Реферат: Адреналин

— Universität---------

<span Times New Roman",«serif»">Sympathoadrenerges

<span Times New Roman",«serif»">System und Katecholamine im Sport

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<span Times New Roman",«serif»">Dozent: Hr. Dr.----------

<span Times New Roman",«serif»">HS: ---------------

<span Times New Roman",«serif»">Referent: ----------

<span Times New Roman",«serif»">Imtr.Nr

<span Times New Roman",«serif»">.(--):--------                                               — den 31.03.2004

Bei körperlicher Arbeit oder beieiner intensiven sportlichen Belastung kann der Energiebedarf einzelnerbesonders beanspruchter Muskeln auf das Zweihundertfache des Ruhewertesansteigen, was zu einer entsprechenden Erhöhung des Sauerstoff- undEnergiebedarfs führt. Um diesen gesteigerten Bedarf zu decken, müssensich alle Versorgungssysteme des Körpers auf die Belastungssituationumstellen. Das Herz muss schneller und kräftiger schlagen, die Lunge musstiefer und schneller atmen, die Gefäße der arbeitenden Muskulaturmüssen sich erweitern usw.

<span Arial",«sans-serif»">DieRegelung all dieser Anpassungsvorgange übernimmt das vegetativeNervensystem, dessen oberstes Integrations- ­und Befehlszentrurnim zentralen Nervensystem der Hypothalamus ist.

<span Arial",«sans-serif»">Dasperiphere vegetative Nervensystem besteht aus zwei anatomisch und funktionellweitgehend getrennten Anteilen, dem Sympathikus und dem Parasympathikus.

<span Arial",«sans-serif»">Fürdie Anpassungsvorgänge der inneren Organe an akute sportlicheBelastungssituationen spielt der Sympathikus die wichtigere Rolle, währendmanche Trainingsveränderungen dem Parasympathikuszugeschrieben werden.

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Anatomische Grundlagen

<span Arial",«sans-serif»">Dievegetativen Zentren des Sympathikus liegen im Rückenmark derBrustwirbelsäule und der oberen Lendenwirbelsäule. Die kurzen Fasernder sympathischen Neurone verlassen das Rückenmark durch dieZwischenwirbellöcher und enden an den Ganglien (Nervenzellansammlungen)des Grenzstranges. Der Grenzstrang verbindetdie 22 rechts und links der Wirbelsäule angeordneten Ganglienknotenpaaredurch längs verlaufende Nervenstränge.

<span Arial",«sans-serif»">EinTeil der sympathischen Fasern zieht durch die Grenzstrangganglien hindurch undendet in den sogenannten terminalen Ganglien, dessenbekanntestes das Sonnengeflecht ist.Das Sonnengeflecht liegt in der Tiefe der Magengegend und versorgt sympathischsämtliche Organe der Bauchhöhle. Bei Gewalteinwirkung auf dasSonnengeflecht kommt es zur Bewusstlosigkeit infolge reflektorischerFehlschaltungen der Blutverteilung (wahrscheinlich K. O. beim Boxen).

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Übertragungswege

<span Arial",«sans-serif»">Währenddie präganglionaren Fasern ihre Impulse in den Ganglienmit Hilfe des Azetylcholins auf die postganglionären Fasern übertragen, kontrollierendie postganglionären Fasern das Erfolgsorgandurch einen anderen Überträgerstoff, das Noradrenalin.

<span Arial",«sans-serif»">Wenndas zentrale Nervensystem die Ausführung einer Bewegung plant, informiertes sofort die vegetativen Zentren über diese Absicht. So kamt es schon vordem Start zu entsprechenden Funktionsanpassungen der inneren Organe kommen, dieman zusammengefasst als zentrale Mitinnervation bezeichnet.

<span Arial",«sans-serif»">Diedurch das vegetative Nervensystem ausgelösten Umstellungsvorgänge(Herzfrequenzsteigerung, Blutdrücksteigerung, Atemfrequenzsteigerung,Blutumverteilung usw.)

<span Arial",«sans-serif»">ImZusammenhang mit der Aktivität des sympathischen Anteils des vegetativenNervensystems spielt das Nebennierenmark einebesondere Rolle. Das Nebennierenmark ist ein umgewandeltes sympathischesGanglion, aus dem in Notfallsituationen (Blutverlust, Unterkühlung,extreme körperliche Belastung) große Mengen von Adrenalin (80Prozent) und Noradrenalin (20 Prozent), die man zusammenals Katecholamine bezeichnet, in die Blutbahnausgeschüttet werden. Adrenalin und Noradrenalinwerden von verschiedenen NNM-Zellen produziert. Die Ruheausschüttung beträgt etwa 8—10 ng je kgKörpergewicht und Minute. Sie ist zentralnervös bedingt undhängt von der Ruheaktivität in den präganglionärenFasern ab. In Körperruhe sind über 80% der zirkulierenden Katecholaminesulfatgebunden. Während derArbeit vermindert sich dieser Prozentsatz aus unbekannten Gründen.

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Wirkungen der Katecholamine aus demNNM

<span Arial",«sans-serif»">DerReiz für Katecholaminfreisetzung aus dem Nebennierenniark ist immer ein Impuls aus den präganglionären sympathischen Fasern beierhöhter Sympathikusaktivität, die wiederum zentral durch den Hypothalamus gesteuert wird.

<span Arial",«sans-serif»">Diesesind normalerweise wahrscheinlich nur für Organe oder Organbereichewichtig, die wenig oder nicht durch postganglionäreNeurone innerviert sind (z. B. Arterien mit großem Durchmesser). FürOrgane mit dichter nor­adrenerger Innervation(z. B. kleine Arteriolen) spielt sie kaum eine Rolle,weil relativ wenige extrasynaptische Adrenozeptoren vorhanden sind. Die aus dem Nebennierenmarkausgeschütteten Katecholamine scheinenüberwiegend der Regulation metabolischer Prozesse zu dienen. Sie mobilisierenkatalytisch freie Fettsäuren ausFettgewebe, ferner Glukose und Laktat aus Glykogen.Die Katecholamine des NNM sind also in ersten Linieals Stoffwechselhormone zubetrachten. Diese metabolischen Wirkungen der Katecholamine werden durch (ß) -Adrenozeptoren vermittelt.

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-style:italic">In

<span Arial",«sans-serif»">Notfallsituationen, <span Arial",«sans-serif»">wie beiBlutverlust, Unterkühlung, Hypoglykämie,Hypoxie, Verbrennung oder bei extremer körperlicher Belastung, erhöhtsich die Ausschüttung von Katecholaminen ausdein NNM.

<span Arial",«sans-serif»">Abgesehenvon den Notfallsituationen wird das NNM ganz besonders bei emotionaler Belastungen aktiviert. Es kann kurzzeitig zu mehr alsdem 10-fachen der Ruheausschüttung der Katecholaminekommen. Diese Ausschüttungen werden durch den Hyporhalamusund das limbische System gesteuert.

<span Arial",«sans-serif»">DieReaktionen der Effektororgane, die in Notfallsituationenund bei starkem emotionalem Stress durch die Aktivierung der postganglionären sympathischen Neurone und des NNMzustande kommen, werden auch Notfallreaktionengenannt. Während dieser Reaktionen scheinen nahezu alle Ausgängedes sympathischen Nervensystems einheitlichaktiviert zu werden. Deshalb spricht man in diesem Zusammenhang auch vom svtnpathikaadrenalen System. Diese einheitliche Reaktion dessympathischen Nervensystems unter Extrembedingungenwird besonders vom Hypothalamus ausgelöst, z.B. beim Abwehrverhalten.

<span Arial",«sans-serif»">Esbestehen enge Beziehungen zwischen dem belastungsbedingten Anstieg des Lactatspiegels im arteriellen Blut und der Zunahme von Noradrenalin und Adrenalin. Der belastungsbedingte Anstiegdes Noradrenalins entstammt vermutlich dem Skelettmuskel.Bei intensiver Arbeit kleiner Muskelgruppen mit entsprechend geringer maximalerSauerstoffaufnahme steigen die Katecholaminehöher an als bei der Arbeit mit großen Muskelgruppen mit hohermaximaler 02-Aufnahme. Der Plasma- Adrenalinaufstieg ist in Relationzu dem des Noradrenalin bei statischer Arbeitstärker als bei dynamischer. Bei konstanter Größe derSauerstoffaufnahme steigen Noradrenalin und besondersAdrenalin bis zum Zeitpunkt der Erschöpfung an. Auch bei Hypoxie nimmt aufgegebenen Belastungsstufen und damit unveränderter Größe derSauerstoffaufnahme der Katecholaminspiegelstärker zu als unter Normalverhältnissen. Umgekehrt bewirkt Hyperoxie eine geringe Reduzierung des Katecholaminspiegels.

<span Arial",«sans-serif»; mso-ansi-language:DE">         Bei derallgemeinen aeroben Langzeitausdauer nimmt die hormo­nelle Regulation einezentrale Bedeutung ein. Die Katecholamine Adrenalin, Noradrenalinund Dopaminsteigen in Abhängigkeit von der Belastungsintensität und-dauer an. Die Arbeitsreaktion wird auch von der Körpertemperaturbeeinflusst, welche vor allem Noradrenalin zunehmenlässt. Bei Frauen fällt die Belastungsreaktion in der Follikelphasehöher aus als in der Lutealphase.

<span Arial",«sans-serif»">WährendAdrenalin vornehmlich die Glykogenolyse und die Glukoneogenese in der Muskulatur und in der Leber sowie dieLipolyse im Muskel- und Fettgewebe bewirkt, ist Noradrenalin vornehmlich für die Lipolyseim Fettgewebe verantwortlich, weni­ger in den Muskelzellen. Zusätzlichfördert es die muskuläre Glukoseaufnahme.

<span Arial",«sans-serif»">ZurKatecholaminfreisetzung kommt es nicht nur, wenn dassympathische Nervensystem die Organsysteme des Kör­pers auf die Abwehräußerer Belastungssituationen vorbereitet, sondern auch beiemotionaler Belastung. Es ist denkbar, dass durch zu oft auftretende emotionaleBelastungen (Stress-Situationen) im Alltag und Berufsleben der Katecholaminspiegel im Blut oft unnötig ansteigt undso das Entstehen verschiedener Erkrankungen begünstigt.

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Parasympathikus

<span Arial",«sans-serif»">Dievegetativen Zentren des Parasympathikus liegen imHirnstamm und im Sacralmark. 75 Prozent der parasympathischen Nervenfasern verlassen den Hirnstamm mitdem 10. Gehirnnerv, dem Vagus. Deswegen wird der Parasympathikusoft vereinfachend als Vagus bezeichnet.

<span Arial",«sans-serif»">DieUmschaltstellen — die Ganglien des Parasympathikusliegen in der Nähe oder sogar innerhalb der Erfolgsorgane.Überträgerstoff des parasympathischenNervensystems ist das Acetylcholin, und zwar an den präganglionären wie an den postganglionärenNervenendigungen. Die meisten inneren Organe werden sowohl vom Sympathikus alsauch vom Parasympathikus innerviert. Die Wirkung des Parasympathikus ist derjenigen des Sympathikus zumeistentgegengesetzt. So fördert zum Beispiel der Parasympathikusden Aufbau der Energiereserven in der Leber und in der Muskulatur. erintensiviert die Verdauungsvorgänge und ökonomisiert die Herzarbeit.

<span Arial",«sans-serif»">Währendbei körperlicher Arbeit der Sympathikuseinfluss auf alle Organeüberwiegt, ist die Aufgabe des Parasympathikusdie schnelle Wiederauffüllung des Energiedepots und die Einregulierung derOrganfunktionen auf die Ausgangsleistung. Deswegen wird der Parasympathikusauch als Erholungsnerv  bezeichnet.

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Herz

<span Arial",«sans-serif»">Sympathikusund Parasympathikus (N.vagus)beeinflussen das Herz vermittels ihrer Überträgerstoffe Noradrenalin bzw. Azetylcholin.Einflüsse auf die Erregungsbildung (positiv bzw. negativ chronotrope Wirkung) greifen vor allem an den langsamendiastolischen Depolarisationen in denSchrittmacherzellen an. Noradrenalin bewirkt eineVersteilung, Azetylchoin eine Abflachung derdiastolischen Depolarisationen. Der Vagus vermindert die Kontrak­tionskraft vor allem in denVorhöfen (negativ inotrope Wirkung). DerSympathikus verstärkt sie in Vorhöfen und Ventrikeln(positiv inotrope Wirkung). Einflüsse dervegetativen Herznerven auf die Erregungsleitung betreffen nur die AV-Region.Der Sympathikus beschleunigt die atrioventrikuläreLeitung, der Vagus verlangsamt sie.

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-weight:bold">Katecholaminwirkungen

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-weight: bold">.<span Arial",«sans-serif»"> <span Arial",«sans-serif»">Fürdie Wirkungen des Sympathikus bzw. seines Überträgerstoffes Noradrenalin ist eine Verstärkung des langsamen Ca2+  Einwärtsstromsinfolge Erhöhung der Ca2+Leitfähigkeit experimentellgut gesichert. Dasselbe gilt für Adrenalin aus dem Nebennierenmark. DieserEffekt erklärt die positiv inotrope Wirkungdurch eine Intensivierung der elektromechanischen Koppelung. Die mit derpositiv inotropen Wirkung einhergehendeBeschleunigung der Erschlaffung wird dagegen auf eine Stimulation der Ca2+ Aufnahme die intrazellularen Speicher zurückgeführt. Noch etwas umstritten istbis heute der Mechanismus der positiv chronotropenSympathikuswirkung.

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Fehlsteuerungen

So kann eine Überempfindlichkeit(Allergie) gegenüber bestimmten Eiweißen (z. B. Pollen) zumBronchialasthma führen. In dem Falle überwiegt der Parasympathikus gegenüber dein Sympathikus so stark,dass daraus eine krankhafte Verengung der Bronchien mit Luftnot und Absonderungeines zähen Sekrets resultiert. Krampfartige Verengungen derHerzkranzgefäße durch Erhöhung der Aktivität des Parasympathikus können eine akute Sauerstoffnot amHerzmuskel oder sogar den Eintritt von Gewebstod (Myokardinfarkt) zur Folge haben.Die Ursachen dafür sind meistens Bewegungsarmut in Verbindung mitpsychischer Überbelastung, Fehlernährung und Genussmittelmissbrauch.

<span Arial",«sans-serif»">Aberauch eine Dominanz des Sympathikus kann Störungen verursachen oderAusdruck von Krankheiten sein. Die Fehlsteuerung äußert sich hier inNervosität, Unruhe und fehlender Ausgeglichenheit. Wie ein mit zu hoherRuhedrehzahl laufender Motor arbeiten hier Herzkreislaufsystem, Atmung undStoffwechsel auf einem viel zu hohen Niveau auch in der Ruhephase. Häufigwird eine solche sympathikotone Lage durch eineÜberfunktion der Schilddrüse erzeugt. Eine Verbesserung desAusdauertrainingszustandes führt aufgegebenen submaximalenBelastungsstufen zu einer Reduktion der Katecholammausschüttung.Sie bezieht sich vor allem auf Noradrenalin.

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Übertraining

<span Arial",«sans-serif»">Bei

<span Arial",«sans-serif»">Sportlergruppen, in denen systematisch einÜbertrainingszustand angestrebt wurde, eine vorübergehende«Erschöpfung« des sympa­thoadrenergen Systemsbeobachten. Die Untersuchungen bezogen sich auf 8 erfahrene Mittel- und Langstreckenläufer,deren Trai­ningsumfang von 86km/Woche 4 Wochen lang auf 175 km/Woche gesteigertwurde. Davon lagen stets ungefähr 80% der Belastung im Bereich von 50 70%der maximalen Sauerstoffaufnahme. Nach Ende der Übertrainingsphase sankendie Dopaminplasmaspiegel signifikant ab, ebenso dienächtliche Ausscheidung von Adrenalin, Noradrenalinund Dopamin. Je schlechter das subjektive Befindender Probanden war, desto stärker nahm die Noradrenalinaussehei­dungab. Wichtiger als der Absolutwert der Hormone erschien die Änderung derAusscheidungsrate.<span Arial",«sans-serif»">

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<span Arial",«sans-serif»">Immunsystem(psychophysiologischer Effekt)

<span Arial",«sans-serif»">DieAbb. 1 (unten) stellt den Schaltplan dar, wie das Gehirn auf Stress reagiert.Signale aus der Umwelt werden nach der Reizverarbeitung und Verwertung imGehirn, besonders im Hippokampus, anschließendim Hypothalamus in chemische Aktivitätverwandelt. Der Corticotropin-releasing-Faktor (CRH)und Vasopressin werden vom Hvpo­thalamusfreigesetzt. Es handelt sich um Neuropeptide, welche die Produktion von ACTHveranlassen. Dieses wiederum stimuliert die Bildung von Kortisol,einem Stresshormon. Es hemmt in einer Rückkopplungsschleife die weitereFreisetzung von CRH und ACTH. Viele Neurotransmitterund andere Neuropeptide wirken auf verschiedenen Wegen regulierend. lmntunopeptide sind dabei von besonderer Bedeutung. Kortisol kann die Rezeptoren für Serotoninund Noradrenalin ebenso verändern (erhöhen)wie die Produktionsgroße dieser Neurotransmitter.

<span Arial",«sans-serif»">Überden Hippokampus, den Organisator für dasLangzeitgedächtnis und einer Schaltstelle für Gefühle, kann inVerbindung mit dem limbischen System dieGefühlswelt geprägt werden. Gleichzeitig werden Herzschlagzahl,Blutdruck, Eß-, Sexual- und Schlafverhalten beeinflusst. z.T. überdie Adrenalinausschüttung im Nebennierenmark. Die initialeAktivierung des vegetativen Nervensystems und damit von Adrenalin und Noradrenalin erfolgt wiedertun im Hypothalaniusund im limbischen System. Adrenalin und Noradrenalin erweitern die Bronchien und die arteriellenGefäße der Skelettmuskulatur, ferner mobilisieren sie Glykogen- und Fettdepots. Im Gehirn und im Nebennierenmarkgebildete Endorphine und Enkephaline wirkenschinerzdämpfend. Akuter Schmerz löst spontan die Ausschüttungvon Substanz P und Glutamat aus. Die Information wird der Formatioreticularis und dem Locus coeruleuszugeleitet. während die Schmerzwahrnehrung im Großhirn erfolgt inVerbindung mit dem limbischen System. Endorphinehemmen die Reizübertragung im Rückenmark.

<span Arial",«sans-serif»">Intierexperimentellen Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, dass durchklassische Konditionierung analog Pawlow nicht nur Ernährungsweisen vonTieren beeinflusst werden können, sondern sie gegebenenfalls auch durchpsychisch ausgelöste Schwächung des ImmunsystemsInfektionskrankheiten zum Opfer fallen. Sicherlich kommt dabei auch Glukokortikoiden wie Kortisol mitihren hemmenden Effekten auf Immunzellen eine maßgebliche Bedeutung zu.Damit war aber erstmals die Psychoneuroimmunologie auf einenaturwissenschaftlich fassbare Basis gestellt.

<span Arial",«sans-serif»">Auchdas vom Gehirn produzierte Stresshormon CRH kann die Funktion dernatürlichen Killerzellen im Blut unterdrücken, ohne eineErhöhung von ACTH oder eines der anderen Stresshormone.

<span Arial",«sans-serif»">Einezu schwache Stressreaktion aufgrund einer zugeringen Funktion der Achse Hvpothalamus-Hypophyse­-Nebennierehaben manche depressive Personen, die sich meist müde und affektlosfühlen. Ähnliche Symptome finden sich beim „chronischenMüdigkeitssyndrom“ und bei lichtabhängigen Winterdepressionen.Hierfür sind gleichzeitig Esslust und Gewichtszunahme charakteristisch.Gleichzeitig ist ein Mangel an Kortisol vorhanden.

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Inaktivierung adrenerger Transmitter

Die Beendigung der Wirkung adrenerger Transmitter erfolgtvor allem durch eine rasche Wiederaufnahme (,,reuptake“der frei gesetzten Überträgersubstanz in die präsynaptischenEndigungen. Dies ist ein energiefordernder Prozess, durch den innerhalb wenigerSekunden bis zu 80% der adrenergen Transmitter aus dem synaptischenSpalt wieder entfernt werden. Ein Teil des freigesetzten Transmittersdiffundiert rasch in die umgebendeInterzellularflüssigkeit und verliert dadurch seine Bedeutung für diesynaptische Erregungsübertragung. Dergleichzeitig mit diesen beiden Inaktivierungsvorgängen ablaufende enzymatische Abbau von Adrenalin und Noradrenalinim synaptischen Spalt durch die Katechol-O-Methyltransferase(COMT) und Monoaminoxidase (MAO) zuVanillinmandelsäure spielt dagegen für die Beendigung derErregungsübertragung im sympathischen Nervensystem nur eine geringe Rolle.Anders ist dies heim Abbau von adrenergen Transmittern, die in großer Menge aus deinNebennierenmark freigesetzt werden. Allerdings hält die Wirkung der ausdein Nebennierenmark frei gesetzten Katecholaminezirka 10 mal so lang (10 bis 30 Sekunden) an. Ihre Inaktivierung erfolgt in derLeber. Sie werden dort aus dein Blut aufgenommen und durch COMT und MAO enzymatisch abgeballt.

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<span Arial",«sans-serif»">Literatur:

<span Arial",«sans-serif»">R.F.Schmidt, G. Thews, „Physiologie des Menschen“ springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1997.

<span Arial",«sans-serif»">W. Hollmann, T.Hettinger,„Sportmedizin“, Schattauer Verlag, 2000.

<span Arial",«sans-serif»"><img src="/cache/referats/17491/image004.jpg" v:shapes="_x0000_i1026"><img src="/cache/referats/17491/image006.jpg" v:shapes="_x0000_i1027"><img src="/cache/referats/17491/image008.jpg" v:shapes="_x0000_i1028"><img src="/cache/referats/17491/image010.jpg" v:shapes="_x0000_i1029">

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