Адреналин
------ Universitдt---------
Sympathoadrenerges System und Katecholamine im Sport
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Dozent: Hr. Dr.----------
HS: ---------------
Referent: ----------
Imtr.Nr.(--): -------- --------- den 31.03.2004
Bei kцrperlicher Arbeit oder bei einer intensiven sportlichen
Belastung kann der Energiebedarf einzelner besonders beanspruchter Muskeln
auf das Zweihundertfache des Ruhewertes ansteigen, was zu einer
entsprechenden Erhцhung des Sauerstoff- und Energiebedarfs fьhrt. Um diesen
gesteigerten Bedarf zu decken, mьssen sich alle Versorgungssysteme des
Kцrpers auf die Belastungssituation umstellen. Das Herz muss schneller und
krдftiger schlagen, die Lunge muss tiefer und schneller atmen, die GefдЯe
der arbeitenden Muskulatur mьssen sich erweitern usw.
Die Regelung all dieser Anpassungsvorgange ьbernimmt das vegetative
Nervensystem, dessen oberstes Integrations- und Befehlszentrurn im
zentralen Nervensystem der Hypothalamus ist.
Das periphere vegetative Nervensystem besteht aus zwei anatomisch und
funktionell weitgehend getrennten Anteilen, dem Sympathikus und dem
Parasympathikus.
Fьr die Anpassungsvorgдnge der inneren Organe an akute sportliche
Belastungssituationen spielt der Sympathikus die wichtigere Rolle, wдhrend
manche Trainingsverдnderungen dem Parasympathikus zugeschrieben werden.
Anatomische Grundlagen
Die vegetativen Zentren des Sympathikus liegen im Rьckenmark der
Brustwirbelsдule und der oberen Lendenwirbelsдule. Die kurzen Fasern der
sympathischen Neurone verlassen das Rьckenmark durch die
Zwischenwirbellцcher und enden an den Ganglien (Nervenzellansammlungen) des
Grenzstranges. Der Grenzstrang verbindet die 22 rechts und links der
Wirbelsдule angeordneten Ganglienknotenpaare durch lдngs verlaufende
Nervenstrдnge.
Ein Teil der sympathischen Fasern zieht durch die Grenzstrangganglien
hindurch und endet in den sogenannten terminalen Ganglien, dessen
bekanntestes das Sonnengeflecht ist. Das Sonnengeflecht liegt in der Tiefe
der Magengegend und versorgt sympathisch sдmtliche Organe der Bauchhцhle.
Bei Gewalteinwirkung auf das Sonnengeflecht kommt es zur Bewusstlosigkeit
infolge reflektorischer Fehlschaltungen der Blutverteilung (wahrscheinlich
K. O. beim Boxen).
Ьbertragungswege
Wдhrend die prдganglionaren Fasern ihre Impulse in den Ganglien mit
Hilfe des Azetylcholins auf die postganglionдren Fasern ьbertragen,
kontrollieren die postganglionдren Fasern das Erfolgsorgan durch einen
anderen Ьbertrдgerstoff, das Noradrenalin.
Wenn das zentrale Nervensystem die Ausfьhrung einer Bewegung plant,
informiert es sofort die vegetativen Zentren ьber diese Absicht. So kamt es
schon vor dem Start zu entsprechenden Funktionsanpassungen der inneren
Organe kommen, die man zusammengefasst als zentrale Mitinnervation
bezeichnet.
Die durch das vegetative Nervensystem ausgelцsten Umstellungsvorgдnge
(Herzfrequenzsteigerung, Blutdrьcksteigerung, Atemfrequenzsteigerung,
Blutumverteilung usw.)
Im Zusammenhang mit der Aktivitдt des sympathischen Anteils des
vegetativen Nervensystems spielt das Nebennierenmark eine besondere Rolle.
Das Nebennierenmark ist ein umgewandeltes sympathisches Ganglion, aus dem
in Notfallsituationen (Blutverlust, Unterkьhlung, extreme kцrperliche
Belastung) groЯe Mengen von Adrenalin (80 Prozent) und Noradrenalin (20
Prozent), die man zusammen als Katecholamine bezeichnet, in die Blutbahn
ausgeschьttet werden. Adrenalin und Noradrenalin werden von verschiedenen
NNM-Zellen produziert. Die Ruheausschьttung betrдgt etwa 8—10 ng je kg
Kцrpergewicht und Minute. Sie ist zentralnervцs bedingt und hдngt von der
Ruheaktivitдt in den prдganglionдren Fasern ab. In Kцrperruhe sind ьber 80%
der zirkulierenden Katecholamine sulfatgebunden. Wдhrend der Arbeit
vermindert sich dieser Prozentsatz aus unbekannten Grьnden.
Wirkungen der Katecholamine aus dem NNM
Der Reiz fьr Katecholaminfreisetzung aus dem Nebennierenniark ist
immer ein Impuls aus den prдganglionдren sympathischen Fasern bei erhцhter
Sympathikusaktivitдt, die wiederum zentral durch den Hypothalamus gesteuert
wird.
Diese sind normalerweise wahrscheinlich nur fьr Organe oder
Organbereiche wichtig, die wenig oder nicht durch postganglionдre Neurone
innerviert sind (z. B. Arterien mit groЯem Durchmesser). Fьr Organe mit
dichter noradrenerger Innervation (z. B. kleine Arteriolen) spielt sie kaum
eine Rolle, weil relativ wenige extrasynaptische Adrenozeptoren vorhanden
sind. Die aus dem Nebennierenmark ausgeschьtteten Katecholamine scheinen
ьberwiegend der Regulation metabolischer Prozesse zu dienen. Sie
mobilisieren katalytisch freie Fettsдuren aus Fettgewebe, ferner Glukose
und Laktat aus Glykogen. Die Katecholamine des NNM sind also in ersten
Linie als Stoffwechselhormone zu betrachten. Diese metabolischen Wirkungen
der Katecholamine werden durch (Я) -Adrenozeptoren vermittelt.
In Notfallsituationen, wie bei Blutverlust, Unterkьhlung,
Hypoglykдmie, Hypoxie, Verbrennung oder bei extremer kцrperlicher
Belastung, erhцht sich die Ausschьttung von Katecholaminen aus dein NNM.
Abgesehen von den Notfallsituationen wird das NNM ganz besonders bei
emotionaler Belastungen aktiviert. Es kann kurzzeitig zu mehr als dem 10-
fachen der Ruheausschьttung der Katecholamine kommen. Diese Ausschьttungen
werden durch den Hyporhalamus und das limbische System gesteuert.
Die Reaktionen der Effektororgane, die in Notfallsituationen und bei
starkem emotionalem Stress durch die Aktivierung der postganglionдren
sympathischen Neurone und des NNM zustande kommen, werden auch
Notfallreaktionen genannt. Wдhrend dieser Reaktionen scheinen nahezu alle
Ausgдnge des sympathischen Nervensystems einheitlich aktiviert zu werden.
Deshalb spricht man in diesem Zusammenhang auch vom svtnpathikaadrenalen
System. Diese einheitliche Reaktion des sympathischen Nervensystems unter
Extrembedingungen wird besonders vom Hypothalamus ausgelцst, z.B. beim
Abwehrverhalten.
Es bestehen enge Beziehungen zwischen dem belastungsbedingten Anstieg
des Lactatspiegels im arteriellen Blut und der Zunahme von Noradrenalin und
Adrenalin. Der belastungsbedingte Anstieg des Noradrenalins entstammt
vermutlich dem Skelettmuskel. Bei intensiver Arbeit kleiner Muskelgruppen
mit entsprechend geringer maximaler Sauerstoffaufnahme steigen die
Katecholamine hцher an als bei der Arbeit mit groЯen Muskelgruppen mit
hoher maximaler 02-Aufnahme. Der Plasma- Adrenalinaufstieg ist in Relation
zu dem des Noradrenalin bei statischer Arbeit stдrker als bei dynamischer.
Bei konstanter GrцЯe der Sauerstoffaufnahme steigen Noradrenalin und
besonders Adrenalin bis zum Zeitpunkt der Erschцpfung an. Auch bei Hypoxie
nimmt auf gegebenen Belastungsstufen und damit unverдnderter GrцЯe der
Sauerstoffaufnahme der Katecholaminspiegel stдrker zu als unter
Normalverhдltnissen. Umgekehrt bewirkt Hyperoxie eine geringe Reduzierung
des Katecholaminspiegels.
Bei der allgemeinen aeroben Langzeitausdauer nimmt die
hormonelle Regulation eine zentrale Bedeutung ein. Die Katecholamine
Adrenalin, Noradrenalin und Dopamin steigen in Abhдngigkeit von der
Belastungsintensitдt und -dauer an. Die Arbeitsreaktion wird auch von der
Kцrpertemperatur beeinflusst, welche vor allem Noradrenalin zunehmen lдsst.
Bei Frauen fдllt die Belastungsreaktion in der Follikelphase hцher aus als
in der Lutealphase.
Wдhrend Adrenalin vornehmlich die Glykogenolyse und die Glukoneogenese
in der Muskulatur und in der Leber sowie die Lipolyse im Muskel- und
Fettgewebe bewirkt, ist Noradrenalin vornehmlich fьr die Lipolyse im
Fettgewebe verantwortlich, weniger in den Muskelzellen. Zusдtzlich fцrdert
es die muskulдre Glukoseaufnahme.
Zur Katecholaminfreisetzung kommt es nicht nur, wenn das sympathische
Nervensystem die Organsysteme des Kцrpers auf die Abwehr дuЯerer
Belastungssituationen vorbereitet, sondern auch bei emotionaler Belastung.
Es ist denkbar, dass durch zu oft auftretende emotionale Belastungen
(Stress-Situationen) im Alltag und Berufsleben der Katecholaminspiegel im
Blut oft unnцtig ansteigt und so das Entstehen verschiedener Erkrankungen
begьnstigt.
Parasympathikus
Die vegetativen Zentren des Parasympathikus liegen im Hirnstamm und im
Sacralmark. 75 Prozent der parasympathischen Nervenfasern verlassen den
Hirnstamm mit dem 10. Gehirnnerv, dem Vagus. Deswegen wird der
Parasympathikus oft vereinfachend als Vagus bezeichnet.
Die Umschaltstellen — die Ganglien des Parasympathikus liegen in der
Nдhe oder sogar innerhalb der Erfolgsorgane. Ьbertrдgerstoff des
parasympathischen Nervensystems ist das Acetylcholin, und zwar an den
prдganglionдren wie an den postganglionдren Nervenendigungen. Die meisten
inneren Organe werden sowohl vom Sympathikus als auch vom Parasympathikus
innerviert. Die Wirkung des Parasympathikus ist derjenigen des Sympathikus
zumeist entgegengesetzt. So fцrdert zum Beispiel der Parasympathikus den
Aufbau der Energiereserven in der Leber und in der Muskulatur. er
intensiviert die Verdauungsvorgдnge und цkonomisiert die Herzarbeit.
Wдhrend bei kцrperlicher Arbeit der Sympathikuseinfluss auf alle
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