Transmitter von Sympathikus und Parasympathikus
Welche Transmitter Sympathikus und Parasympathikus in den Ganglien und am Erfolgsorgan freisetzen, welche Ausnahmen es gibt und warum das Nebennierenmark Catecholamine als Hormone ins Blut abgibt.
Das Wichtigste in Kürze
- Die vegetativen Transmitter sind Acetylcholin und Noradrenalin, verteilt auf das präganglionäre Neuron, das postganglionäre Neuron und das Nebennierenmark.
- Präganglionäre Neurone von Sympathikus und Parasympathikus sind beide cholinerg: In allen vegetativen Ganglien überträgt Acetylcholin an nicotinischen Rezeptoren, nicht Noradrenalin.
- Postganglionär setzt der Parasympathikus Acetylcholin (muscarinisch) frei, der Sympathikus in der Regel Noradrenalin (α, β). Acetylcholin wirkt nur lokal und nicht als Hormon.
- Die sympathische Innervation der Schweißdrüsen ist postganglionär cholinerg.
- Das Nebennierenmark ist ein umgebautes sympathisches Ganglion, wird direkt präganglionär cholinerg innerviert und schüttet hauptsächlich Adrenalin, daneben Noradrenalin als Hormon ins Blut aus.
Worum es geht
Sympathikus und Parasympathikus erreichen ihre Erfolgsorgane über eine Kette aus zwei Neuronen. An jeder Umschaltstelle wirkt ein bestimmter Transmitter. Davon hängt ab, wo Arzneistoffe wie Atropin oder Betablocker angreifen und welche Nebenwirkungen sie haben.
Ganglionäre Übertragung
Jede vegetative Efferenz besteht aus einem präganglionären und einem postganglionären Neuron. Umgeschaltet wird im Ganglion, wie in Aufbau von Sympathikus und Parasympathikus beschrieben. Um die Transmitter zu ordnen, braucht man zwei Begriffe.
Cholinerg ist ein Neuron, das Acetylcholin (ACh) als Transmitter freisetzt. Adrenerg ist ein Neuron, das ein Catecholamin freisetzt, im vegetativen Nervensystem praktisch immer Noradrenalin (genauer: noradrenerg).
Die präganglionären Neurone beider Systeme sind cholinerg. Im parasympathischen Ganglion setzt die präganglionäre Endigung Acetylcholin frei. Im sympathischen Ganglion ist es genauso. Beide Systeme nutzen also in ihren Ganglien denselben Transmitter.
Das ACh bindet an der postganglionären Zelle an nicotinische Rezeptoren. Diese sind ligandengesteuerte Ionenkanäle und lösen schnell ein Aktionspotential aus. Mehr zu den Rezeptortypen findest du unter cholinerge und adrenerge Rezeptoren.
Der Sympathikus wird oft mit Noradrenalin gleichgesetzt. Das stimmt nur für das Ende der Kette. Noradrenalin wirkt erst am Erfolgsorgan, nie im Ganglion. Man kann sich die Ganglien wie einen gemeinsamen Bahnhof vorstellen: Beide Linien steigen dort mit demselben Fahrschein um, erst am Ziel unterscheiden sie sich.
Wird im Examen gerne gefragt: Präganglionär sind Sympathikus und Parasympathikus beide cholinerg, auch im sympathischen Ganglion überträgt Acetylcholin. Achte darauf, Noradrenalin nicht dem präganglionären Sympathikus zuzuordnen.
Daraus folgt eine pharmakologische Konsequenz. Ein Ganglienblocker hemmt die nicotinische Übertragung in beiden Systemen zugleich. Er schaltet also Sympathikus und Parasympathikus gemeinsam ab. Deshalb haben solche Stoffe heute kaum noch therapeutische Bedeutung.
Transmitter am Erfolgsorgan
Am Erfolgsorgan trennen sich die Wege. Postganglionäre Neurone des Parasympathikus setzen Acetylcholin frei. Es wirkt dort an muscarinischen Rezeptoren, etwa am Herzen, an Speicheldrüsen oder an der Darmmuskulatur. Parasympathische Neurone sind damit prä- und postganglionär cholinerg.
Postganglionäre Neurone des Sympathikus setzen in der Regel Noradrenalin frei. Es ist der charakteristische sympathische Transmitter am Erfolgsorgan und bindet an α- und β-Adrenozeptoren. Noradrenalin ist umgekehrt nie der Transmitter des Parasympathikus am Erfolgsorgan. Postganglionär verwenden beide Systeme also überwiegend unterschiedliche Transmitter.
Acetylcholin bleibt dabei ein lokaler Botenstoff. Die Acetylcholinesterase spaltet es im synaptischen Spalt innerhalb von Millisekunden. Es gelangt deshalb nicht in wirksamer Menge ins Blut und wirkt nicht als systemisches Hormon des Parasympathikus.
Die cholinerge Ausnahme im Sympathikus
Die wichtigste Ausnahme betrifft die Schweißdrüsen. Sie werden ausschließlich sympathisch innerviert. Das postganglionäre Neuron ist hier aber cholinerg und setzt Acetylcholin an muscarinischen Rezeptoren frei. Besonders prüfungsrelevant ist genau diese Kombination: sympathischer Ursprung, postganglionär Acetylcholin.
Das erklärt eine bekannte Nebenwirkung. Atropin blockiert muscarinische Rezeptoren und hemmt damit auch das Schwitzen. Die Haut wird trocken und heiß, obwohl der Sympathikus aktiv ist.
| Bahn | präganglionär | postganglionär | Rezeptor am Ziel |
|---|---|---|---|
| Parasympathikus | ACh (nicotinisch) | ACh | muscarinisch |
| Sympathikus, Regelfall | ACh (nicotinisch) | Noradrenalin | α und β |
| Sympathikus zur Schweißdrüse | ACh (nicotinisch) | ACh | muscarinisch |
| Sympathikus zum Nebennierenmark | ACh (nicotinisch) | kein Neuron, Hormone ins Blut | α und β |
Die Abbildung zeigt die vier Bahnen nebeneinander. Im Ganglion steht überall Acetylcholin, die Unterschiede liegen erst am Erfolgsorgan.
Im Ganglion immer Acetylcholin. Am Ziel: Parasympathikus Acetylcholin, Sympathikus Noradrenalin, außer an der Schweißdrüse.
Nebennierenmark
Die Nebenniere sitzt dem oberen Pol der Niere auf, ist aber ein eigenes Organ. Sie gliedert sich in die außen liegende Rinde und das innen liegende Mark. Die Rinde bildet Steroidhormone, die in Nebenniere: Aufbau und Rindenhormone behandelt werden.
Das Nebennierenmark ist ein umgebautes sympathisches Ganglion. Seine chromaffinen Zellen entsprechen postganglionären Neuronen, die kein Axon mehr bilden. Sie werden direkt von präganglionären, also cholinergen Sympathikusfasern erreicht. Ein noradrenerges postganglionäres Neuron ist nicht zwischengeschaltet. Acetylcholin erregt die chromaffinen Zellen wie im Ganglion über nicotinische Rezeptoren.
Die erregten Zellen geben ihre Catecholamine nicht in einen synaptischen Spalt ab. Sie schütten sie ins Blut aus. So wird ein Botenstoff des Sympathikus zum Hormon, das alle Organe mit Adrenozeptoren erreicht. Gebildet werden Adrenalin (hauptsächlich, etwa 80 %) und Noradrenalin (etwa 20 %).
Das Übergewicht des Adrenalins hat einen biochemischen Grund. Das Mark enthält reichlich das Enzym, das Noradrenalin zu Adrenalin methyliert. Die Einzelschritte stehen bei der Noradrenalin-Biosynthese.
Die Abbildung zeigt die Nebenniere auf dem oberen Nierenpol, die präganglionäre Faser an den Markzellen und die Abgabe ins Blutgefäß.
Adrenalin und Noradrenalin stammen aus dem Nebennierenmark. Die Niere selbst bildet sie nicht, auch wenn die Nebenniere ihr direkt aufsitzt.
Quiz
Aussage 1
Der größte Teil des zirkulierenden Adrenalins wird in der Niere gebildet.
Adrenalin stammt hauptsächlich aus dem Nebennierenmark. Die Niere bildet weder Adrenalin noch Noradrenalin.
Aussage 2
Die chromaffinen Zellen des Nebennierenmarks werden direkt von präganglionären sympathischen Fasern erregt.
Das Nebennierenmark entspricht einem sympathischen Ganglion. Es wird ohne zwischengeschaltetes noradrenerges Neuron präganglionär cholinerg innerviert.
Aussage 3
Schweißdrüsen werden sympathisch innerviert, ihr postganglionäres Neuron setzt jedoch Acetylcholin frei.
Das ist die wichtigste Ausnahme: sympathische Bahn, postganglionär cholinerg an muscarinischen Rezeptoren.
Aussage 4
Acetylcholin erreicht als Hormon des Parasympathikus über das Blut entfernte Organe.
Acetylcholin wird von der Acetylcholinesterase im synaptischen Spalt rasch gespalten und wirkt nur lokal, nicht als systemisches Hormon.
Aussage 5
Postganglionäre parasympathische Neurone setzen am Erfolgsorgan Noradrenalin frei.
Der Parasympathikus ist auch postganglionär cholinerg und setzt Acetylcholin an muscarinischen Rezeptoren frei.
Aussage 6
In sympathischen und parasympathischen Ganglien bindet Acetylcholin an nicotinische Rezeptoren der postganglionären Zelle.
Die ganglionäre Übertragung ist in beiden Systemen gleich: Acetylcholin an nicotinischen Rezeptoren.
Aussage 7
Im sympathischen Grenzstrangganglion überträgt das präganglionäre Neuron die Erregung mit Noradrenalin.
Präganglionäre Neurone beider Systeme sind cholinerg. Auch im sympathischen Ganglion ist Acetylcholin der Transmitter.
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