Структура, функции и нарушения кишечной нервной системы



кишечная нервная система, непосредственно отвечающий за пищеварительную систему, это, пожалуй, самая неизвестная структура из тех, которые образуют человеческое тело. Причина в том, что до сих пор его значение недооценивалось, будучи менее значимым, чем другие, более признанные как центральная нервная система, периферическая система, эндокринная система или иммунная система..

По этой причине мы входим в глубины этой системы, чтобы обнаружить ее загадочные углубления в одном из самых важных органов, кишечнике..

Желудочно-кишечный тракт отличается от всех других периферических органов тем, что имеет обширную внутреннюю нервную систему, называемуюКишечная нервная система«(SNE), который может контролировать функции кишечника, даже независимо от Центральная Нервная Система (SNC).

SNE состоит из небольших скоплений нервных клеток, кишечных ганглиев, нейрональных связей между этими ганглиями и нервными волокнами, которые снабжают эффекторные ткани, включая мышцы кишечной стенки, эпителиальную оболочку, внутренние кровеносные сосуды и эндокринные клетки гастроэнтеропанкреатического происхождения ( Фернесс, 2012).

Эти тысячи мелких узлов находятся в стенках пищевода, желудка, тонкой и толстой кишки, поджелудочной железы, желчного пузыря и желчных протоков. Также в нервных волокнах, которые соединяют эти ганглии, и в нервных волокнах, которые снабжают мышцы кишечной стенки, эпителий слизистой оболочки, артериолы и другие эффекторные ткани. (Фернесс и др., 2012).

Как мы видим, SNE является самым большим и самым сложным подразделением периферической и вегетативной нервной системы (SNP и SNA) у позвоночных. После мозга, это система, которая имеет наибольшее количество нейронов, сопоставимых с нейронами спинного мозга, поэтому она известна как второй мозг.

SNE содержит внутренние сенсорные нейроны (Афферентные первичные внутренние нейроны, IPAN), интернейронов и моторные нейроны, как возбуждающие, так и тормозящие, которые иннервируют мышцы (Фернесс, 2012).

Кроме того, он также представляет различные нейромедиаторы и нейромодуляторы сходны с таковыми в центральной нервной системе (ЦНС) (Romero-Trujillo, 2012).

Например, серотонин (5-НТ), содержащийся в эндокринных клетках, активирует двигательные рефлексы. Чрезмерное выделение серотонина может вызвать тошноту и рвоту, а антагонисты 5-НТ3-рецепторов являются тошнотой. Другие нейротрансмиттеры, которые имеют функцию в этом втором мозге:

  • Оксид азота: важно для опорожнения желудка.
  • Аденозинтрифосфат (АТФ): облегчает действие катехоламинов.
  • Нейропептид Y (NYP): облегчает действие норадреналина.
  • Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК): важный ингибитор нейротрансмиттеров центральной нервной системы.
  • допамин: Возможное опосредование почечной вазодилатации.
  • Гонадотропин-рилизинг-гормон: котрансмиттер с ацетилхолином в симпатических ганглиях.
  • Вещество Р: вмешивается в рефлекс рвоты, секреции слюны или сокращения гладких мышц.

Организация кишечной нервной системы 

SNE организован во взаимосвязанную сеть нейронов и глиальных клеток, которые сгруппированы в ганглиях, расположенных в двух основных сплетениях: миэнтерное сплетение (или сплетение Ауэрбаха) и подслизистое сплетение (или сплетение Мейснера) (Sasselli, 2012).

  • подслизистое сплетение (Meissner), расположен между внутренним слоем кругового мышечного слоя и подслизистой. Это более развито в тонкой кишке и толстой кишке. Его основной функцией является регуляция пищеварения и всасывания на уровне слизистой оболочки и кровеносных сосудов (Romero-Trujillo, 2012).
  • миентальное сплетение (Auerbach), расположен между круговыми и продольными мышечными слоями, вдоль всего пищеварительного тракта. Его основной функцией является координация деятельности этих мышечных слоев (Romero-Trujillo, 2012).

Развитие SNE 

SNE происходит из клеток нервного гребня, которые колонизируют кишечник во время внутриутробной жизни. Он становится функциональным в последней трети беременности у человека и продолжает развиваться после рождения.

Эти клетки нервного гребня мигрируют из рострального отдела в каудальную область, чтобы колонизировать последовательно переднюю кишку (пищевод, желудок, двенадцатиперстную кишку), среднюю кишку (тонкую кишку, слепую кишку, восходящую кишку, аппендикс и проксимальный сегмент). поперечной ободочной кишки) и задний кишечник (дистальная часть поперечной ободочной кишки, сигмовидная кишка, нисходящая ободочная кишка и прямая кишка). Этот процесс завершается через семь недель беременности у людей.

Чтобы сформировать зрелые и функциональные нервные клетки, которые происходят из нервного гребня, они не только должны мигрировать по всему пути кишечника, но они должны пролиферировать и дифференцироваться в широкий спектр нейрональных вариантов и глиальных клеток, а также достичь выживания и стать активные и функциональные клетки (Ромеро-Трухильо, 2012).

функции

Компоненты SNE образуют интегральную схему, которая управляет рядом функций, таких как моторика кишечника, обмен жидкостей через поверхность слизистой оболочки, кровоток и секреция кишечных гормонов, среди прочих..

Хотя эта система включена, как и в вегетативную нервную систему (SNA), внутренние нейронные цепи SNE способны генерировать сократительную рефлекторную деятельность кишечника независимо от любого вмешательства ЦНС (Sasselli, 2012).

Согласно Фернесс и соавт. (2012), SNE, следовательно, имеет несколько функций, которые перечислены ниже:

  • Определите закономерности движения желудочно-кишечного тракта: SNE доминирует в контроле моторики тонкого и толстого кишечника, за исключением дефекации, из которой ЦНС контролирует центры дефекации в спинном мозге пояснично-крестцовый.

Тем не менее, тонкая кишка зависит от SNE, чтобы управлять его различными моделями движения. Кроме того, с помощью этой системы, помимо прочего, осуществляется быстрое ортогенное движение содержимого (перистальтика), смешивание движений (сегментация), медленное ортоградное движение и ретропульсия (вытеснение вредных веществ через рвоту). (Фернесс, 2012)

  • Он отвечает за контроль секреции желудочной кислоты.
  • Он отвечает за регулирование циркуляции жидкости через эпителий слизистой оболочки кишечника.
  • Осуществлять контроль путем изменения местного кровотока.
  • Изменить использование питательных веществ.
  • Взаимодействует с иммунной и эндокринной системами кишечника. Важный момент, который развивается следующим.
  • Вместе с глиальными клетками он способствует поддержанию целостности эпителиального барьера между просветом кишечника и клетками и тканями внутри кишечной стенки (Furness, 2012).

Взаимодействие кишечной нервной системы (SNE) - центральной нервной системы (ЦНС) - иммунной системы (SI) - эндокринной системы (SE)

Хотя известно, что SNE представляет собой сложную систему нейронов и опорных клеток, способных генерировать информацию, интегрировать ее и давать ответ независимо, она не изолирована от остальной части тела, как ни один орган, но также имеет связи с SNC, создание ответов афферентного и эфферентного типа и обмен информацией между обеими системами.

Афферентные нейроны посылают в ЦНС информацию трех типов: внутрипросветное химическое содержание, механическое состояние стенки кишечника (напряжение или расслабление) и состояние, в котором находятся ткани (воспаление, ph, простуда, жар) (Romero. Трухильо, 2012).

Следовательно, желудочно-кишечный тракт связан с ЦНС двумя путями:

  • через Афферентные нейроны которые передают информацию о состоянии желудочно-кишечного тракта в ЦНС. Часть этой информации достигает сознания, и благодаря этому общению мы ощущаем многочисленные ощущения, в том числе боль и дискомфорт в кишечнике или сознательное чувство голода и сытости..

Однако другие афферентные сигналы, такие как нагрузка питательными веществами в тонкой кишке или кислотность желудка, обычно не достигают сознания.

  • В свою очередь, ЦНС предоставляет сигналы для контроля кишечника, которые в большинстве случаев ретранслируются через SNE через эфферентное общение из ЦНС в желудочно-кишечную систему.

Например, зрение и запах пищи вызывает подготовительные реакции в желудочно-кишечном тракте, включая слюноотделение и секрецию желудочной кислоты. На другом конце кишечника сигналы из толстой кишки и прямой кишки передаются в центры дефекации спинного мозга, из которых запрограммированный набор сигналов транспортируется в толстую кишку, прямую кишку и анальный сфинктер, чтобы вызвать дефекацию..

Но SNE не только взаимодействует с ЦНС, но также взаимодействует с иммунной системой (СИ), так что СИ влияет на моторику желудочно-кишечного тракта..

Связь между обеими системами модулирует многочисленные функции кишечника: подвижность, транспорт ионов и проницаемость слизистой оболочки..

Эта связь между SNE и SI является захватывающей, поскольку в последнее время известно, что определенные факторы вызывают изменение слизистой оболочки кишечника, что, в свою очередь, приводит к иммунным реакциям, которые приводят к хроническому воспалению..

Кроме того, в кишечнике находится не менее 70-80% иммунной системы, поэтому неудивительно, что это взаимосвязь между этими двумя системами. Понятно, что то, что влияет на одно, повлияет на другое, и наоборот.

Роль иммунной системы заключается в распознавании чужеродных веществ и потенциально вредных организмов для ограничения их доступа к стенке кишечника, так что SNE при определенных условиях может действовать как расширение иммунной системы..

Как вы выполняете эту функцию?

Например, кишечные нейроны участвуют в ряде защитных реакций. Эти защитные реакции включают диарею для разбавления и выведения токсинов, преувеличенную пропульсивную активность толстой кишки, которая возникает, когда в кишечнике есть патогены, и рвота.

Это может иметь важные последствия при изучении патологий, в которые вовлечены как кишечная нервная система, так и иммунная система, а также при таких расстройствах, как болезнь Крона и язвенный колит..

Наконец, желудочно-кишечный тракт также содержит обширную эндокринную сигнальную систему, и многие функции желудочно-кишечного тракта находятся под двойным нейрональным и эндокринным контролем..

Связанные расстройства

Согласно Фернесс и соавт. (2012), существует несколько расстройств, связанных с дисфункцией SNE, которые классифицируются как энтеральные невропатии, которые, в свою очередь, могут быть нескольких типов:

  • Врожденные или развивающиеся невропатии: Болезнь Гиршпрунга (колоректальный аганглиоз), гипертрофический пилорический стеноз, множественная эндокринная неоплазия, дисплазия нейронов кишечника, митохондриальные заболевания, поражающие кишечные нейроны и т. Д..
  • Спорадические и приобретенные невропатии: Болезнь Шагаса, нейрогенные формы кишечной псевдообструкции, медленный транзитный запор, хронический запор, в том числе запор старения, патогенез-вызванная диарея, синдром раздраженного кишечника, кишечный аутоиммунный неврит, паранеопластический синдром, кишечный неврит неизвестной этиологии и др..
  • Вторичные невропатии или связанные с другими заболеваниями: диабетический гастропарез и другие нарушения подвижности, связанные с диабетом, кишечная невропатия при болезни Паркинсона, кишечная невропатия прионной болезни, кишечные невропатии, связанные с умственной отсталостью, или другие расстройства центральной нервной системы, кишечная ишемическая невропатия, такая как колит ишемический и т. д..
  • Ятрогенные или невропатии, вызванные лекарственными средствами: расстройства, вызванные противоопухолевыми препаратами, реперфузионное повреждение, связанное с трансплантацией кишечника, опиоидный запор (обычно возникает, когда опиаты используются для лечения хронической боли).

раритеты

Знаете ли вы, что ибупрофен может изменить развитие этой системы?

Одно исследование показывает данные, которые вызывают беспокойство, что ибупрофен может увеличить риск болезни Гиршпрунга (отсутствие кишечной нервной системы) у некоторых генетически восприимчивых детей.

Кроме того, известно, что ибупрофен увеличивает содержание липолисахаридов (ЛПС) в крови, что является признаком увеличения количества грамотрицательных бактерий (многие из которых являются патогенными для человека), вызванных повышенной проницаемостью кишечника, что может привести к реакциям иммунитет и воспаление (исследование).

Знаете ли вы, что SNE отвечает за тех бабочек в животе, которые вы чувствуете перед различными ситуациями, такими как любовь?

Эта взаимосвязь, о которой мы говорили ранее, между SNE и мозгом позволяет «чувствовать это животом», поэтому, когда мы нервничаем, одним из самых раздражающих симптомов, которые могут появиться, являются проблемы с желудком и даже диарея..

По этой причине некоторые кишечные проблемы были перечеркнуты, такие как функциональный и «психологический» синдром раздраженного кишечника, хотя это является ошибкой, поскольку, как мы видели на протяжении всей статьи, эта связь между SNE и ЦНС очень сложна и двунаправленный.

Это послужило тому, чтобы дать ему заслуженное имявторой мозг«Примитивный мозг, где эмоции находятся на коже или в желудке, в данном случае.

ссылки

  1. Фернесс, Дж. Б. (2012). Кишечная нервная система и нейрогастроэнтерология. природа Гастроэнтерология и Гепатология, 9, 286-294. doi: 10.1038 / nrgastro.2012.32
  2. Сасселли В., Пачинис В. и Бернс А. Дж. (2012). Кишечная нервная система. Биология развития, 366, 64-73. doi: 10.1016 / j.ydbio.2012.01.012.
  3. Romero-Trujillo, J. O., Frank-Marquez, N. et al. (2012). Кишечная нервная система и моторика желудочно-кишечного тракта. Acta pediátrica de México, 33(4), 207-2014.
  4. Фернесс, Дж. Б. (2007). Кишечная нервная система. Академия, 2(10), 4064. doi: 10.4249 / scholarpedia.4064.
  5. Nieman, D.C., Henson, D.A., Dumke, C.L., Oley, K. et al. (2006). Использование ибупрофена, эндотоксемия, воспаление и цитокины плазмы во время соревнований в ультрамарафоне. Мозг, поведение и иммунитет, 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). Ибупрофен замедляет миграцию и ингибирует колонизацию кишечника предшественниками кишечной нервной системы у рыбок данио, кур и мышей. Биология развития, 409(2), 473-488. doi: 10.1016 / j.ydbio.2015.09.023.