Структура, функції та порушення кишкової нервової системи



The кишкової нервової системи, безпосередньо відповідає за травну систему, це, мабуть, найбільш невідома структура тих, що утворюють людський організм. Причина полягає в тому, що дотепер її значення було недооцінене, будучи менш актуальним, ніж інші, більш визнані як центральна нервова система, периферична система, ендокринна система або імунна система.

З цієї причини ми входимо нижче у глибину цієї системи, щоб виявити її таємничі поглиблення всередині одного з найважливіших органів, кишечника.

Шлунково-кишковий тракт відрізняється від всіх інших периферичних органів тим, що має розгалужену внутрішню нервову систему, що називаєтьсяКишкова нервова система"(SNE), які можуть контролювати функції кишечника, навіть незалежно від Центральна нервова система (SNC).

SNE складається з невеликих кластерів нервових клітин, кишкових гангліїв, нейрональних зв'язків між цими гангліями і нервовими волокнами, які забезпечують ефекторні тканини, включаючи м'язи стінки кишечника, епітеліальні оболонки, внутрішні кровоносні судини і гастроэнтеропанкреатичні ендокринні клітини ( Furness, 2012).

Ці тисячі дрібних вузлів знаходяться в стінах стравоходу, шлунка, тонкої і товстої кишки, підшлункової залози, жовчного міхура і жовчних проток. Також в нервових волокнах, що з'єднують ці ганглії і в нервових волокнах, що постачають м'язи кишкової стінки, епітелій слизової оболонки, артеріоли та інші ефекторні тканини. (Фернесс та ін., 2012).

Як бачимо, SNE є найбільшим і найскладнішим поділом периферичних і вегетативних нервових систем (SNP і SNA) у хребетних. Після головного мозку саме система має найбільшу кількість нейронів, порівнянну з тією, що знаходиться в спинному мозку, тому вона відома як другий мозок.

Документ SNE містить власні сенсорні нейрони (Аферентні первинні внутрішні нейрони, IPAN), інтернейронів і рухові нейрони, як збуджуючі, так і інгібуючі, які іннервують м'яз (Фернесс, 2012).

Крім того, він також представляє різні нейротрансмітери і нейромодулятори подібні до тих, які зустрічаються в центральній нервовій системі (ЦНС) (Romero-Trujillo, 2012).

Наприклад, серотонін (5-НТ), який містить ендокринні клітини, активують рефлекси моторики. Надмірне вивільнення серотоніну може викликати нудоту і блювоту, а антагоністи рецепторів 5-НТ3 - проти нудоти. Інші нейротрансмітери, які функціонують у цьому другому мозку:

  • Оксид азоту: важливо для спорожнення шлунка.
  • Аденозинтрифосфат (АТФ): полегшує дію катехоламінів.
  • Нейропептид Y (NYP): полегшує дію норадреналіну.
  • Гамма-аміномасляна кислота (ГАМК): важливий інгібітор нейротрансмітера центральної нервової системи.
  • Допамін: Можливе посередництво вазодилятації нирок.
  • Гонадотропний рилізинг гормон: котрансмітер з ацетилхоліном в симпатичних гангліях.
  • Речовина Р: втручається в рефлекс блювоти, виділення слини або скорочення гладких м'язів.

Організація ентеральної нервової системи 

SNE організований у взаємопов'язаній мережі нейронів і гліальних клітин, що згруповані в гангліях, розташованих у двох основних сплетеннях: мієнтеріальне сплетення (або сплетіння Ауербаха) і підслизове сплетіння (або сплетіння Мейснера) (Sasselli, 2012).

  • The підслизового сплетення (Мейсснер), розташований між внутрішнім шаром кругового м'язового шару і підслизової. Він більш розвинений в тонкому кишечнику і товстій кишці. Її основною функцією є регуляція травлення та абсорбції на рівні слизової оболонки і кровоносних судин (Romero-Trujillo, 2012).
  • The мієнергічне сплетення (Auerbach), розташований між круговими і поздовжніми м'язовими шарами, уздовж всього травного тракту. Її основною функцією є координація діяльності цих м'язових шарів (Romero-Trujillo, 2012).

Розробка КНП 

SNE походить від клітин нервового гребеня, які колонізують кишечник під час внутрішньоутробного життя. Вона стає функціональною в останній третині вагітності у людей і продовжує розвиватися після народження.

Ці нервові клітини мігрують від ростральної до каудальної області, колонізують послідовно, передню кишку (стравохід, шлунок, дванадцятипалу кишку), середню кишку (тонкий кишечник, сліпу кишку, висхідну ободову кишку, апендикс і проксимальний сегмент). поперечної ободової кишки) і задньої кишки (дистальна частина поперечної ободової кишки, сигмоподібна, низхідна ободова і пряма кишка). Цей процес завершується через сім тижнів вагітності у людей.

Для формування зрілих і функціональних нервових клітин, що походять з нервового гребеня, вони не тільки повинні мігрувати по всій ділянці кишечника, але й повинні розмножуватися і диференціюватися в широкий спектр нейрональних варіантів і гліальних клітин, а також досягати виживання і стають активні та функціональні клітини (Romero-Trujillo, 2012).

Функції

Компоненти SNE утворюють інтегральну схему, яка контролює ряд функцій, таких як рухливість кишечника, обмін рідинами через поверхню слизової оболонки, потік крові і секрецію кишкових гормонів, серед інших..

Хоча ця система була включена як в вегетативної нервової системи (АНС), внутрішні нейронні схеми Енс може генерувати кишкову відображення скорочувальної активності незалежно від будь-якого втручання центральної нервової системи (Sasselli, 2012).

Відповідно до Furness et al. (2012), таким чином, КНЕ має кілька функцій, перелічених нижче:

  • Визначають закономірності руху шлунково-кишкового тракту: SNE домінує в контролі за моторикою тонкого і товстого кишечника, за винятком дефекації, з якої CNS має контроль через центри дефекації в спинному мозку. попереково-крижовий.

Тим не менш, тонка кишка залежить від SNE, щоб направляти її різні моделі руху. Крім того, за допомогою цієї системи здійснюється швидке ортоградное рушійне зміст (перистальтика), перемішувальні рухи (сегментація), повільне ортоградівне рух і ретропульсія (витіснення шкідливих речовин через блювоту). (Фернесс, 2012)

  • Він відповідає за контроль секреції шлункової кислоти.
  • Він відповідає за регулювання циркуляції рідини через епітелій кишечника.
  • Здійснюйте контроль за зміною місцевого кровотоку.
  • Модифікуйте використання поживних речовин.
  • Взаємодіє з імунною та ендокринною системами кишечника. Важливий момент, який розвивається далі.
  • Він сприяє, разом з гліальними клітинами, збереженню цілісності епітеліального бар'єру між просвітом кишечника і клітинами і тканинами в стінці кишечника (Фернесс, 2012).

Взаємодія кишкової нервової системи (ЦНС) - центральної нервової системи (ЦНС) - імунна система (СІ) - ендокринна система (СЕ)

Хоча відомо, що SNE - це складна система нейронів і підтримуючих клітин, здатних генерувати інформацію, інтегруючи її і виробляючи відповідь незалежно, вона не є ізольованою від решти тіла, оскільки жоден орган не є, але він також має зв'язків з SNC, створення реакцій аферентних і еферентних типів і обміну інформацією між обома системами.

Аферентні нейрони посилають інформацію три типів ЦНСА: ВНУТРІШНЬОПРОСВІТНОГО хімічний склад, механічне стан кишкової стінки (або натяг релаксації) і умова, в яких тканина (запалення, тел, холод, спека) (Ромеро знаходяться. Trujillo, 2012).

Шлунково-кишковий тракт, таким чином, перебуває у зв'язку через два маршрути з ЦНС:

  • Через Аферентні нейрони які передають інформацію про стан шлунково-кишкового тракту в ЦНС. Частина цієї інформації досягає свідомості, і завдяки цьому спілкуванню ми сприймаємо численні відчуття, включаючи біль і дискомфорт в кишечнику або свідоме почуття голоду і ситості.

Проте, інші аферентні сигнали, такі як поживність в тонкому кишечнику або кислотність шлунка, зазвичай не досягають свідомості.

  • У свою чергу, ЦНС забезпечує сигнали для контролю над кишечником, які, в більшості випадків, повторно передаються через КНЕ через еферентне спілкування від ЦНС до шлунково-кишкової системи.

Наприклад, вид і запах їжі викликає підготовчі реакції в шлунково-кишковому тракті, в тому числі слиновиділення і секрецію шлункової кислоти. З протилежного боку кишечника, сигнали дефекації товстої і прямої кишки центри повторно передають в спинному мозку, який транспортується запрограмований набір сигналів на товстій кишці, прямої кишки і анального сфінктера, щоб викликати дефекацію.

Але SNE не тільки взаємодіє з CNS, але і взаємодіє з імунною системою (SI), так що SI впливає на моторику шлунково-кишкового тракту..

Зв'язок між обома системами модулює численні функції кишечника: рухливість, транспорт іонів і проникність слизової оболонки.

Цей зв'язок між SNE і SI є захоплюючим, оскільки недавно відомо, що певні фактори викликають зміну слизової оболонки кишечника, що в свою чергу призводить до імунних реакцій, які призводять до хронічного запалення.

Крім того, в кишечнику немає нічого менше 70-80% імунної системи, тому не дивно, що це взаємозв'язок між цими двома системами. Зрозуміло, що те, що впливає на одного, вплине на іншого і навпаки.

Роль імунної системи полягає в тому, щоб розпізнати сторонні речовини та потенційно шкідливі організми, щоб обмежити їх доступ до стінки кишечника, так що КНП за певних умов може діяти як продовження імунної системи..

Як ви виконуєте цю функцію?

Наприклад, кишкові нейрони втягуються в ряд захисних реакцій. Ці захисні реакції включають діарею, яка розбавляє і виводить токсини, перебільшена пропульсивна активність товстої кишки, яка виникає, коли є збудники в кишечнику і блювота.

Це може мати важливі наслідки при вивченні патологій, в яких беруть участь як ентеральна нервова система, так і імунна система, а також розлади, такі як хвороба Крона і виразковий коліт..

Нарешті, шлунково-кишковий тракт також містить велику систему ендокринної сигналізації, і багато функції шлунково-кишкового тракту знаходяться під подвійним нейрональним і ендокринним контролем..

Пов'язані розлади

Відповідно до Furness et al. (2012), є кілька розладів, пов'язаних з дисфункцією SNE, і які класифікуються в межах ентеральних нейропатій, які, у свою чергу, можуть бути декількох типів:

  • Вроджені або розвиваючі невропатії: Хвороба Гіршпрунга (колоректальний агангліоз), гіпертрофічний стеноз пілора, множинна ендокринна неоплазія, дисплазія кишкових нейронів, мітохондріальні захворювання, що впливають на кишкові нейрони і т.д..
  • Спорадичні та набуті невропатії: Хвороба Шагаса, нейрогенні форми кишкової псевдообструкції, повільний транзитний запор, хронічний запор, включаючи запор старіння, індуковану патогеном діарею, синдром подразненої кишки, кишковий аутоімунний неврит, паранеопластичний синдром, ентеричний неврит невідомої етіології тощо..
  • Вторинні невропатії або пов'язані з іншими захворюваннями: діабетична гастропареза та інші порушення моторики, пов'язаної з діабетом, ентеральна нейропатія хвороби Паркінсона, ентеральна нейропатія прионного захворювання, ентеральні невропатії, пов'язані з розумовою відсталістю, або інші порушення центральної нервової системи, ентеросоматична нейропатія, такі як коліт ішемічні та ін.
  • Ятрогенні або невропатії, індуковані лікарськими засобами: порушення, ініційовані протипухлинними препаратами, реперфузійні травми, пов'язані з трансплантацією кишечника, опіоїдно-індукований запор (зазвичай викликаний при використанні опіатів для лікування хронічного болю).

Цікавість

Чи знаєте ви, що ібупрофен може змінити розвиток цієї системи?

Одне дослідження показує дані, які викликають занепокоєння, що ібупрофен може підвищити ризик захворювання Хіршпрунгом (відсутність ентеральної нервової системи) у деяких генетично сприйнятливих дітей..

Крім того, відомо, що ібупрофен збільшує ліполісахариди (LPS) в крові, що є ознакою збільшення грамнегативних бактерій (багато з них патогенних для людини), викликаних підвищеною проникністю в кишечнику, що призведе до відповідей. імунна та запальна реакція (дослідження).

Чи знаєте ви, що SNE відповідає за тих метеликів у шлунку, які ви відчуваєте перед різними ситуаціями, наприклад, в любові?

Це спілкування, про яке ми раніше говорили між КНЕ і мозку, дає можливість "відчути його з черевом", тому, коли ми нервуємо, однією з найбільш дратівливих симптомів, які можуть з'явитися, є проблеми зі шлунком і навіть діарея.

З цієї причини деякі проблеми з кишечником були викреслені, такі як функціональний і "психологічний" синдром роздратованого кишечника, хоча це є помилкою, оскільки, як ми бачили в цій статті, це спілкування між КНС і ЦНС є дуже складним і двонаправлений.

Це дало йому гідне ім'я "другий мозокПримітивний мозок, де емоції знаходяться на шкірі, або в шлунку, в даному випадку.

Список літератури

  1. Furness, J. B. (2012). Ентеральна нервова система і нейрогастроентерологія. Природа Гастроентерологія та гепатологія, 9, 286-294. doi: 10.1038 / nrgastro.2012.32
  2. Sasselli, V., Pachinis, V. & Burns, A.J. (2012). Ентеральна нервова система. Біологія розвитку, 366, 64-73. doi: 10.1016 / j.ydbio.2012.01.012.
  3. Romero-Trujillo, J.O., Frank-Marquez, N. et al. (2012). Кишково-нервова система і моторика шлунково-кишкового тракту. Acta pediátrica de México, 33(4), 207-2014.
  4. Фернесс, Дж. Б. (2007). Кишково-нервова система. Scholarpedia, 2(10), 4064. doi: 10.4249 / scholarpedia.4064.
  5. Nieman, D.C., Henson, D.A., Dumke, C.L., Oley, K. et al. (2006). Використовують ібупрофен, ендотоксемію, запалення і цитокіни плазми під час ультрамаратону. Мозок, поведінка та імунітет, 20(6), 578-584. doi: 10.1016 / j.bbi.2006.02.001.
  6. Schill, E.M., Lake, J.L., Tusheva, O.A., Nagy, N. et al. (2015). Ібупрофен уповільнює міграцію і пригнічує колонізацію прекурсорів кишкової нервової системи у данио, курча і миші. Біологія розвитку, 409(2), 473-488. doi: 10.1016 / j.ydbio.2015.09.023.