Vegetative Wirkungen an Bronchien, Auge, Drüsen und Darm
Wie Sympathikus und Parasympathikus die Bronchien, die Pupille, Speichel- und Schweißdrüsen sowie den Verdauungstrakt steuern und über welche Rezeptoren sie das tun.
Das Wichtigste in Kürze
- Sympathikus und Parasympathikus wirken an Bronchien, Pupille, Drüsen und Verdauungstrakt meist gegensätzlich: Leistung gegen Ruhe und Verdauung.
- Der Sympathikus und Adrenalin bewirken über adrenerge β2-Rezeptoren eine Bronchodilatation.
- Der Parasympathikus verengt über Acetylcholin und M3-Rezeptoren die Bronchien (Bronchokonstriktion) und fördert die Bronchialschleimsekretion.
- Miosis entsteht parasympathisch über den M. sphincter pupillae, Mydriasis sympathisch über den M. dilatator pupillae. Der Ziliarmuskel ist parasympathisch innerviert.
- Der Parasympathikus fördert dünnflüssigen Speichel. Die Schweißsekretion ist sympathisch, aber cholinerg.
- Der Parasympathikus steigert Peristaltik, Tonus und Magensäuresekretion. Der Sympathikus hemmt die Verdauung und vermindert die Durchblutung des Verdauungstrakts.
Worum es geht
Sympathikus und Parasympathikus wirken an den meisten Organen gegensätzlich. Der Sympathikus stellt den Körper auf Leistung ein, der Parasympathikus auf Ruhe und Verdauung (Grundprinzip am Herzen). Wer diese Organwirkungen kennt, versteht auch Arzneistoffe wie Salbutamol beim Asthma oder Atropin am Auge.
Bronchien
Die glatte Bronchialmuskulatur wird von beiden vegetativen Systemen innerviert. Ihr Tonus bestimmt, wie weit die Atemwege sind. Beide Systeme ziehen hier in entgegengesetzte Richtungen.
Bronchodilatation heißt Erweiterung der Bronchien durch Erschlaffung ihrer glatten Muskulatur. Sie wird vom Sympathikus ausgelöst. Auch zirkulierendes Adrenalin aus dem Nebennierenmark erschlafft die Bronchialmuskulatur. Beide wirken über adrenerge β2-Rezeptoren. Diese koppeln an ein Gs-Protein. Es folgen ein Anstieg von cAMP, die Aktivierung der Proteinkinase A und schließlich die Relaxation. In Belastung bekommt die Lunge so mehr Luft.
Bronchokonstriktion ist das Gegenteil: Die Muskulatur kontrahiert, die Bronchien werden enger. Sie geht vom Parasympathikus aus. Sein Transmitter Acetylcholin bindet an muskarinische M3-Rezeptoren. Über Gq, IP3 und freigesetztes \(\ce{Ca^2+}\) kontrahiert die Muskelzelle. Zusätzlich fördert Acetylcholin die Sekretion von Bronchialschleim.
Wird im Examen gerne gefragt: Sympathikus und Adrenalin erweitern die Bronchien über adrenerge β2-Rezeptoren. Eine Kontraktion der Bronchialmuskulatur löst der Sympathikus nicht aus, und weder Acetylcholin noch muskarinische Rezeptoren vermitteln seine Wirkung.
Die Pharmakologie nutzt beide Wege. Das β2-Sympathomimetikum Salbutamol aktiviert die Relaxation direkt. Das Parasympatholytikum Ipratropium blockiert M-Rezeptoren und hebt so die Verengung auf. Beide erweitern die Bronchien, aber an verschiedenen Rezeptoren.
Pupille und Ziliarmuskel
Die Pupillenweite regeln zwei glatte Muskeln der Iris. Man kann sich die Iris wie eine Blende mit zwei Zügen vorstellen: Ein Ring zieht zu, Speichen ziehen auf.
Miosis ist die Engstellung der Pupille. Sie entsteht, wenn sich der ringförmige M. sphincter pupillae kontrahiert. Dieser Muskel wird parasympathisch innerviert. Acetylcholin wirkt dort über M3-Rezeptoren. Auch beim Pupillenlichtreflex verengt sich die Pupille über diesen cholinergen Weg (Lichtreflex und Akkommodation). Der Sympathikus vermittelt Miosis nie, und Acetylcholin erweitert die Pupille nie.
Mydriasis ist die Weitstellung der Pupille. Sie geht vom Sympathikus aus. Noradrenalin aktiviert α1-Rezeptoren am radiär verlaufenden M. dilatator pupillae. Bei Angst oder im Dunkeln wird die Pupille so weit.
Auch der Ziliarmuskel ist parasympathisch innerviert. Er stellt die Linse auf Nahsicht ein. Wie das genau abläuft, erklärt die Einheit zur Akkommodation.
Miosis macht die Pupille mini und ist parasympathisch. Mydriasis macht sie weit und ist sympathisch, wie beim Erschrecken im Dunkeln.
Speichel- und Schweißdrüsen
Die Speicheldrüsen werden parasympathisch innerviert. Acetylcholin regt sie zu reichlich dünnflüssigem Speichel an. Das passt zum Bild von Ruhe und Verdauung: Schon der Anblick von Essen lässt das Wasser im Mund zusammenlaufen. Postganglionärer Transmitter des Sympathikus ist an den Speicheldrüsen dagegen Noradrenalin und nicht Acetylcholin.
Bei den Schweißdrüsen liegt eine bekannte Ausnahme vor. Acetylcholin fördert zwar die Schweißsekretion. Die Fasern stammen aber vom Sympathikus, dessen postganglionäre Neurone hier ausnahmsweise cholinerg sind (Transmitter des vegetativen Systems).
Die Steigerung der Schweißproduktion geht nicht vom Parasympathikus aus. Sie ist sympathisch, nutzt aber Acetylcholin als Transmitter.
Verdauungstrakt
Im Magen-Darm-Kanal ist der Parasympathikus der fördernde Partner. Über den N. vagus erreicht er Magen und Darm, auch das Duodenum wird parasympathisch innerviert. Acetylcholin steigert den Tonus der glatten Muskulatur und die Peristaltik. Außerdem stimuliert der Parasympathikus die Magensäuresekretion.
Der Sympathikus bremst. Er hemmt die Peristaltik und die Verdauungsvorgänge insgesamt. Zusätzlich verengt er die Gefäße und vermindert die Durchblutung des Verdauungstrakts. So steht bei Flucht oder Kampf mehr Blut für Muskeln, Herz und Gehirn bereit.
Quiz
Aussage 1
Eine Aktivierung des Sympathikus erweitert die Bronchien über adrenerge β2-Rezeptoren.
β2-Rezeptoren steigern über Gs das cAMP und erschlaffen so die Bronchialmuskulatur.
Aussage 2
Acetylcholin steigert die Sekretion von Bronchialschleim.
Der Parasympathikus verengt die Bronchien und fördert zugleich die Schleimsekretion.
Aussage 3
Die Miosis wird durch Noradrenalin am M. sphincter pupillae vermittelt.
Miosis ist parasympathisch: Acetylcholin kontrahiert den M. sphincter pupillae. Noradrenalin erweitert die Pupille über den M. dilatator pupillae.
Aussage 4
Die vermehrte Schweißsekretion wird vom Parasympathikus ausgelöst, weil Acetylcholin der Transmitter ist.
Die Schweißdrüsen werden sympathisch innerviert. Ausnahmsweise sind diese postganglionären Sympathikusfasern cholinerg.
Aussage 5
Eine Sympathikuserregung verringert die Durchblutung des Verdauungstrakts.
Der Sympathikus verengt die Darmgefäße und hemmt die Verdauung, damit mehr Blut für Muskeln, Herz und Gehirn bleibt.
Aussage 6
Die sympathisch vermittelte Erschlaffung der Bronchialmuskulatur läuft über muskarinische Acetylcholinrezeptoren.
Die Relaxation läuft über adrenerge β2-Rezeptoren. Muskarinische M3-Rezeptoren vermitteln die parasympathische Verengung.
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