Vegetatives Nervensystem: Sympathikus, Parasympathikus und ihre Rezeptoren

Kurz gesagt: Der Sympathikus entspringt thorakolumbal, der Parasympathikus kraniosakral. Präganglionär arbeiten beide mit Acetylcholin an nikotinischen Rezeptoren, postganglionär nutzt der Sympathikus fast überall Noradrenalin, der Parasympathikus Acetylcholin an muskarinischen Rezeptoren. Wer zu jedem Rezeptor sein G-Protein und zwei, drei Organwirkungen kennt, löst die meisten Physikumsfragen zu diesem Thema durch Herleiten statt Auswendiglernen.

Das vegetative Nervensystem taucht im Physikum in Physiologie, Anatomie und Biochemie auf, oft in derselben Frage. Mal ist es ein Ganglion im Kopf, mal ein Second Messenger, mal ein Medikament, das die Studierenden aus der Pharmakologie noch gar nicht kennen sollen, aber über den Rezeptor ableiten können. Bis zum schriftlichen Physikum im März 2027 lohnt es sich, dieses Kapitel einmal sauber zu ordnen, weil es später im M2 in Pharmakologie und Innerer Medizin wiederkommt.

Wo entspringen Sympathikus und Parasympathikus?

Die präganglionären Neurone des Sympathikus liegen im Seitenhorn des Rückenmarks von etwa C8/Th1 bis L2/L3. Ihre Axone ziehen über die Rami communicantes albi zum Grenzstrang und werden dort oder in prävertebralen Ganglien (Ganglion coeliacum, mesentericum superius und inferius) auf das zweite Neuron umgeschaltet. Die präganglionären Fasern sind also kurz, die postganglionären lang.

Beim Parasympathikus ist es umgekehrt. Er entspringt aus Hirnnervenkernen (III, VII, IX, X) und aus dem sakralen Rückenmark S2 bis S4. Die Umschaltung erfolgt organnah oder in der Organwand, deshalb sind die präganglionären Fasern lang und die postganglionären kurz. Der N. vagus versorgt den Darm bis etwa zum Cannon-Böhm-Punkt im linken Drittel des Colon transversum, danach übernehmen die Nn. splanchnici pelvici aus dem Sakralmark.

Für die Anatomie kommen die vier parasympathischen Kopfganglien regelmäßig dran:

Welche Transmitter wirken an welcher Synapse?

Die Regel ist schlicht: An allen vegetativen Ganglien, sympathisch wie parasympathisch, wird Acetylcholin auf nikotinische Rezeptoren vom neuronalen Typ freigesetzt. Das sind ligandengesteuerte Kationenkanäle, die schnell depolarisieren.

Postganglionär setzt der Parasympathikus wieder Acetylcholin frei, diesmal auf muskarinische Rezeptoren, die an G-Proteine gekoppelt sind. Der Sympathikus setzt postganglionär Noradrenalin frei. Zwei Ausnahmen lieben die Fragensteller:

• Schweißdrüsen (ekkrine) werden sympathisch innerviert, die postganglionären Fasern sind aber cholinerg und wirken über muskarinische Rezeptoren.
• Nebennierenmark: Es ist ein umgewandeltes sympathisches Ganglion. Präganglionäre Fasern enden direkt an den chromaffinen Zellen, die überwiegend Adrenalin und zu einem kleineren Teil Noradrenalin ins Blut abgeben.

Für die Biochemie gehört die Synthese dazu: Tyrosin wird über DOPA und Dopamin zu Noradrenalin, im Nebennierenmark methyliert die PNMT es zu Adrenalin. Cortisol aus der Rinde fördert die Expression dieses Enzyms, was erklärt, warum das Mark von Rindenblut durchströmt wird.

Welcher Rezeptor nutzt welches G-Protein?

Hier liegt der eigentliche Hebel. Kennst du die Kopplung, kannst du die Wirkung in den meisten Geweben ableiten: Gq hebt über IP3 das intrazelluläre Calcium und kontrahiert glatte Muskulatur, Gs erhöht cAMP und entspannt sie, Gi senkt cAMP.

Eine Merkhilfe, die viele nutzen: „QISS und QIQ“ für α1, α2, β1, β2 und M1, M2, M3. Das ist kein Lehrbuchbegriff, funktioniert aber. Achte auf den M3-Rezeptor am Endothel: Acetylcholin erweitert intakte Gefäße über NO, obwohl die Gefäßmuskulatur selbst kaum parasympathisch innerviert ist.

Wie wirken die beiden Systeme an den einzelnen Organen?

Im Physikum werden selten Rezeptoren abstrakt gefragt. Meist steht ein Organ im Stamm, und du musst wissen, welches System was macht. Die folgende Übersicht deckt die Klassiker ab.

Das Herz ist der Sonderfall bei der Innervation: Der Vagus erreicht Sinus- und AV-Knoten und die Vorhöfe, die Ventrikel kaum. Deshalb senkt Parasympathikusaktivität vor allem die Frequenz und die Überleitung, kaum die Kontraktionskraft der Kammern. Fragen nach einer „negativ inotropen Wirkung des Vagus auf den Ventrikel“ sind meistens eine Falle.

Wenn du die vegetative Steuerung zusammen mit Herz, Kreislauf und Niere im Zusammenhang wiederholen willst, ist der Kurs Physiologie Physikum dafür gebaut, mit Erklärungen in der Reihenfolge, in der das Physikum die Themen verknüpft.

Wie fragt das IMPP das vegetative Nervensystem typischerweise ab?

Drei Muster wiederholen sich in Altfragen immer wieder. Erstens die Pharmakon-Frage: Eine Substanz blockiert oder aktiviert einen Rezeptor, und du sollst die Folge nennen. Atropin, Propranolol, Salbutamol oder Phenylephrin sind dabei keine Pharmakologiefrage, sondern eine Rezeptorfrage in Verkleidung.

Zweitens die Verschaltungsfrage aus der Anatomie: Welcher Nerv führt präganglionäre Fasern zum Ganglion oticum, wo liegen die Perikarya für die Pupillenverengung (Nucleus accessorius n. oculomotorii, Edinger-Westphal)? Hier hilft die Tabelle der Kopfganglien oben.

Drittens die Second-Messenger-Frage aus Biochemie und Physiologie: Welcher Rezeptor erhöht cAMP in der Leberzelle, welcher aktiviert die Phospholipase C? Wer die G-Protein-Spalte kann, kreuzt hier sicher.

Übe solche Fragen gemischt, weil sie im Examen fächerübergreifend kommen. Ein Tag mit 40 bis 60 Fragen zum Thema zeigt dir schnell, ob du die Wirkungen nur wiedererkennst oder wirklich herleiten kannst.

Häufige Fragen

Ist der Sympathikus immer aktivierend und der Parasympathikus immer hemmend?

Nein. Der Sympathikus hemmt zum Beispiel die Darmmotilität und entspannt den Detrusor, der Parasympathikus steigert die Darmmotilität und die Drüsensekretion. Die Wirkung hängt vom Rezeptor im Zielgewebe ab.

Warum sind Schweißdrüsen eine Ausnahme?

Sie werden sympathisch innerviert, die postganglionären Fasern setzen aber Acetylcholin frei, das an muskarinischen Rezeptoren wirkt. Deshalb hemmen Muskarinrezeptor-Antagonisten das Schwitzen.

Welcher Rezeptor sitzt präsynaptisch und hemmt die Noradrenalinfreisetzung?

Der α2-Rezeptor. Er ist an Gi gekoppelt, senkt cAMP und vermittelt eine negative Rückkopplung an der sympathischen Nervenendigung.

Wirkt der Vagus auf die Kontraktionskraft der Herzkammern?

Kaum. Die vagale Innervation reicht vor allem bis zu Sinusknoten, AV-Knoten und Vorhöfen. Der Vagus senkt deshalb Frequenz und Überleitungsgeschwindigkeit, die Kammerkraft wird nur gering beeinflusst.

Warum gehört das Nebennierenmark zum Sympathikus?

Es entspricht entwicklungsgeschichtlich einem sympathischen Ganglion. Die präganglionären Fasern enden direkt an den chromaffinen Zellen, die Adrenalin und Noradrenalin ins Blut abgeben.

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Dieser Artikel dient der Prüfungsvorbereitung auf das Physikum und ersetzt keine ärztliche Entscheidung. Verbindlich sind die Lehrbücher deines Instituts, der IMPP-Gegenstandskatalog und für Arzneimittel die jeweilige Fachinformation.