1 Vegetatives und motorisches Nervensystem Dr. Gunter P. Eckert Funktionen des Funktionen des afferenten afferenten und und efferenten efferenten peripheren Nervensystems peripheren Nervensystems 1. Peripheres Nervensystem (PNS) 1.1 Sympathikus 1.2 Parasympathikus 2. Pharmaka zur Beeinflussung des PNS 2.1. Beeinflussung des Sympathikus 2.2 Beeinflussung des Parasymapathikus 2.4 Beeinflussung des somato-motorischen Systems • Zentrales Nervensystem Gehirn Rückenmark • Peripheres Nervensystem somatisch: interagiert mit der Umwelt Autonom: reguliert inneres Milieu • Bei beiden afferent : zum ZNS/PNS hin (input/sens.) efferent : vom ZNS/PNS weg (output/motor.) Aufbau des Nervensystem Aufbau des Nervensystem motorisches Klassifikation der peripheren Nervenfasern nach Leitungsrichtungen und Versorgungsgebieten ZNS Efferenzen Afferenzen Gelenke, Haut, Skelet- muskeln Skelet- muskel Drüsen, glatter Muskel, Herzmuskel Eingeweide motorische viszerale somatische vegetative
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1. Peripheres Nervensystem (PNS) Vegetatives und ... · motorisches Klassifikation der peripheren Nervenfasern nach Leitungsrichtungen und Versorgungsgebieten Afferenzen ZNS Efferenzen
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Vegetatives und motorisches Nervensystem
Dr. Gunter P. Eckert
Funktionen des Funktionen des afferentenafferenten und und efferentenefferentenperipheren Nervensystems peripheren Nervensystems
2. Pharmaka zur Beeinflussung des PNS2.1. Beeinflussung des Sympathikus2.2 Beeinflussung des Parasymapathikus2.4 Beeinflussung des somato-motorischen Systems
• Zentrales NervensystemGehirnRückenmark
• Peripheres Nervensystemsomatisch: interagiert mit der UmweltAutonom: reguliert inneres Milieu
• Bei beidenafferent: zum ZNS/PNS hin (input/sens.)efferent: vom ZNS/PNS weg (output/motor.)
Aufbau des NervensystemAufbau des Nervensystem
motorisches
Klassifikation der peripheren Nervenfasern nach Leitungsrichtungen und Versorgungsgebieten
ZNS EfferenzenAfferenzen
Gelenke,Haut,
Skelet-muskeln
Skelet-muskel
Drüsen,glatter
Muskel,Herzmuskel
Eingeweide
motorische
viszerale
somatische
vegetative
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Anatomie und Aufbau des RAnatomie und Aufbau des Rüückenmarkesckenmarkes
• Segmentale Gliederung• Segment= jeder
Rückenmarksabschnitt aus dem ein Nervenpaar stammt
Periphere und efferente Neuronensysteme:Transmitter, Rezeptoren, Antagonisten
Aktories et al.: Pharmakologie und Toxikologie, 9.Auflage, 2005
Das periphere Das periphere efferenteefferente NervensystemNervensystem
-versorgt alle anderen Zellen und Organe, insbesondere die endplattenfreie glatte und Herzmuskulatur, Drüsen- und Fettzellen
- überwiegend unserem Willen entzogen (autonom)
-bisynaptisch
-versorgt endplattenhaltige quergestreifte Muskulatur des Rumpfes, der Extremitäten sowie z.b. der Augen
Skelettmuskulatur
-überwiegend dem Willen unterworfen ( Reflexe)
-monosynaptisch
Vegetatives/autonomes Nervensystem
Somatomotorisches System
Funktionen des autonomen vegetativen Funktionen des autonomen vegetativen NervensystemsNervensystems
• Kreislauf• Atmung• Peristaltik des Darms• Tonus der glatten Muskulatur• Sekretion von Schweiß-, Speichel-,
Magen-, Darm- und sonstigen Drüsen• Regulation des Zellstoffwechsels
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Bestehend aus drei Komponenten
o Sympathikus (eher für Aktivierung verantwortlich-fight and flight)
o Parasympathikus (eher für Ruhezustände verantwortlich- rest and digest)
o Darmnervensystem
Das autonome NervensystemDas autonome Nervensystem
XII 2 Aufbau
Aufbau und Überträgersubstanzen des vegetativen Nervensystems in schematischer Darstellung
a) Ursprünge der präganglionärenNeurone von Parasympathikus(blau) und Sympathikus (rot)
b) und c)unterschiedliche Lage der Ganglien von Parasympathikusund Sympathikus
Noradrenalin
Acetylcholin
Zentralnervensystem
SympathikusParasympathikus
Acetylcholin
Acetylcholin Effektoren
präganglionäreNeurone
postganglionäreNeurone
sympathischeGanglien
Hirnstamm
Halsmark
Brustmark
Lendenmark
Kreuzmark
Sakralmark
a) b) c)
Funktionen des Funktionen des afferentenafferenten und und efferentenefferentenperipheren Nervensystems peripheren Nervensystems
2. Pharmaka zur Beeinflussung des PNS2.1. Beeinflussung des Sympathikus2.2 Beeinflussung des Parasymapathikus2.4 Beeinflussung des somato-motorischen Systems
Sympathische ErregungsSympathische Erregungsüübertragung auf bertragung auf das das postganglionpostganglionäärere NeuronNeuron
Die Erregungsübertragung von präganglionären auf die postganglionärenNeurone
- Transmitter: Acetylcholin
- Rezeptortyp: Nicotinrezeptoren (Ionenkanäle)
Synthese
Noradrenalin
Acetylcholin
ZNS
Sympathikus
Effektoren
präganglionäresNeuron
postganglionäresNeuron
sympathischeGanglion
PNS
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Sympathische ErregungsSympathische Erregungsüübertragung auf bertragung auf die Erfolgsorganedie Erfolgsorgane
Die postganglionären sympathischen Neurone teilen sich in den Erfolgsorganen, stark auf und bilden Varikositäten.
WehenhemmungHemmung der MotilitätHemmung der MotilitätHemmungErweiterungErweiterung
Sympathikus
α1
ß1
ß1
ß1
ß1
α1, α2
ß2
α1
ß2
α1, α2,ß1,ß2
α1, α2, ß2
α1
ß2
α1
Rezeptoren
Speicheldrüsen
HerzSinusknotenVorhofAV-KnotenVentrikel
Blutgefäße
HarnblaseDetrusorSphinkter
UterusDarmMagenBronchialdrüsen BronchienPupille
Organ
Effekte der Aktivierung des Sympathikus an Effekte der Aktivierung des Sympathikus an verschiedenen Organenverschiedenen Organen Funktionen des Funktionen des afferentenafferenten und und efferentenefferenten
2. Pharmaka zur Beeinflussung des PNS2.1. Beeinflussung des Sympathikus2.2 Beeinflussung des Parasymapathikus2.4 Beeinflussung des somato-motorischen Systems
Die Zellkörper der präganglionärenparasympathischen Fasern sind im Hirnstamm und im Sakralmark (Kreuzmark) lokalisiert.
- Neurone im Hirnstamm = kranialer Anteilversorgen die Kopforgane und die Brust- und Baucheingeweide
-Neurone im Sakralmark = sakraler Anteilversorgen den Darm, die Harnblase und die Genitalorgane
Die Umschaltung der Nervenimpulse von den präganglionären auf die postganglionären Neurone erfolgt in Ganglien, die in Organnähe oder in den Wänden der Erfolgsorgane selbst (intramurale Ganglien) lokalisiert sind.
ParasympathischeParasympathische ErregungsErregungsüübertragung auf bertragung auf das das postganglionpostganglionäärere NeuronNeuron
Na+
PräsynaptischeMembran
postsynaptischeMembran Nicotinrezeptor
Erregungsübertragung vom Präganglion auf
das Postganglion erfolgt durch den
Neurotransmitter Acetylcholin.
Rezeptoren:
Nicotinrezeptoren (ligandengesteuerteIonenkanäle)
Na+
Vegetatives Ganglion
PräganglionäresGanglion
Aktories et al.: Pharmakologie und Toxikologie, 9.Auflage, 2005
ParasympathischeParasympathische ErregungsErregungsüübertragung auf bertragung auf ErfolgsorganeErfolgsorgane
Reizung SympathikusReizung ParasympathikusOrgan oder Organsystem
•Wirkung meist antagonistisch, aber auch im Zusammenspiel•Organe werden meist von beiden Systemen innerviert (Ausnahmen siehe oben)•Meist überwiegt parasympathischer Einfluss
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ErgotropHöhere Leistung(Fight and flight)
Funktion:TrophotropRegeneration(Rest and digest)
Präganglionär: AChPostganglionär: NA
Transmitter:Präganglionär: AChPostganglionär: ACh
Letztes Ganglion im Grenzstrang
Postganglionäre Strecke lang
Anatomie:Letztes Ganglion nahe beim ErfolgsorganPostganglionäre Strecke kurz
• Aktivierung:> Sinusknotenfrequenz > Leitungsgeschwindigkeit im AV-Knoten > Kontraktionskraft im Vorhof & Ventrikel> Erschlaffungsgeschwindigkeit von Vorhof & Ventrikel
• Gefahr: Steigerung der Autonomie im Erregungssystem > heterotopeErregungsbildung und Arrhythmien bis zum Kammerflimmern!
• α1-Adrenoz. am Herzen: Aktivierung > Kontrationskraft , Frequenz
Anwendungen und NebenwirkungenAdrenozeptor-Agonisten
α- und β- adrenerge Wirkungen: Herz
•β-Adrenoz. Agonisten wirken positiv ionotrop (z.B. Dobutamin*)> Schwere Herzmuskelinsuffizienz, besonders bei Schock
*Dobutamin = Derivat des Dopaminskein Ligand an DA-Rezeptorengroßer chiraler Substituent(+) D. > aktiviert β1+ β2 Adrenoz. (-) D.> aktiviert α1 Adrenoz.
Blutgefäße: β2 = Dilatationα1 = Konstriktion
Herz: β2+α1 = pos. Ionotrop
Anwendungen und NebenwirkungenAdrenozeptor-Agonisten
β- adrenerge Wirkungen: Atemwege
Asthma bronchiale: Entzündliche Erkrankung der Atemwege mit Hyperaktivität der Bronchien gegen vielerlei Stimuli und anfallweise auftretender Atemwegsobstruktion.
Anwendungen und NebenwirkungenAdrenozeptor-Agonisten
β- adrenerge Wirkungen: Atemwege
Asthma bronchiale: Entzündliche Erkrankung der Atemwege mit Hyperaktivität der Bronchien gegen vielerlei Stimuli und anfallweise auftretender Atemwegsobstruktion.
•β2-Adrenoz. Agonisten wirken als Bronchodilatatoren
Terbutalinkurz wirksame Fenoterol
•Bronchodilatatoren Salbutamol
lang wirksame FormoterolSalmeterol
•Weitere Wirkungen: Bewegung des Flimmerepithels , Mediatorfreis. aus Mastz.
• UAW: Tremor, Tachykardie, Hyperglykämie
Bedarfsorientierte Applikation
regelm. Inhalation unterstützt die Therapie
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Anwendungen und NebenwirkungenAdrenozeptor-Agonisten
β- adrenerge Wirkungen: Uterus
• β2-Adrenoz. Agonisten wirken tokolytisch (z.B. Fenoterol)• Notfalltokolyse: Hemmung der Wehen während der Geburt bei Gefahr für Kind• Bei drohender Frühgeburt• UAW: Tremor, Tachykardie, Hyperglykämie• Wirkung läßt nach wiederholter Anwendung nach.• Plazentaübertitt!
Anwendungen und NebenwirkungenAdrenozeptor-Antagonisten
Unselektive α-Blocker:Verstärkung der β1-Wirkung (z.B. am Herz!)
Phenoxybenzamin, Phentolamin
Selektive α1-Blocker:Senkung des Tonus der glatten Muskulatur ohne Enthemmung der NA-Freisetzung.
Prazosin, Terazosin, Doxazosin
Anwendungen und Nebenwirkungenβ-Sympatholytika (Beta-Blocker)
Therapeutische WirkungenHerz im SchongangSenkung Augeninnendruck(Glaukom)
Unerwünschte Wirkungen:Bradykardie, AV-BlockSpasmen bei Asthma bronchialeHypoglykämischer Schock bei DiabetesKalte Hände und Füße
Funktionen des Funktionen des afferentenafferenten und und efferentenefferentenperipheren Nervensystems peripheren Nervensystems
2. Pharmaka zur Beeinflussung des PNS2.1. Beeinflussung des Sympathikus2.2 Beeinflussung des Parasymapathikus2.3 Beeinflussung des somato-motorischen Systems
WirkungsmechanismusHemmung der Acatylcholinesterase durch Übertragung des Pharmakon-Esterrestes auf das EnzymStabilität des Enzymesters bestimmt Ausmaß der HemmungCarbaminsäureester (therapeutisch, reversible Bindung)Phosphorsäureester (toxisch, "irreversible Bindung")bei hoher Dosierung (z.B. Vergiftung) kann die exzitatorischein eine inhibitorische Wirkung umschlagen
Therapeutischer und toxischer Effekt indirekter Parasympathomimetka
SystemischVerbesserung von Darmmotilität und MiktionBronchokonstriktionleichte Bradykardieerhöhte Verfügbarkeit von Acetylcholin in Ganglien und an der neuromuskulären Endplattezentrale Wirksamkeit von Physostigmin
Indirekte Parasympathomimetika
Agonisten an Cholinozeptoren
Direkte Parasympathomimetika sind Agonisten an Cholinozeptoren.Mit Ausnahme von Muscarin, welches fast ausschließlich
m-Cholinorezeptoren erregt, binden die Substanzen, wenn auch in geringerem Ausmaß, ebenfalls an n-Cholinozeptoren.
Im Gegensatz zu Acetylcholin werden direkte Sympathomimetika jedoch wesentlich langsamer metabolisiert und eignen sich daher für einen therapeutischen Einsatz.
Wirkungsmechanismus
Direkte Parasympathomimetika
Direkte Parasympathomimetika
Naturstoffe- Arecolin (Hauptalkaloid der Betelnuss)- Muscarin (Alkaloid aus dem Fliegenpilz)- Pilocarpin (Chibro-Pilocarbin ® Augentropfen,
Systemischleichte Blutdrucksenkung und ReflextachykardieVerbesserung der DarmmotilitätVerbesserung der MiktionBronchokonstriktion
LokalMiosis durch Kontraktion des M. sphincter pupillaeSenkung des intraokularen Drucks durch erleichterten Kammerwasserabluss nach Kontraktion des M. ciliarisNahpunkt-Akkomodation durch Rundung der Linse
Direkte Parasympathomimetika Direkte Parasympathomimetika
Systemischpostoperative Darm- und BlasenatonieMyasthenia gravisBeendigung der Wirkung von stabilisierenden MuskelrelaxantienAntidote bei Vergiftungen mit Atropin, Phenothiazinen, Antihistaminika oder trizyklischen Antidepressiva
LokalGlaukom
Indikationen
Direkte Parasympathomimetika
Nebenwirkungen
Systemischerhöhte Sekretion von Schweiß und SpeichelMagen-Darm-KrämpfeDiarrhöenBradykardieHypotonie (Kollaps)Bronchospasmen
LokalSehstörungenvermehrte TränensekretionSchmerzen durch Spasmen des Ziliarmuskelssystemische Nebenwirkungen möglich
KontraindikationenSystemisch
nach depolarisierenden MuskelrelaxantienIritisAsthma bronchialeThyreotoxikoseObstruktionsileusSpasmen im Magen-Darm-Trakt, des Gallengangs oder der HarnwegeParkinsonpostoperative Kreislaufinstabilität
LokalErkrankungen, bei welchen Pupillenverengungen kontraindiziert sind (Iritis acuta)vorsichtige Anwendung bei Kontraindikationen für systemische Therapie
Direkte Parasympathomimetika
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Parasympatholytika
IndikationenHemmung DrüsensekretionAtropin bei Narkoseeinleitung(Früher Pirenzepin)
Erschlaffung glatte MuskulaturIpatropium bei chronischer BronchitisN-Butylscopolamin bei KollikenHomatropin zur Weitstellung der Pupille
Beschleunigung der HerzaktionIpatropium zur Steigerund ger Herzfreq.
Dämpfung ZNSScopolamin zur Prophylaxe von KinetosenBenzatropin bei Parkinson
Funktionen des Funktionen des afferentenafferenten und und efferentenefferentenperipheren Nervensystems peripheren Nervensystems
1. Peripheres Nervensystem (PNS)1.1 Sympathikus1.2 Parasympathikus1.3 motorisches System
2. Pharmaka zur Beeinflussung des PNS2.1. Beeinflussung des Sympathikus2.2 Beeinflussung des Parasymapathikus2.3 Beeinflussung des somato-motorischen Systems
Pharmakologische Beeinflussung des somato-motorischen Systems
MytonolytikaBenzodiazepine, Baclofen
KrampfgifteStrychnin, Tetanustoxin
Muskelrelaxantiend-Tubocurarin, Succinylcholin
Botulinus-Toxin
Dantrolen
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Muskelrelaxantien = Stoffe, die Kontraktionen der Skelettmuskulatur vermindern
ZentraleMuskelrelaxantien
(Angriff im ZNS)
Periphere Muskelrelaxantien(Angriff am Muskel)
Neuromuskulärblockierende Stoffe
(Angriff an den Nicotinrezeptoren der
motorischen Endplatte)
MyotropeMuskelrelaxantien
(Angriff bei der elektromechanischen
Kopplung)
Nicht-depolarisierendeMuskelrelaxantien
(Nicotinrezeptor-Antagonisten)
DepolarisierendeMuskelrelaxantien
(Nicotinrezeptor-Agonisten)
Der Wirkmechanismus depolarisierender Muskelrelaxantien
Wirkungsmechanismuskompetitiver Antagonismus an N2-Cholinozeptoren der motorischen Endplatte (Stabilisierung des muskulären Membranteils gegenüber der Wirkung von Acetylcholin)Wirkungsabschwächung durch Physostigminschwach ausgeprägte Hemmung von N1-Choliozeptoren in den Ganglien
D-Tubocurarin
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Nicht depolarisierende Muskelrelaxantien
Relaxation der Skelettmuskulatur (Atemlähmung)Freisetzung von Histaminvegetativ dämpfend
Wirkungen
Muskelrelaxation bei AllgemeinanästhesieMuskelrelaxation bei künstlicher Beatmung während intensivmedizinischer Behandlung
Indikationen
Nicht depolarisierende Muskelrelaxantien
allergische ReaktionenBlutdruckabfall (Blutdruckanstieg bei Pancuronium)Herzrhythmusstörungen, Herz-KreislaufversagenBronchospasmusErythem
stabile Agonisten an N2-Cholinozeptoren der motorischen Endplatte(Dauerdepolarisation wegen langsamer Hydrolyse durch Acetylcholin-Esterase)
Wirkungsverstärkung durch Physostigmin
schwache Wirkung von N1-Cholinozeptoren der Ganglien
Substanzen
Suxamethonium (-chlorid) (Lysthenon ® u.a.)
Suxamethonium
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Fehlstellungen des Augenlids (Blepharoptosis, Ektropium, Entropium, Lagophthalmus)
Winkelblockglaukom
vorübergehende Lidschwellung
Hautausschläge
vertikale Diplopie
Epiphora
Augentrockenheit
möglicherweise Bildung von Antikörpern(Wirkungsverlust bei wiederholter Anwendung)
Nebenwirkungen
Depolarisierende Muskelrelaxantien
Muskelzuckungen (Faszikulationen) in der InitialphaseRelaxation der Skelettmuskulatur (Atemlähmung)Freisetzung von Kaliumionen aus Muskelfasern aufgrund der DauerdepolarisationFreisetzung von Histamin
Faszikulationen der Muskulatur, Muskelschmerzenallergische Reaktionen (selten Schock)Myoglobinurie (evtl. Nierenversagen)Erhöhung des intraokularen DrucksHerzrhythmusstörungenHyperkaliämiemaligne Hyperthermie