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Das autonome Nervensystem steuert viele unwillkürliche Körperfunktionen wie die Regulierung des arteriellen Blutdrucks, der Herzfrequenz und der Pupillenerweiterung. Ein Großteil seiner Arbeit entfällt auf physiologische Systeme, die einer ständigen Bewertung und Korrektur bedürfen - homöostatische Aufrechterhaltung einer innerlich stabilen Umgebung.
Das autonome Nervensystem gliedert sich in zwei Glieder mit im Allgemeinen gegensätzlichen funktionellen Wirkungen:
Beide haben efferente - motorische - und afferente - sensorische - Glieder. Sie teilen Teile ihrer anatomischen Bahnen sowohl innerhalb des zentralen als auch des peripheren Nervensystems. Die parasympathischen Fasern entspringen jedoch aus dem Hirnstamm und der Sakralregion des Rückenmarks - dem kraniosakralen Ausfluss -, während der Sympathikus aus den thorakalen und lumbalen Segmenten des Rückenmarks - dem thorakolumbalen Ausfluss - entspringt.
Ein wesentlicher Unterschied zwischen dem autonomen und dem somatischen Nervensystem besteht darin, dass die efferenten Bahnen des autonomen Nervensystems aus zwei hintereinander geschalteten Neuronen zwischen einem Neuron des zentralen Nervensystems und einer Zielzelle bestehen. Im somatischen Nervensystem gibt es nur ein Neuron. Im ANS befindet sich die Synapse des ersten und zweiten Neurons im Schaltkreis innerhalb eines Ganglions. Daher wird das proximale Neuron, das im ZNS beginnt, als präganglionär bezeichnet, während das distale Neuron, das an der Effektorzelle endet, als postganglionär bezeichnet wird. Die anatomische Lage des Ganglions variiert zwischen dem sympathischen und dem parasympathischen Nervensystem. Der präganglionäre Neurotransmitter ist für beide Gliedmaßen Acetylcholin; der postganglionäre Neurotransmitter ist jedoch unterschiedlich:
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