Organisation und Efferenz des sympathischen und parasympathischen Systems

Das autonome efferente System ist in zwei anatomisch und funktionell unterschiedliche Abteilungen gegliedert. Die sympathische Abteilung verlässt das Zentralnervensystem vom thorakolumbalen Rückenmark aus, während die parasympathische Abteilung vom Hirnstamm und Sakralmark ausgeht. Beide erreichen ihre Zielorgane über eine Zwei-Neuronen-Kette aus präganglionären und postganglionären Neuronen, unterscheiden sich jedoch in der Lage ihrer Ganglien, der Länge ihrer Fasern und den von ihnen hervorgerufenen Reaktionsmustern.

Definition

Die sympathische und parasympathische Abteilung sind die beiden efferenten Unterteilungen des autonomen Nervensystems, die sich durch ihren zentralen Ursprung (thorakolumbal versus kraniosakral), die Lage und Reichweite ihrer Ganglien und ihre im Allgemeinen komplementären Effekte auf viszerale Zielorgane unterscheiden.

Scope

Dieses Thema behandelt den strukturellen Aufbau des autonomen Efferenzsystems: den thorakolumbalen Ursprung der sympathischen Abteilung und ihre paravertebralen Ketten- und prävertebralen Ganglien, den kraniosakralen Ursprung der parasympathischen Abteilung und ihre terminalen Ganglien, die für beide gemeinsame präganglionär-postganglionäre Anordnung und den breiten funktionellen Gegensatz, der oft als 'Kampf-oder-Flucht' versus 'Ruhe-und-Verdauung' zusammengefasst wird. Es handelt sich um Referenzphysiologie, nicht um klinische Leitlinien.

Core questions

• Wo entspringen sympathische und parasympathische präganglionäre Neuronen?
• Wie unterscheiden sich die Lagen ihrer Ganglien und was bedeutet das für Faserlänge und Divergenz?
• Wie unterscheiden sich die beiden Abteilungen in der Breite versus Spezifität ihrer Effekte?
• Was bedeutet es für ein Organ, eine duale Innervation zu erhalten?

Key concepts

• Thorakolumbaler (sympathischer) Ausfluss
• Kraniosakraler (parasympathischer) Ausfluss
• Präganglionäre und postganglionäre Neuronen
• Paravertebrale (sympathische Kette) Ganglien
• Prävertebrale (kollaterale) Ganglien
• Terminale (intramurale) Ganglien
• Divergenz und Verstärkung sympathischer Signale
• Duale Innervation und autonomer Tonus
• Nebennierenmark als modifiziertes sympathisches Ganglion

Mechanisms

Sympathische präganglionäre Neuronen liegen in der Intermediolateralzellsäule des thorakalen und oberen lumbalen Rückenmarks; ihre relativ kurzen Axone projizieren zu Ganglien der paravertebralen sympathischen Kette oder zu prävertebralen Ganglien, wo sie auf postganglionäre Neuronen synaptieren, deren längere Axone dann weit verbreitete Zielorgane erreichen. Da ein präganglionäres Neuron viele postganglionäre Neuronen kontaktiert, neigt die sympathische Aktivierung dazu, diffus und verstärkend zu sein; das Nebennierenmark, das direkt von präganglionären Fasern innerviert wird, setzt Katecholamine ins Blut frei, was einen weiteren Verbreitungsmechanismus darstellt. Parasympathische präganglionäre Neuronen liegen in Hirnstammkernen (die Fasern in den Hirnnerven III, VII, IX und X entsenden) und im Sakralmark; ihre langen Axone verlaufen zu Ganglien in oder nahe dem Zielorgan, sodass postganglionäre Fasern kurz sind und die Effekte tendenziell diskreter und organspezifischer sind. Viele Organe erhalten beide Innervationen, und ihre Nettoaktivität spiegelt das Gleichgewicht der beiden wider (Langley, 1921; Kandel et al., 2021; Boron & Boulpaep, 2017; Saper, 2002).

Clinical relevance

Das Verständnis, welche Abteilung ein Organ innerviert und wo ihre Ganglien liegen, ist die Grundlage der Physiologie der kardiovaskulären und viszeralen Kontrolle und der Begründung, wie viele autonome Medikamente wirken. Dieser Eintrag beschreibt die normale Organisation und ist keine Grundlage für eine individuelle Diagnose oder Behandlung.

Evidence & guidelines

Das hier beschriebene Organisationsschema ist eine etablierte Physiologie, die von Langley (1921) begründet und in Standardlehrbüchern (Kandel et al., 2021; Boron & Boulpaep, 2017) dargestellt wird, wobei die zentrale Kontrolle von Saper (2002) rezensiert wurde. Es handelt sich um deskriptive Physiologie und nicht um Gegenstand klinischer Leitlinien.

History

Langleys Studien aus dem frühen 20. Jahrhundert definierten den präganglionären und postganglionären Plan und benannten die sympathische und parasympathische Abteilung, wobei er sie nach ihrem Ausfluss und ihrer Ganglienanordnung unterschied (Langley, 1921). Der funktionelle Gegensatz zwischen einer diffusen, mobilisierenden sympathischen Reaktion und einer lokalisierteren, wiederherstellenden parasympathischen Wirkung wurde von Cannon ausgearbeitet und bleibt ein Standardlehrrahmen.

Key figures

• John Newport Langley
• Walter B. Cannon

Seminal works

• langley-1921

Frequently asked questions

Warum sind sympathische präganglionäre Fasern kurz und parasympathische lang?

Sympathische Ganglien liegen nahe am Rückenmark in der paravertebralen Kette oder in prävertebralen Ganglien, daher sind präganglionäre Fasern kurz und postganglionäre Fasern lang; parasympathische Ganglien liegen im oder nahe am Zielorgan, daher sind präganglionäre Fasern lang und postganglionäre Fasern kurz.

Warum ist die sympathische Aktivierung tendenziell weit verbreitet?

Jedes sympathische präganglionäre Neuron synaptiert mit vielen postganglionären Neuronen, und das Nebennierenmark setzt Katecholamine in den Kreislauf frei, sodass die sympathische Aktivität verstärkt und gleichzeitig an viele Organe übertragen wird.