Die sympathische Komponente des autonomen Nervensystems ist mit der Erhöhung des Erregungsniveaus und des Energieverbrauchs befasst - primitives "Kampf- oder Flucht"-Verhalten in Stresssituationen. Er hat jedoch auch eine subtilere Hintergrundaktivität, da er sich mit dem Parasympathikus für homöostatische Funktionen koordiniert.
Ebenso wie das parasympathische Nervensystem befindet sich das zentrale Integrationszentrum für die sympathische Aktivität im Hypothalamus. Dieses kann von höheren kortikalen Zentren beeinflusst werden. Efferente Fasern entspringen dem Hypothalamus in den intermediolateralen Säulen des Rückenmarks. Da die sympathischen Fasern aus dem zentralen Nervensystem in den Wirbelsäulensegmenten T1 bis L5 austreten, wird das sympathische System auch als thorako-lumbaler Ausfluss bezeichnet.
Vom Rückenmark aus sind es zwei Neuronen in Serie, bevor die Effektorzelle erreicht wird. Dazwischen befindet sich eine Synapse innerhalb eines Ganglions. Die Ganglien sind im sympathischen System in zwei Mustern angeordnet: paravertebral und prävertebral - siehe Untermenü. Außerdem können die sympathischen Nervenfasern verschiedene Wege durch die Ganglien nehmen.
Der präganglionäre Transmitter ist Acetylcholin. Am Endorgan ist der Transmitter Noradrenalin. Eine Ausnahme bilden die Schweißdrüsen, die zwar sympathisch innerviert sind, aber durch Acetylcholin stimuliert werden.
Außerdem laufen afferente Fasern aus der Peripherie über sympathische Bahnen zurück.
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