganglionär)
Zweites Neuron in Ganglion Projektion (nicht myelinisiert) bis Zielzellen (postganglionär)
Efferentes ANS:
Sympathikus:
präganglionäre Neurone
postganlionäre Neuronen
-> wo befinden sie sich
Der linke Teil der Figur zeigt den Sympathikus Anteil des efferenten ANS. Die Zellkörper der präganglionären Neurone (rot) befinden sich im Seitenhorn des Thorakal und Lumbalmarks. Ihre Axone projizieren zum parvertebralen Trunkus Sympathikus und zu prävertebralen Ganglien. Die postganglionären Neurone (blau) haben entsprechend lange Projektionen bis zu ihren Zielorganen.
Efferentes ANS:
Parasympathikus:
präganglionäre Neurone
postganlionäre Neuronen
-> wo befinden sie sich
Der rechte Teil der Figur zeigt den efferenten Parasympathikus. Die Zellkörper seiner präganglionären Neurone (orange) befinden sich entweder im Hirn (Mesencephalon, Pons, Medulla oblongata) oder im Sakralmark (S2-S4). Ihre Axone projizieren zu Ganglien, welche bei den Zielorganen liegen. Die postganglionären Projektionen (grün) sind entsprechend kurz.
Sympathikus und Parasympathiku:
Wie wirken die Beiden Systee auf dasselbe Organ / dieselbe Funktion?
Es gibt Funktionen/Organe, welche
- von Sympathikus und Parasympathikus entgegensätzlich reguliert werden (Pupillen, Bronchien, Herzfrequenz, Verdauung, Harnblase
- nur von einem der beiden beeinflusst werden zB durch Sympathikus: Leber Gluconeogenese, Schwitzen, Gänsehaut (Piloerektion), viele Gefässe (! unterschiedliche Effekte via α1 und β2 Rezeptoren)
- durch beide in die gleiche Richtung beeinflusst (zB Speicheldrüsen).
Afferenter Anteil des ANS:
Richtung
Physiologische Afferenzen
-> werden in welchem System geleitet
Noziception
-> Entlang welcher Bahnen
Leitung via Ganglien zum ZNS
Die physiologischen Afferenzen (Spannung von Herzwand und Gefässen, PCO2, PO2, pH, Glucose Konzentration, Temperatur etc.) werden entlang des Parasympathikus geleitet.
Unter Nozizeption versteht man die Wahrnehmung von Schmerzen.
-> wird entlang der Sympathikus Bahnen geleitet (90% nicht myelinisiert) und die Zellkörper befinden sich in Spinalganglien.
Enterisches Nervensystem
Plexus myentericus
Plexus submucosus
-> lokalisation
(Darmnervensystem)
- Plexus myentericus (Auerbach):
zwischen Ring- und Längsmuskulatur (→Regulation der Motilität)
- Plexus submucosus (Meissner):
zwischen Schleimhaut und Muskelschicht (→Regulation der Absorption)
Parasympathikus:
lokalisation des zweiten Neurons (im bezug auf die Zielorgane)
was wird durch den Parasympathikus stimuliert
(rest-and-digest activities)
Zweites Neuron in der Nähe oder innerhalb der Zielorgane
Der Parasympathikus stimuliert (Auswahl):
- Miosis (Pupillenkonstriktion)
- Tränensekretion
- Speichelsekretion
- Verlangsamung der Herzfrequenz
- Bronchokonstriktion und Schleimsekretion in Bronchien
- Glykogenbildung in der Leber
- Gallensekretion
- Verdauung
- Stuhlgang: Peristaltik, Entspannung des inneren Anusschließmuskels
- Kontraktion des Blasenmuskels (Detrusor)
- Entspannung des inneren Schließmuskels der Blase
- Stimulation der Erektion
Sympathikus:
lokalisation des zweiten Neurons
was wird durch den Sympathikus stimuliert
(fight-or-flight response)
zweites Neuron in paravertebralen Ganglien (Sympathischer Grenzstrang) oder prävertebralen (mesenterischen) Ganglien
Der Sympathikus stimuliert (Auswahl):
- Mydriase (Pupillenvergrösserung)
- Proteinsekretion in Tränen
- Speichelsekretion (visköser Speichel, Kaliumsekretion)
- Schweissdrüsensekretion, Gänsehaut (erector pili)
- Herzfrequenz (Tachykardie)
- Herzkontraktilität (Inotropie)
- Vasokonstriktion
- Bronchodilatation
- Glykogenolyse und Gluconeogenese in der Leber
- Lipolyse (Fettzellen)
- Relaxation des Darmes, Kontraktion der Darmsphinkter
- Reninsekretion (Juxtaglomerulärer Apparat) -> ↑Blutdruck
- Endokriner Pankreas: Abnahme Insulin und Glukagon Sekretion
- Relaxation des Blasenmuskels (Detrusor) und Kontraktion des inneren Schließmuskels der Blase
-(β2) Relaxation der Gebärmutter
- Stimulation der Ejakulation
Parasympathikus vs Sympathikus:
Einfluss auf:
Pupillen
Tränen
PS Miosis (Pupillenkonstriktion) - Tränensekretion
S Mydriase (Pupillenvergrösserung) - Proteinsekretion in Tränen
Parasympathikus vs Sympathikus:
Einfluss auf:
Speichel
Herzfrequenz
PS Speichelsekretion - Verlangsamung der Herzfrequenz
S Speichelsekretion (visköser Speichel, Kaliumsekretion) - Herzfrequenz (Tachykardie) - Herzkontraktilität (Inotropie)
Parasympathikus vs Sympathikus:
Einfluss auf:
Glykogen (in Leber)
Verdauung
PS Glykogenbildung in der Leber - Verdauung
S - Glykogenolyse und Gluconeogenese in der Leber - Relaxation des Darmes, Kontraktion der Darmsphinkter
Parasympathikus vs Sympathikus:
Einfluss auf:
Blasenmuskeln
Penis
PS Kontraktion des Blasenmuskels (Detrusor) - Entspannung des inneren Schließmuskels der Blase - Stimulation der Erektion
S Relaxation des Blasenmuskels (Detrusor) und Kontraktion des inneren Schließmuskels der Blase
-(β2) Relaxation der Gebärmutter - Stimulation der Ejakulation
Ganglionäre Übertragung:
Welcher Rezeptor ist entscheidend
- Aktivator / Inhibitor
Nikotinischer Acetylcholin Rezeptor (ligandenaktivierter Ionenkanal)
- Aktivator: Nikotin
- Inhibitor: Hexamethonium
- Abbau von Ach: Acetylcholinesterase
Postganglionäre Übertragung:
Was für Rezeptoren weren im Parasympathikus bzw im Sypathikus für die Postganglionäre übertragung eingesetzt
-> entsprechender Transmitter
Parasympathikus:
Muscarinische Ach Rezeptoren; M1, M2 Ach Rezeptoren [Transmitter = Acetylcholin]
Sympathikus:
Adrenerge Rezeptoren: α-Rezeptoren (α1, α2) β-Rezeptoren (β1, β2, β3)
[(Nor)Adrenalin = (nor)epinephrin]
Rezeptoren:
N1 nicotinic ACh:
Agonisten
Antagonisten
ACh, Nikotin
D-Tubocurarine
Rezeptoren:
N2 nicotinic ACh:
Agonisten
Antagonisten
ACh, Nkotin
Hexamethonium
Rezeptoren:
M1/M3/M5 muscarinic ACh
Agonisten
Antagonisten
G Protein
Linked Enzyme
2nd Messener
ACh, muscarine
Atropine
G(alpha)q
PLC
IP3
Rezeptoren:
M2/M4 muscarinic ACh
Agonisten
Antagonisten
ACh, Muscarine
Atropine
Rezeptoren:
(alpha)1 Adrenergic
Agonisten
Antagonisten
G Protein
Linked Enzyme
2nd Messener
Noradrenalin >= Epi
Phentolamine
G(alpha9q
PLC
IP3 und DAG
Rezeptoren:
(beta)1 Adrenergic
Agonisten
G Protein
Linked Enzyme
2nd Messener
Epi > Noraadrenalin
G(alpha)s
Adenylyl cyclase
zunahme [cAMP]i
Rezeptoren:
(beta)2 Adrenergic
Agonisten
G Protein
Linked Enzyme
2nd Messener
Epi > Noradrenalin
G(alpha)S
Adenyly cyclase
zunahme [cAMP]
Parasympathikus:
Wirkung auf das Erfolgsorgan
Prinizp (am Beispiel des M1 Rezeptors)
s.B.
Symphaticus:
Wirkung auf das Erfolgsorgan
Prinzip (am Beispiel des alpha Rezeptors)
s.B.
Symphaticus:
Wirkung auf das Erfolgsorgan
Prinzip (am Beispiel des beta Rezeptors)
s.B.
Effekt von Adrenalin, Phentolamin und Propanolol auf glatte Muskel der Aorta
s.B.
Effekt von Adrenalin, Phentolamin und Propanolol auf glatte Muskel der Aorta
s.B.
Effekt von Adrenalin, Phentolamin und Propanolol auf glatte Muskel der Aorta
s.B.
Autonome Reflexe via Hirnstammkerne:
Beispiel Baroreflex
Ablauf/schritte
Beispiel Baroreflex:
Zunahme des arteriellen Blutdruckes
→ Hemmung des Sympathikus und
→ Stimulation des Parasympathikus:
=>beide wirken via Sinusknoten verlangsamend auf Herzfrequenz.
Baroreflex: erhöhter Blutdruck senkt reflektorisch die Herzfrequenz und damit den Blutdruck
Interaktionen zwischen kortikaler uns autonomer Funktion:
Beispiele von Descending cortical control of autonomic output
s.B.
Interaktionen zwischen kortikaler uns autonomer Funktion:
Beispiele in welchen viscerale afferenze kortikale Funktionen overwhelm
s.B.
Wichtige Stoffe/Medikamente, welche auf das ANS wirken:
Atropin
Unspezifischer Inhibitor der mucarinischen Rezeptoren
Wichtige Stoffe/Medikamente, welche auf das ANS wirken:
Phentolamin
Nichtselektiver alpha-Blocker
Wichtige Stoffe/Medikamente, welche auf das ANS wirken:
Propanolol
nichtselektiver beta-Blocker
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Vegetatives Nervensystem:
was für Stimuli werden aufgenommen
Zweck
• (meist) unbewusste Wahrnehmung aus Körperinnerem (Viszerozeption) von noziceptiven (schmerzhaften) Inputs und physiologischen Stimuli (Spannung von Herzwand und Gefässen, PCO2, PO2, pH, Glucose Konzentration, Temperatur etc.) und für die Kontrolle unwillkürlicher Funktionen (metabolische Regulation, Motorik der glatten Muskeln)
• Zweck: Aufrechterhaltung der inneren Homöostase der lebenswichtigen Funktionen wie Herzschlag, Kreislauf / Blutdruck, Atumung, Verdauung (siehe enterisches Nervensystem) und Stoffwechsel. Entsprechend „schläft“ es nie. Das ANS innerviert auch die Sexualorgane, exokrine Drüsen und die inneren Augenmuskeln.
Enterisches Nervensystem
gehört zu
Das enterische Nervensystem (ENS) = Nervensystem des Magen-DarmTrakts wird vom ANS kontrolliert und oft auch zum ANS gezählt.
Homöostase
(Begriffserlärung)
Die Homöostase ist das physiologische Streben nach Einhaltung eines Gleichgewichts, das für die Lebenserhaltung und Funktion eines Organismus oder eines Organs notwendig ist.
dynamic equilibrium (input = output)
Sympathikus versus Parasympathikus
stimulieren welche art von Aktionen? (grob)
- gehören zu welchem Nervensystem
Gehören zum Vegetatives - / Autonomes Nervensystem
Sympathikus
unterstützt bei Stress, Angst, physischer Aktivität, Erregung (Ergotropie) (fight-or-flight response)
Parasympathikus
stimuliert „sendentarische“ Aktivitäten wie Nahrungsaufnahme und andere „vegetative“ Funktionen (Trophotropie) (rest-and-digest activities)
Aufbau des efferenten ANS:
Zwei neurone
-> von wo bis wo gehen sie jeweils
Zwei Neurone:
Erstes Neuron in ZNS Projektion (myelinisiertes Axon) in peripheres Ganglion (präganglionär)
Zweites Neuron in Ganglion Projektion (nicht myelinisiert) bis Zielzellen (postganglionär)
Efferentes ANS:
Sympathikus:
präganglionäre Neurone
postganlionäre Neuronen
-> wo befinden sie sich
Der linke Teil der Figur zeigt den Sympathikus Anteil des efferenten ANS. Die Zellkörper der präganglionären Neurone (rot) befinden sich im Seitenhorn des Thorakal und Lumbalmarks. Ihre Axone projizieren zum parvertebralen Trunkus Sympathikus und zu prävertebralen Ganglien. Die postganglionären Neurone (blau) haben entsprechend lange Projektionen bis zu ihren Zielorganen.
Efferentes ANS:
Parasympathikus:
präganglionäre Neurone
postganlionäre Neuronen
-> wo befinden sie sich
Der rechte Teil der Figur zeigt den efferenten Parasympathikus. Die Zellkörper seiner präganglionären Neurone (orange) befinden sich entweder im Hirn (Mesencephalon, Pons, Medulla oblongata) oder im Sakralmark (S2-S4). Ihre Axone projizieren zu Ganglien, welche bei den Zielorganen liegen. Die postganglionären Projektionen (grün) sind entsprechend kurz.
Sympathikus und Parasympathiku:
Wie wirken die Beiden Systee auf dasselbe Organ / dieselbe Funktion?
Es gibt Funktionen/Organe, welche
- von Sympathikus und Parasympathikus entgegensätzlich reguliert werden (Pupillen, Bronchien, Herzfrequenz, Verdauung, Harnblase
- nur von einem der beiden beeinflusst werden zB durch Sympathikus: Leber Gluconeogenese, Schwitzen, Gänsehaut (Piloerektion), viele Gefässe (! unterschiedliche Effekte via α1 und β2 Rezeptoren)
- durch beide in die gleiche Richtung beeinflusst (zB Speicheldrüsen).
Afferenter Anteil des ANS:
Richtung
Physiologische Afferenzen
-> werden in welchem System geleitet
Noziception
-> Entlang welcher Bahnen
Leitung via Ganglien zum ZNS
Die physiologischen Afferenzen (Spannung von Herzwand und Gefässen, PCO2, PO2, pH, Glucose Konzentration, Temperatur etc.) werden entlang des Parasympathikus geleitet.
Unter Nozizeption versteht man die Wahrnehmung von Schmerzen.
-> wird entlang der Sympathikus Bahnen geleitet (90% nicht myelinisiert) und die Zellkörper befinden sich in Spinalganglien.
Enterisches Nervensystem
Plexus myentericus
Plexus submucosus
-> lokalisation
(Darmnervensystem)
- Plexus myentericus (Auerbach):
zwischen Ring- und Längsmuskulatur (→Regulation der Motilität)
- Plexus submucosus (Meissner):
zwischen Schleimhaut und Muskelschicht (→Regulation der Absorption)
Parasympathikus:
lokalisation des zweiten Neurons (im bezug auf die Zielorgane)
was wird durch den Parasympathikus stimuliert
(rest-and-digest activities)
Zweites Neuron in der Nähe oder innerhalb der Zielorgane
Der Parasympathikus stimuliert (Auswahl):
- Miosis (Pupillenkonstriktion)
- Tränensekretion
- Speichelsekretion
- Verlangsamung der Herzfrequenz
- Bronchokonstriktion und Schleimsekretion in Bronchien
- Glykogenbildung in der Leber
- Gallensekretion
- Verdauung
- Stuhlgang: Peristaltik, Entspannung des inneren Anusschließmuskels
- Kontraktion des Blasenmuskels (Detrusor)
- Entspannung des inneren Schließmuskels der Blase
- Stimulation der Erektion
Sympathikus:
lokalisation des zweiten Neurons
was wird durch den Sympathikus stimuliert
(fight-or-flight response)
zweites Neuron in paravertebralen Ganglien (Sympathischer Grenzstrang) oder prävertebralen (mesenterischen) Ganglien
Der Sympathikus stimuliert (Auswahl):
- Mydriase (Pupillenvergrösserung)
- Proteinsekretion in Tränen
- Speichelsekretion (visköser Speichel, Kaliumsekretion)
- Schweissdrüsensekretion, Gänsehaut (erector pili)
- Herzfrequenz (Tachykardie)
- Herzkontraktilität (Inotropie)
- Vasokonstriktion
- Bronchodilatation
- Glykogenolyse und Gluconeogenese in der Leber
- Lipolyse (Fettzellen)
- Relaxation des Darmes, Kontraktion der Darmsphinkter
- Reninsekretion (Juxtaglomerulärer Apparat) -> ↑Blutdruck
- Endokriner Pankreas: Abnahme Insulin und Glukagon Sekretion
- Relaxation des Blasenmuskels (Detrusor) und Kontraktion des inneren Schließmuskels der Blase
-(β2) Relaxation der Gebärmutter
- Stimulation der Ejakulation
Parasympathikus vs Sympathikus:
Einfluss auf:
Pupillen
Tränen
PS Miosis (Pupillenkonstriktion) - Tränensekretion
S Mydriase (Pupillenvergrösserung) - Proteinsekretion in Tränen
Parasympathikus vs Sympathikus:
Einfluss auf:
Speichel
Herzfrequenz
PS Speichelsekretion - Verlangsamung der Herzfrequenz
S Speichelsekretion (visköser Speichel, Kaliumsekretion) - Herzfrequenz (Tachykardie) - Herzkontraktilität (Inotropie)
Parasympathikus vs Sympathikus:
Einfluss auf:
Glykogen (in Leber)
Verdauung
PS Glykogenbildung in der Leber - Verdauung
S - Glykogenolyse und Gluconeogenese in der Leber - Relaxation des Darmes, Kontraktion der Darmsphinkter
Parasympathikus vs Sympathikus:
Einfluss auf:
Blasenmuskeln
Penis
PS Kontraktion des Blasenmuskels (Detrusor) - Entspannung des inneren Schließmuskels der Blase - Stimulation der Erektion
S Relaxation des Blasenmuskels (Detrusor) und Kontraktion des inneren Schließmuskels der Blase
-(β2) Relaxation der Gebärmutter - Stimulation der Ejakulation
Ganglionäre Übertragung:
Welcher Rezeptor ist entscheidend
- Aktivator / Inhibitor
Nikotinischer Acetylcholin Rezeptor (ligandenaktivierter Ionenkanal)
- Aktivator: Nikotin
- Inhibitor: Hexamethonium
- Abbau von Ach: Acetylcholinesterase
Postganglionäre Übertragung:
Was für Rezeptoren weren im Parasympathikus bzw im Sypathikus für die Postganglionäre übertragung eingesetzt
-> entsprechender Transmitter
Parasympathikus:
Muscarinische Ach Rezeptoren; M1, M2 Ach Rezeptoren [Transmitter = Acetylcholin]
Sympathikus:
Adrenerge Rezeptoren: α-Rezeptoren (α1, α2) β-Rezeptoren (β1, β2, β3)
[(Nor)Adrenalin = (nor)epinephrin]
Rezeptoren:
N1 nicotinic ACh:
Agonisten
Antagonisten
ACh, Nikotin
D-Tubocurarine
Rezeptoren:
N2 nicotinic ACh:
Agonisten
Antagonisten
ACh, Nkotin
Hexamethonium
Rezeptoren:
M1/M3/M5 muscarinic ACh
Agonisten
Antagonisten
G Protein
Linked Enzyme
2nd Messener
ACh, muscarine
Atropine
G(alpha)q
PLC
IP3
Rezeptoren:
M2/M4 muscarinic ACh
Agonisten
Antagonisten
ACh, Muscarine
Atropine
Rezeptoren:
(alpha)1 Adrenergic
Agonisten
Antagonisten
G Protein
Linked Enzyme
2nd Messener
Noradrenalin >= Epi
Phentolamine
G(alpha9q
PLC
IP3 und DAG
Rezeptoren:
(beta)1 Adrenergic
Agonisten
G Protein
Linked Enzyme
2nd Messener
Epi > Noraadrenalin
G(alpha)s
Adenylyl cyclase
zunahme [cAMP]i
Rezeptoren:
(beta)2 Adrenergic
Agonisten
G Protein
Linked Enzyme
2nd Messener
Epi > Noradrenalin
G(alpha)S
Adenyly cyclase
zunahme [cAMP]
Parasympathikus:
Wirkung auf das Erfolgsorgan
Prinizp (am Beispiel des M1 Rezeptors)
s.B.
Symphaticus:
Wirkung auf das Erfolgsorgan
Prinzip (am Beispiel des alpha Rezeptors)
s.B.
Symphaticus:
Wirkung auf das Erfolgsorgan
Prinzip (am Beispiel des beta Rezeptors)
s.B.
Effekt von Adrenalin, Phentolamin und Propanolol auf glatte Muskel der Aorta
s.B.
Effekt von Adrenalin, Phentolamin und Propanolol auf glatte Muskel der Aorta
s.B.
Effekt von Adrenalin, Phentolamin und Propanolol auf glatte Muskel der Aorta
s.B.
Autonome Reflexe via Hirnstammkerne:
Beispiel Baroreflex
Ablauf/schritte
Beispiel Baroreflex:
Zunahme des arteriellen Blutdruckes
→ Hemmung des Sympathikus und
→ Stimulation des Parasympathikus:
=>beide wirken via Sinusknoten verlangsamend auf Herzfrequenz.
Baroreflex: erhöhter Blutdruck senkt reflektorisch die Herzfrequenz und damit den Blutdruck
Interaktionen zwischen kortikaler uns autonomer Funktion:
Beispiele von Descending cortical control of autonomic output
s.B.
Interaktionen zwischen kortikaler uns autonomer Funktion:
Beispiele in welchen viscerale afferenze kortikale Funktionen overwhelm
s.B.
Wichtige Stoffe/Medikamente, welche auf das ANS wirken:
Atropin
Unspezifischer Inhibitor der mucarinischen Rezeptoren
Wichtige Stoffe/Medikamente, welche auf das ANS wirken:
Phentolamin
Nichtselektiver alpha-Blocker
Wichtige Stoffe/Medikamente, welche auf das ANS wirken:
Propanolol
nichtselektiver beta-Blocker
