Wirkung des vegetativen Nervensystems auf das Herz

• Das vegetative Nervensystem (autonomes Nervensystem) kontrolliert Prozesse, die sich weitestgehend der willkürlichen Kontrolle entziehen
• Es steuert dabei lebenswichtige Funktionen, wie die Atmung, die Verdauung und den Stoffwechsel
• Auch einzelne Organe wie die Sexualorgane oder die inneren Augenmuskeln werden vom vegetativen Nervensystem beeinflusst
• Das vegetative Nervensystem kann in drei Komponenten eingeteilt werden:
  1. Sympathisches Nervensystem
  2. Parasympathisches Nervensystem 

  3. Enterisches Nervensystem

     

Beeinflussung der Herzaktion durch das vegetative Nervensystem

• Schrittmacherzellen haben die Fähigkeit zur autonomen Erregungsbildung (es wird ohne einen äußeren Einfluss eine Erregung gebildet)
• Das sympathische und parasympathische Nervensystem (vegetatives Nervensystem) beeinflussen die Herzaktion
• Der Sympathikus erhöht das Herzzeitvolumen (Herzzeitvolumen = Schlagvolumen * Herzfrequenz), der Parasympathikus senkt es
• Die Sympathikusfasern innervieren Vorhof- und Kammermyokard mit Noradrenalin
• Die Parasympathikusfasern innervieren insbesondere Vorhöfe und Sinus- sowie AV-Knoten mit Acetylcholin
• Je nach dem Einfluss des vegetativen Nervensystems spricht man von einer positiven (Sympathikus) oder negativen (Parasympathikus) Chronotropie, Inotropie, Dromotropie, Bathmotropie oder Lusitropie (Parasympathikus wirkt primär negativ chronotrop und negativ dromotrop)
• Chronotropie = Beeinflussung der Herzfrequenz (insb. Sinusknoten) (positiv chronotrop = Steigerung der Herzfrequenz – negativ chronotrop = Reduktion der Herzfrequenz)
• Inotropie = Beeinflussung der Kontraktionskraft
• Dromotropie = Beeinflussung der Erregungsüberleitung (insb. Einfluss auf den AV-Knoten)
• Bathmotrop = Beeinflussung der Reizschwelle und somit der Erregbarkeit (positiv = Senkung der Reizschwelle; negativ = Steigerung der Reizschwelle)
• Lusitrop = Beeinflussung der Relaxation (= Entspannung) der Herzmuskelzellen (Gegenspieler zur Inotropie) (positiv = Steigerung der Relaxationsfähigkeit; negativ = Reduktion der Relaxationsfähigkeit)

Wirkung des Sympathikus auf das Herz

Wirkung des Parasympathikus auf das Herz

Wirkmechanismen

Die Herzfrequenz wird hauptsächlich durch den Sympathikus und den Parasympathikus beeinflusst, die auf den Sinusknoten wirken.

• Es erfolgt insbesondere eine Beeinflussung der Ionenkanäle im Sinusknoten, insbesondere der Funny Natriumkanäle der HCN-Kanal-Familie
• Der Sympathikus erhöht über Gs-gekoppelte-ß-Adrenorezeptoren (Aktivierung durch Noradrenalinbindung) die Aktivität der Adenylatzyklase und somit die Konzentration von cAMP. Eine hohe cAMP-Konzentration erhöht die Öffnungswahrscheinlichkeit der Funny Kanäle und erhöht somit den Natrium-Einwärtsstrom, was zu einer schnelleren Depolarisation und einer Erhöhung der Herzfrequenz führt
• Weiterhin bindet Adrenalin an die ß-Rezeptoren und wirkt so z.B. positiv chronotrop
• Schilddrüsenhormone erhöhen die Anzahl von HCN-Kanälen, was zu einer erhöhten Herzfrequenz führt
• Der Parasympathikus reduziert über Gi-gekoppelte-M2-Rezeptoren (Aktivierung durch Acetylcholinbindung) die Aktivität der Adenylatzyklase und somit die Konzentration von cAMP. Es resultiert eine geringere Öffnungswahrscheinlichkeit der Funny Kanäle, was zu einem geringeren Natriumeinstrom und somit zu einer verlangsamten Depolarisation und einer Reduktion der Herzfrequenz (negativ chronotrop) führt
• Zusätzlich hat der M2-Rezeptor noch eine beta-gamma-Untereinheit. Diese Untereinheit kann einen besonderen K⁺-Kanal in der Zellmembran aktivieren, wodurch es zur Hyperpolarisation der Zelle kommt