Parasympathikus

Ursprung

Der Parasympathikus hat einen sogenannten „kraniosakralen“ Ursprung, da seine Nervenfasern sowohl aus dem Hirnstamm (kranialer Anteil) als auch aus dem sakralen Rückenmark (sakraler Anteil) hervorgehen.

Kranialer Anteil

Die parasympathischen Nervenfasern, die aus dem Hirnstamm stammen, sind in vier Hirnnerven integriert:

• Nervus oculomotorius (Hirnnerv III)
  ➜ Dieser Nerv entspringt aus dem Edinger-Westphal-Kern im Mittelhirn und verläuft zu den Augenmuskeln, wo er die Pupillenverengung und die Akkommodation steuert.
• Nervus facialis (Hirnnerv VII)
  ➜ Dieser Nerv hat seinen Ursprung im Nucleus salivatorius superior im Hirnstamm und innerviert die Tränen- und Speicheldrüsen, wodurch er die Sekretion von Tränen und Speichel reguliert.
• Nervus glossopharyngeus (Hirnnerv IX)
  ➜ Entspringt aus dem Nucleus salivatorius inferior und innerviert die Parotisdrüse (Ohrspeicheldrüse), die für die Speichelproduktion verantwortlich ist.
• Nervus vagus (Hirnnerv X)
  ➜ Der wichtigste parasympathische Nerv, der aus dem Nucleus dorsalis nervi vagi und dem Nucleus ambiguus im Hirnstamm entspringt. Er innerviert zahlreiche Organe im Thorax und Abdomen, darunter Herz, Lunge und die meisten Organe des Verdauungstrakts.

Sakraler Anteil

Die parasympathischen Fasern des sakralen Anteils stammen aus den Rückenmarkssegmenten S2 bis S4. Diese Nerven werden als „Nervi erigentes“ bezeichnet und innervieren den unteren Teil des Dickdarms, die Harnblase und die Genitalorgane, wo sie wichtige Funktionen wie die Steuerung der Miktion (Blasenentleerung) und der Erektion übernehmen.

Ganglien

Die parasympathischen Nervenfasern verlaufen zu verschiedenen Ganglien, die sich in der Nähe oder direkt innerhalb der Zielorgane befinden. Diese Ganglien sind Umschaltstationen, in denen die präganglionären Fasern auf postganglionäre Neuronen umschalten:

• Ziliarganglion
  ➜ Liegt hinter dem Auge und ist mit dem Nervus oculomotorius verbunden. Es steuert die Kontraktion des Musculus sphincter pupillae und des Musculus ciliaris.
• Pterygopalatin-Ganglion
  ➜ Verbunden mit dem Nervus facialis und liegt in der Fossa pterygopalatina. Es steuert die Sekretion der Tränendrüsen und Nasendrüsen.
• Submandibularganglion
  ➜ Befindet sich in der Nähe der Unterkieferspeicheldrüsen und ist ebenfalls mit dem Nervus facialis verbunden. Es ist für die Sekretion der submandibulären und sublingualen Speicheldrüsen zuständig.
• Oticum-Ganglion
  ➜ Dieses Ganglion liegt in der Nähe des Foramen ovale und ist mit dem Nervus glossopharyngeus verbunden. Es innerviert die Parotisdrüse.
• Intramurale Ganglien
  ➜ Diese befinden sich innerhalb der Wände der Zielorgane, insbesondere in den vom Nervus vagus innervierten Organen, wie dem Herzen, den Lungen und dem Verdauungstrakt.

Verlauf der Nervenfasern

Die präganglionären Fasern des Parasympathikus sind relativ lang und verlaufen direkt vom Hirnstamm oder Rückenmark zu den jeweiligen Ganglien in der Nähe der Zielorgane. Nach der Umschaltung in den Ganglien sind die postganglionären Fasern im Vergleich dazu sehr kurz, da sie nur eine kurze Strecke bis zum Effektororgan zurücklegen müssen. Diese Anordnung ermöglicht eine gezielte und effiziente Steuerung der Zielorgane durch den Parasympathikus.

Zielorgane und deren Innervation

Die Zielorgane des Parasympathikus umfassen eine Vielzahl von lebenswichtigen Organen:

• Herz
  ➜ Der Nervus vagus innerviert das Herz und reguliert die Herzfrequenz durch Verlangsamung der Herzschlagrate (negativ chronotrope Wirkung).
• Lunge
  ➜ Der Nervus vagus beeinflusst die Atemwege, indem er die Bronchokonstriktion (Verengung der Bronchien) fördert und die Sekretion der Bronchialdrüsen stimuliert.
• Verdauungstrakt
  ➜ Der Nervus vagus steuert die Magen-Darm-Motilität und die Sekretion von Verdauungssäften, die für eine effiziente Verdauung erforderlich sind.
• Harnblase und Genitalorgane
  ➜ Die sakralen parasympathischen Nerven steuern die Entleerung der Harnblase und sind an der Steuerung der Erektion beteiligt.

Neurotransmission im Parasympathikus

Die Hauptvermittler des parasympathischen Nervensystems sind die Neurotransmitter Acetylcholin (ACh), die über zwei Typen von Rezeptoren wirken: muskarinische und nikotinische Rezeptoren.

• Präganglionäre Neuronen
  ➜ Die präganglionären Neuronen des Parasympathikus entspringen entweder aus dem Hirnstamm oder dem sakralen Rückenmark. Diese Neuronen sind cholinerg, d.h., sie setzen Acetylcholin frei. Dieses Acetylcholin bindet an nikotinische Rezeptoren (nAChR) auf den postganglionären Neuronen, was zu deren Erregung führt.
• Postganglionäre Neuronen
  ➜ Nach der Erregung setzen die postganglionären Neuronen wiederum Acetylcholin frei, das an muskarinische Rezeptoren (mAChR) auf den Zielorganen bindet. Es gibt fünf Subtypen von muskarinischen Rezeptoren (M1 bis M5), die je nach Organ unterschiedliche physiologische Effekte auslösen.

Wirkungen auf spezifische Organsysteme

Der Parasympathikus beeinflusst eine Vielzahl von Organsystemen, wobei die spezifischen Wirkungen stark vom jeweiligen Gewebe und den vorherrschenden Rezeptortypen abhängen.

• Herz-Kreislauf-System
  ➜ Der Parasympathikus senkt die Herzfrequenz (negativ chronotrope Wirkung), indem Acetylcholin an M2-Rezeptoren auf den Schrittmacherzellen des Herzens bindet. Dies führt zu einer Öffnung von Kaliumkanälen, die die Zellen hyperpolarisieren und die Depolarisationsrate verlangsamen.
  ➜ Zudem reduziert der Parasympathikus die Kontraktionskraft des Herzmuskels (negativ inotrope Wirkung), was zu einem insgesamt niedrigeren Blutdruck beiträgt.
• Respiratorisches System
  ➜ Im Bronchialsystem führt die Aktivierung des Parasympathikus zur Kontraktion der glatten Muskulatur der Bronchien (Bronchokonstriktion) und zur vermehrten Sekretion von Schleim durch die Bronchialdrüsen, was über M3-Rezeptoren vermittelt wird.
• Gastrointestinaltrakt
  ➜ Der Parasympathikus stimuliert die Verdauung durch Erhöhung der Magen-Darm-Motilität (Peristaltik) und durch die Sekretion von Verdauungsenzymen und Säuren. Diese Wirkungen werden primär durch die Aktivierung von M3-Rezeptoren in den glatten Muskelzellen und Drüsenzellen des Gastrointestinaltrakts vermittelt.
  ➜ Zudem fördert der Parasympathikus die Relaxation der Schließmuskeln im Verdauungstrakt, was die Passage der Nahrung durch das Verdauungssystem erleichtert.
• Harn- und Genitalsystem
  ➜ Der Parasympathikus fördert die Kontraktion des Detrusormuskels der Harnblase, was die Blasenentleerung unterstützt (Miktion). Gleichzeitig wird der interne Urethralsphinkter entspannt, was das Urinieren ermöglicht.
  ➜ Im Genitalsystem spielt der Parasympathikus eine entscheidende Rolle bei der Erektion durch die Freisetzung von Stickstoffmonoxid (NO), das zu einer Vasodilatation der Blutgefäße im Penis führt.
• Augen
  ➜ Der Parasympathikus kontrolliert die Pupillenverengung (Miosis) durch Kontraktion des Musculus sphincter pupillae über M3-Rezeptoren. Außerdem fördert er die Akkommodation der Linse für das Sehen in der Nähe durch die Kontraktion des Musculus ciliaris.

Rückkopplungsmechanismen und Modulation

Der Parasympathikus arbeitet oft antagonistisch zum Sympathikus, wobei beide Systeme in einem feinen Gleichgewicht stehen, das die Homöostase des Körpers aufrechterhält. In Stresssituationen dominiert der Sympathikus, während in Ruhephasen der Parasympathikus aktiv ist.

• Barorezeptor-Reflex
  ➜ Ein klassisches Beispiel für die parasympathische Regulation ist der Barorezeptor-Reflex, der den Blutdruck aufrechterhält. Bei einem Anstieg des Blutdrucks werden Barorezeptoren in den großen Arterien aktiviert, was zu einer vermehrten Aktivierung des Parasympathikus führt und die Herzfrequenz sowie den Blutdruck senkt.
• Vagotonie und Vagotomie
  ➜ Ein erhöhter parasympathischer Tonus, auch Vagotonie genannt, führt zu einer verstärkten Aktivität des Parasympathikus, was z.B. in einem niedrigen Ruhepuls sichtbar wird. Eine chirurgische Durchtrennung des Nervus vagus (Vagotomie) kann wiederum zur Reduktion der Magensäureproduktion genutzt werden, was früher eine Behandlungsmethode bei Magengeschwüren war.