Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

18.3: Das sympathische Nervensystem
INHALTSVERZEICHNIS

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
The Sympathetic Nervous System
 
PROTOKOLLE

18.3: The Sympathetic Nervous System

18.3: Das sympathische Nervensystem

Overview

The sympathetic nervous system—one of the two major divisions of the autonomic nervous system—is activated in times of stress. It prepares the body to meet the challenges of a demanding circumstance while inhibiting essential body functions—such as digestion—that are a lower priority at the moment.

The “Fight or Flight” System

As a student, you may have had the experience of walking into class and finding a surprise exam that you were not expecting. In the moment of realization, you may sense your gut tighten, your mouth goes dry, and your heart starts to race all of a sudden. These are signs of the sympathetic system taking over in preparation to react. While you may not be in immediate danger, the system has evolved to facilitate immediate reaction to stress or threats: blood is directed away from the digestive system and skin to increase energy supplies to muscles. Furthermore, the heart rate, and blood flow increase, and pupils dilate to maximize visual perception. At the same time, the adrenal gland releases epinephrine into the circulatory system. Your body is now primed to take action, whether that means to swiftly flee from danger or fight whatever threat may be at hand.

Control of the Sympathetic System

The sympathetic nervous system can be activated by various parts of the brain, with the hypothalamus playing a particularly important role. Sympathetic instructions from the central nervous system are sent from preganglionic neurons in the thoracic and lumbar parts of the spinal cord out to the peripheral nervous system—where they have their ultimate effects—through three main pathways.

The first pathway involves preganglionic neurons that connect to a nearby chain of ganglia—clusters of neuronal cell bodies—that runs along each side of the spinal column, often called the sympathetic chain. Here, the signal activates postganglionic neurons that travel to target organs or glands to regulate their function. Their effects include dilation of the pupils—allowing more light to enter the eyes; relaxation of airways—bringing in more oxygen, and constriction of blood vessels and increased heart rate—pushing more blood to muscles.

In the second pathway, preganglionic neurons send signals to ganglia farther from the spinal cord, near the target organs. Here, they activate postganglionic neurons that control the activity of organs such as the stomach, pancreas, liver, intestines, bladder, and genitals. Effects of this pathway include inhibiting digestion and urination, and stimulating orgasms.

In the third pathway, a small group of preganglionic neurons travels from the spinal cord directly to the adrenal gland, where they stimulate the secretion of the hormones epinephrine and norepinephrine into the bloodstream—helping to mediate the stress response throughout the body.

Chronic Stress

The sympathetic nervous system evolved to allow animals to best respond to immediate threats such as the sudden encounter with a predator or rival. While humans have left most of those primal fears behind, the body’s sympathetic system can still respond to stressful situations in the very same manner as when encountering a fierce savannah cat. This includes the release of the hormones epinephrine—also called adrenaline—and cortisol.

Under normal conditions, the system is briefly activated, and these hormones are not present in the circulatory system for long. However, modern stressors in our daily life can over-activate this system and expose the body for longer periods, which can have debilitating effects. These can include anxiety, depression, heart disease, weight gain, and sleeping disorders. The demands of university life can be challenging, so it is critical to engage in healthy stress management. Some strategies for managing stress include healthy eating, getting an adequate amount of sleep, maintaining social relationships, and seeking professional counseling when necessary.

Überblick

Das sympathische Nervensystem stellt eines der beiden Hauptabteilungen des autonomen Nervensystems dar. Es wird besonder in Zeiten von Stress aktiviert. Es bereitet den Körper auf die Herausforderungen eines anspruchsvollen Umstandes vor. Gleichzeitig fährt es wesentliche Körperfunktionen wie die Verdauung zurück, da diese im Moment der Herausforderung eine geringere Priorität haben.

Das “Kampf -oder Flucht”-System

Als Schüler haben Sie vielleicht schon einmal die Erfahrung machen müssen, in die Klasse zu kommen und von einem unerwarteten Test überrascht zu werden, mit dem Sie nicht gerechnet haben. Im Moment der Erkenntnis spüren Sie vielleicht, wie sich Ihr Bauch verkrampft, Ihr Mund trocken wird und Ihr Herz plötzlich zu rasen beginnt. Dies sind Anzeichen dafür, dass das sympathische System die Kontrolle übernimmt, um sich so auf eine Reaktion vorzubereiten. Auch wenn Sie nicht in unmittelbarer Gefahr sind, hat sich das System so entwickelt, dass es die unmittelbare Reaktion auf Stress oder Bedrohungen erleichtert. Blut wird vom Verdauungssystem und der Haut weggeleitet, um die Energieversorgung der Muskeln zu erhöhen. Darüber hinaus erhöhen sich die Herzfrequenz und der Blutfluss. Pupillen erweitern sich, um die visuelle Wahrnehmung zu maximieren. Gleichzeitig gibt die Nebenniere Adrenalin in den Blutkreislauf ab. Ihr Körper ist nun bereit, Maßnahmen zu ergreifen. Sei es, um schnell vor Gefahren zu fliehen, oder um jegliche Art von Bedrohung zu bekämpfen.

Steuerung des Sympathikus-Systems

Das sympathische Nervensystem kann von verschiedenen Teilen des Gehirns aktiviert werden. Der Hypothalamus spielt dabei jedoch eine besonders bedeutende Rolle. Sympathische Anweisungen des Zentralnervensystems werden von den präganglionären Neuronen im thorakalen und lumbalen Teil des Rückenmarks an das periphere Nervensystem gesendet. Dort entfalten sie ihre endgültige Wirkung über drei Hauptwege.

Der erste Signalweg beinhaltet präganglionäre Neuronen, die sich mit einer nahegelegenen Kette von Ganglien verbinden. Sie verläuft entlang jeder Seite der verläuft und wird oft als die sympathische Kette bezeichnet. Hier aktiviert das Signal postganglionäre Neuronen, die zu Zielorganen oder Drüsen wandern, um deren Funktionen zu regulieren. Zu ihren Auswirkungen gehören die Erweiterung der Pupillen, wobei mehr Licht in die Augen gelassen wird; die Entspannung der Atemwege, dem Körper wird mehr Sauerstoff zugeführt, die Blutgefäße verengen sich und die Herzfrequenz steigt und es wird mehr Blut zu den Muskeln geleitet.

Im zweiten Signalweg senden präganglionäre Neuronen Signale an Ganglien, die weiter vom Rückenmark entfernt sin. Sie befinden sich in der Nähe der Zielorgane. Hier aktivieren sie postganglionäre Neuronen, die die Aktivität von Organen wie Magen, Bauchspeicheldrüse, Leber, Darm, Blase und Geschlechtsorganen steuern. Zu den Wirkungen dieses Weges gehören die Hemmung der Verdauung und des Urinierens sowie die Stimulation von Orgasmen.

Im dritten Signalweg reist eine kleine Gruppe von präganglionären Neuronen vom Rückenmark direkt zur Nebenniere, wo sie die Sekretion der Hormone Adrenalin und Noradrenalin in den Blutkreislauf stimulieren—und dabei hilft, die Stressreaktion im ganzen Körper zu verbreiten.

Chronischer Stress

Das sympathische Nervensystem hat sich so entwickelt, dass Tiere auf bestmögliche Weise auf unmittelbare Bedrohungen wie die plötzliche Begegnung mit einem Raubtier oder Rivalen reagieren können. Obwohl der Mensch die meisten dieser Urängste hinter sich gelassen hat, kann das sympathische System des Körpers immer noch auf Stresssituationen in der gleichen Weise reagieren, wie beispielsweise bei der Begegnung mit einer wilden Savannenkatze. Dies beinhaltet dann die Freisetzung der Hormone Epinephrin (Adrenalin) und Cortisol.

Unter normalen Bedingungen wird das System kurzzeitig aktiviert. Die Hormone zirkulieren nicht lange im Kreislaufsystem. Moderne Stressfaktoren in unserem täglichen Leben können dieses System jedoch überaktivieren und den Körper für längere Zeiträume diesen Hormonen aussetzen. Das kann verheerende Auswirkungen haben. Dazu gehören Angstzustände, Depressionen, Herzkrankheiten, Gewichtszunahme und Schlafstörungen. Die Anforderungen des Universitätslebens können herausfordernd sein, daher ist es entscheidend, ein gesundes Stressmanagement zu entwickeln. Einige Strategien zur Stressbewältigung umfassen gesunde Ernährung, ausreichend Schlaf, die Aufrechterhaltung sozialer Beziehungen und die Inanspruchnahme professioneller Beratung, wenn dies notwendig ist.


Suggested Reading

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter