Sympathikus
Unterstützt unter anderem die Anpassung an körperliche Anforderungen und akute Belastungen. Er ist aber nicht nur bei „Stress“ aktiv: Auch die fortlaufende Regulation vieler Blutgefäße gehört zu seinen Aufgaben.
Biologie · Verstehen und üben
Vegetatives Nervensystem
Warum schlägt dein Herz vor einem Referat schneller – und weshalb bedeutet Erholung nicht, dass alle Organe weniger arbeiten? Verstehe Sympathikus, Parasympathikus und ihre Signalwege.
Das kannst du danach
Organwirkungen vergleichenDie Zwei-Neuronen-Bahn erklärenTransmitter und Rezeptoren unterscheiden
Was das vegetative Nervensystem regelt
Dein Herz passt seinen Rhythmus an, der Darm bewegt Nahrung weiter und Schweißdrüsen geben Flüssigkeit ab. Viele dieser Vorgänge laufen ab, ohne dass du jede einzelne Reaktion bewusst ansteuerst. Daran ist das vegetative oder autonome Nervensystem beteiligt.
Seine Signale wirken vor allem auf Herzmuskulatur, glatte Muskulatur und Drüsen. Glatte Muskulatur findet sich beispielsweise in Darmwand, Blutgefäßen und Iris. Die vegetative Regulation hilft, innere Bedingungen passend zur Situation zu halten: Das nennt man Homöostase.
Parasympathikus
Unterstützt unter anderem Verdauungsfunktionen und kann die Herzfrequenz senken. Er wirkt organspezifisch und ist nicht einfach ein allgemeiner Ausschalter für den Körper.
Enterisches Nervensystem
Die Darmwand besitzt ein eigenes dichtes Nervennetz. Es kann viele Verdauungsabläufe lokal koordinieren und wird zugleich von Sympathikus und Parasympathikus beeinflusst.
Übergeordnete Steuerung
Gehirn und Rückenmark sind an der Regulation beteiligt. Wichtige Zentren liegen unter anderem im Hypothalamus und im Hirnstamm. Rückmeldungen aus dem Körper ermöglichen laufende Anpassungen.
Autonom heißt nicht völlig unabhängig. Das vegetative Nervensystem ist in die übrige Regulation des Körpers eingebunden. Bewusstes Verhalten kann Bedingungen verändern – zum Beispiel beeinflusst körperliche Bewegung den Kreislauf –, ohne dass du jede Organreaktion direkt befiehlst.
Vegetativ oder somatisch?
Die Unterscheidung richtet sich besonders nach den Zielstrukturen der motorischen Signale. „Unbewusst“ allein genügt nicht: Auch somatische Reflexe können ohne bewusste Entscheidung ablaufen.
Auf schmalen Bildschirmen kannst du diese Tabelle seitlich verschieben.
| Vergleich | Somatische Motorik | Vegetative Motorik |
|---|---|---|
| Ziel | Skelettmuskulatur | Herz, glatte Muskulatur, Drüsen |
| Beispiel | Hand hebt einen Stift; Rückziehreflex | Herzfrequenz wird angepasst; Schweißabgabe |
| Bewusste Steuerung | Häufig willkürlich, aber auch reflexhaft | Weitgehend unwillkürlich |
| Typischer Weg vom ZNS zum Ziel | Ein motorisches Neuron bis zum Skelettmuskel | Zwei Neurone mit Umschaltung in einem Ganglion |
Afferent bedeutet zum ZNS hin: Sensorische Nerven melden beispielsweise die Dehnung von Gefäßwänden. Efferent bedeutet vom ZNS weg: Motorische Signale erreichen ein Organ. Die folgenden Bahnschemata zeigen die efferente Seite. Eine vollständige Reflexschleife umfasst auch die Rückmeldung und Verarbeitung.
Interaktiv: Sympathikus und Parasympathikus vergleichen
Vergleiche ausgewählte Wirkungen auf drei Organe. Die Grafik zeigt die Richtung einer typischen Wirkung bei verstärkter Ansteuerung, keine Messwerte und keinen Ganzkörper-An/Aus-Schalter.
Bei einer verstärkten sympathischen Ansteuerung steigt typischerweise die Herzfrequenz, die Pupille wird weiter und viele Verdauungsaktivitäten werden gedämpft. Das kann die Bewältigung einer akuten Anforderung unterstützen. Der Sympathikus hat zugleich wichtige Aufgaben im Alltag, etwa bei der Kreislaufregulation.
Oft Gegenspieler – aber nicht überall. Viele Organe erhalten beide Einflüsse. Manche Strukturen, etwa die meisten Blutgefäße und die für Kühlung wichtigen Schweißdrüsen, werden vor allem sympathisch reguliert. Die Vorstellung zweier überall gleich aufgebauter Gegenspieler wäre daher zu einfach.
Zwei Nervenzellen, Ganglion und Transmitter
Viele vegetative Signale gelangen über zwei hintereinandergeschaltete Nervenzellen vom ZNS zum Organ. Wähle eine Bahn und vergleiche den Transmitter am Ziel.
Sympathikus zum Herzen
Beispiel Herz: Im Ganglion wird Acetylcholin freigesetzt. Am Herzen setzen die gezeigten sympathischen Nervenendigungen Noradrenalin frei. Dessen Bindung an passende Rezeptoren kann die Herzfrequenz steigern.
Was ist ein Ganglion?
Ein Ganglion ist eine Ansammlung von Nervenzellkörpern außerhalb des Zentralnervensystems. In einem vegetativen Ganglion wird das Signal von der ersten auf die zweite Nervenzelle übertragen. Acetylcholin ist dabei der typische Transmitter beider hier verglichenen Systeme.
Warum zählt der Rezeptor mit?
Ein Transmitter ist kein fertiger Befehl wie „schneller“. Seine Wirkung hängt von der Zielzelle und ihren Rezeptoren ab. Acetylcholin kann im Ganglion die nächste Nervenzelle aktivieren und am Herzen die Frequenz senken. Derselbe Botenstoff kann also an verschiedenen Orten unterschiedliche Folgen haben.
Wo liegen die Bahnen?
Die präganglionären Nervenzellen des Sympathikus entspringen im Brust- und oberen Lendenbereich des Rückenmarks. Beim Parasympathikus liegen sie im Hirnstamm und im Kreuzbeinbereich des Rückenmarks. Sympathische Ganglien liegen häufig näher am Rückenmark, parasympathische meist nahe am oder im Zielorgan. Die tatsächlichen Wege sind komplexer als das Funktionsschema.
Drei Alltagssituationen erklären
Überlege zunächst selbst, welche Wirkungen sinnvoll zur Situation passen. Öffne anschließend die Erklärung.
Vor einem Referat
Das Herz schlägt schneller, die Hände können schwitzen. Welche vegetativen Wirkungen passen dazu?
Nerven, Hormone und Eigenaktivität wirken zusammen
Das Herz braucht nicht für jeden Schlag einen Nervenbefehl
Das Herz besitzt ein eigenes Erregungsbildungs- und Leitungssystem. Der Sinusknoten gibt normalerweise den Rhythmus vor. Vegetative Einflüsse passen diesen Rhythmus an. Sie erzeugen also nicht jeden Herzschlag erst von außen.
Das Nebennierenmark verbindet Nerven- und Hormonsignale
Das Nebennierenmark ist ein besonderer Teil der sympathischen Reaktion. Es wird durch präganglionäre sympathische Fasern angesteuert; dabei wirkt Acetylcholin. Seine Zellen geben anschließend unter anderem Adrenalin ins Blut ab. So können Hormone die nervöse Reaktion ergänzen. Diese Sonderform ist nicht identisch mit der normalen Zwei-Neuronen-Bahn zu einem Organ.
„Mehr Sympathikus“ bedeutet nicht überall „mehr Aktivität“
Am Herzen kann eine sympathische Wirkung die Frequenz erhöhen, im Verdauungstrakt dagegen viele Aktivitäten dämpfen. Umgekehrt kann der Parasympathikus das Herz bremsen und Verdauungsprozesse fördern. Beschreibe deshalb immer Organ, Signalweg und Wirkung, statt nur „aktiv“ oder „passiv“ zu schreiben.
Regulation braucht Rückmeldung
Rezeptoren im Körper erfassen Veränderungen. Zentren im Nervensystem verarbeiten diese Informationen und beeinflussen passende Zielstrukturen. Bei negativer Rückkopplung wirkt die Reaktion einer Abweichung entgegen. Solche Regelungen laufen fortwährend ab und nicht erst in einer außergewöhnlichen Belastungssituation.
Für die Oberstufe: Trenne die elektrische Weiterleitung innerhalb einer Nervenzelle, die chemische Übertragung an einer Synapse und die Verteilung eines Hormons über das Blut. Diese Vorgänge können in derselben Körperreaktion zusammenwirken.
12 Aufgaben: verstehen, anwenden und begründen
Versuche jede Aufgabe zuerst selbst. Nutze bei Bedarf den Tipp und vergleiche erst danach mit der Lösung.
1 · Nenne drei Zielstrukturen des vegetativen Nervensystems.
Tipp
Unterscheide Skelettmuskeln von den hier regulierten Geweben.
Lösung mit Erklärung
Herzmuskulatur, glatte Muskulatur und Drüsen. Beispiele sind Herz, Darmwand beziehungsweise Gefäßmuskulatur und Schweißdrüsen.
2 · Warum ist „unbewusst“ kein ausreichender Beleg für eine vegetative Reaktion?
Tipp
Denke an das reflexartige Zurückziehen einer Hand.
Lösung mit Erklärung
Auch somatische Reflexe laufen ohne bewusste Entscheidung ab. Der Rückziehreflex wirkt auf Skelettmuskeln. Für die Einordnung muss man Zielstruktur und Signalweg betrachten.
3 · Vergleiche typische Wirkungen auf Herz und Verdauung.
Tipp
Beschreibe jedes Organ einzeln.
Lösung mit Erklärung
Verstärkte sympathische Einflüsse können die Herzfrequenz erhöhen und viele Verdauungsaktivitäten dämpfen. Parasympathische Einflüsse können die Herzfrequenz senken und Verdauungsfunktionen fördern.
4 · Was geschieht mit der Pupille bei den beiden im Modell gezeigten Wirkungen?
Tipp
Die Pupille ist die Öffnung innerhalb der Iris.
Lösung mit Erklärung
Die gezeigte sympathische Wirkung erweitert die Pupille; die parasympathische Wirkung verengt sie. Daran sind unterschiedliche Muskeln der Iris beteiligt.
5 · Was bedeuten präganglionär und postganglionär?
Tipp
Das Ganglion ist die Umschaltstelle zwischen den beiden Neuronen.
Lösung mit Erklärung
Präganglionär bezeichnet den Abschnitt vor der Umschaltung im Ganglion, postganglionär den Abschnitt danach. Die erste Nervenzelle führt vom ZNS zum Ganglion, die zweite vom Ganglion zum Ziel.
6 · Welcher Transmitter wird in den gezeigten vegetativen Ganglien freigesetzt?
Tipp
Vergleiche die beiden Wege zum Herzen.
Lösung mit Erklärung
Acetylcholin. Sowohl die hier dargestellte sympathische als auch die parasympathische erste Nervenzelle überträgt damit das Signal auf die zweite Nervenzelle.
7 · Vergleiche die Transmitter am Herzen in den beiden Bahnen.
Tipp
Die Umschaltung im Ganglion und die Wirkung am Organ sind verschiedene Stellen.
Lösung mit Erklärung
In der gezeigten sympathischen Bahn wird am Herzen Noradrenalin freigesetzt, in der parasympathischen Bahn Acetylcholin. In beiden Ganglien wirkt dagegen Acetylcholin.
8 · Warum beweist Acetylcholin an einer Schweißdrüse keine parasympathische Ansteuerung?
Tipp
Nutze den dritten Signalweg im Modell.
Lösung mit Erklärung
Die meisten für Kühlung wichtigen Schweißdrüsen werden sympathisch mit Acetylcholin angesteuert. Der Transmitter allein reicht deshalb nicht aus, um eine Bahn dem Parasympathikus zuzuordnen.
9 · Wie kann derselbe Transmitter unterschiedliche Wirkungen haben?
Tipp
Untersuche die Empfängerseite des Signals.
Lösung mit Erklärung
Zielzellen besitzen unterschiedliche Rezeptoren und nachgeschaltete Reaktionswege. Acetylcholin kann beispielsweise im Ganglion ein Neuron aktivieren und am Herzen die Frequenz senken.
10 · Erzeugt das vegetative Nervensystem jeden Herzschlag?
Tipp
Denke an den Sinusknoten.
Lösung mit Erklärung
Nein. Das Herz besitzt eine eigene rhythmische Erregungsbildung. Vegetative Signale verändern unter anderem die Frequenz und passen die Herzarbeit an die Situation an.
11 · Warum ist das Nebennierenmark ein Beispiel für das Zusammenwirken von Nerven und Hormonen?
Tipp
Verfolge den Signalweg bis in das Blut.
Lösung mit Erklärung
Präganglionäre sympathische Nervenfasern steuern das Nebennierenmark an. Dessen Zellen geben unter anderem Adrenalin ins Blut ab. Auf das Nervensignal folgt damit eine hormonelle Verteilung.
12 · Erkläre am Aufstehen eine negative Rückkopplung.
Tipp
Die Gegenreaktion wirkt einer Kreislaufabweichung entgegen.
Lösung mit Erklärung
Beim Aufstehen kann der Blutdruck kurz abfallen. Eine veränderte Dehnung der Gefäßwände wird gemeldet; reflektorische Anpassungen von Herz und Gefäßen helfen, den Blutdruck zu stabilisieren. Die Reaktion wirkt der Abweichung entgegen.
Kurzer Wissenscheck
Welche Aussage trifft zu?
Wähle eine Antwort und begründe sie zunächst selbst.
Passendes Arbeitsblatt zum Weiterlernen
Kostenlos · Arbeitsblatt · PDF
Grundlagen: Reize, Nerven und Reaktionen
Das vorhandene Grundlagenblatt hilft beim Ordnen von Reizen, Signalwegen und Reaktionen. Die vegetativen Spezialfälle übst du auf dieser Lernseite.
Arbeitsblatt ansehen →Fachlich weiterlesen
- OpenStax: Aufbau des autonomen Nervensystems
- OpenStax: Vegetative Reflexe und Homöostase
- OpenStax: Sympathikus, Parasympathikus und peripheres Nervensystem
Eigene Erklärungen und Aufgaben. Die beschrifteten Schemata sind vereinfachte Lernmodelle; die Illustrationen dienen der Veranschaulichung.