Enterální nervový systém: fyziologie a funkce

Enterální nervový systém (ENS) je kvazi-autonomní část nervového systému. Zahrnuje řadu nervových obvodů, které řídí motorické funkce, lokální průtok krve, transport a sekreci sliznice a modulují imunitní a endokrinní funkce.

Struktura

Lidský enterální nervový systém se skládá z asi 500 milionů neuronů (včetně různých typů buněk Dogel). Je zabudován do sliznice gastrointestinálního traktu (gastrointestinální trakt), počínaje jícnem a končící konečníkem.

Neurony enterálního systému jsou sestaveny do dvou typů ganglií: myenterální a submukózní plexus. První jsou umístěny mezi vnitřní a vnější vrstvou svalů, zatímco druhé jsou umístěny v submukózy.

Enterální nervový systém také zahrnuje:

• primární aferentní neurony;
• excitační hnací svaly motorických neuronů;
• dlouhé svaly motorických neuronů;
• vzestupné a sestupné vnitřní neurony.

Organizace a vztahy

Fyziologie enterálního nervového systému pochází z buněk nervového hřebenu, které kolonizují střeva během nitroděložního života. V poslední třetině těhotenství se stává funkční a po narození se stále vyvíjí.

ENS přijímá data z parasympatických a sympatických částí nervového systému a gastrointestinální trakt má hojné zásoby aferentních nervových vláken díky vagusovým nervům a spinálním aferentním cestám. Mezi enterálním nervovým systémem, sympatickými prevertebrálními gangliemi a centrálním nervovým systémem tedy existuje bohatá interakce v obou směrech.

Typy střevních neuronů

Přibližně 20 druhů střevních neuronů lze identifikovat podle jejich funkcí. Mezi nimi vynikají tři skupiny:

• Vlastní primární aferentní. Určete fyzický stav orgánů (například napětí ve střevní stěně) a chemické vlastnosti lumenového obsahu.
• Motorový. Zahrnují svalové, sekretomotorické a vazodilatační neurony.
• Interneurony. Jsou spojeny s výše uvedenými.

Ovládání motoru

Gastrointestinální trakt má vnější svalovou membránu. Jejím cílem je smíchat jídlo tak, aby bylo vystaveno trávicím enzymům a absorpční skořápce a podporovalo obsah trávicí trubice. Obrysy střevního reflexu regulují pohyb kontrolou aktivity excitačních i inhibičních neuronů, které inervují sval. Mají co-vysílače pro excitační neurony, acetylcholin a tachykininy. Enterální nervový systém organizuje míchání a pohyb potravy. V tomto případě dochází k trávení a vstřebávání živin.

Vnitřní reflexy ENS jsou nezbytné pro generování modelů pohyblivosti tenkého a tlustého střeva. Hlavní pohyby svalů v tenkém střevě:

• míchání aktivit;
• motorické reflexy;
• migrační myoelektrický komplex;
• peristaltické impulsy;
• retropulze spojená se zvracením.

Enterální nervový systém je naprogramován tak, aby produkoval tyto různé výsledky.

Regulace výměny tekutin a lokálního průtoku krve

ENS reguluje pohyb vody a elektrolytů mezi lumenem střeva a tkáňovou tekutinou. To se provádí cestou směr činnosti sekretomotorické neurony, které inervují sliznici v tenkém a tlustém střevě a řídí její propustnost pro ionty.

Lokální průtok krve do sliznice je regulován enterosolventními vazodilatačními neurony. Tok sliznice je vhodný pro vyvážení nutričních potřeb sliznice a pro přizpůsobení výměny tekutin mezi cévním systémem, intersticiální tekutinou a střevním lumenem. Celkový průtok krve ve střevě je koordinován centrálním nervovým systémem prostřednictvím sympatických vazokonstrikčních neuronů.

Regulace sekrece žaludku a slinivky břišní

Sekrece žaludeční kyseliny je regulována neurony i hormony enterálního systému. Regulace se provádí prostřednictvím cholinergních neuronů s buněčnými těly ve stěně žaludku. Přijímají excitační signály jak ze střevních zdrojů, tak z vagálních nervů.

Sekrece pankreatu hydrogenuhličitanem k neutralizaci duodenálního obsahu je řízena hormonem sekretinem v kombinaci s aktivitou cholinergních a necholinergních střevních neuronů.

Regulace gastrointestinálních endokrinních buněk

Nervová vlákna probíhají blízko endokrinních buněk sliznice gastrointestinálního traktu. Některé jsou pod nervovou kontrolou. Například buňky gastrinu v antrálním žaludku jsou inervovány excitačními neurony, které používají uvolňující peptid jako hlavní neurotransmiter. Endokrinní buňky ochutnávají luminální prostředí a uvolňují výměnné molekuly do slizniční tkáně, kde jsou detekovány nervové zakončení. Toto je nezbytný vztah, protože nervová zakončení jsou oddělena od lumenu mukózním epitelem.

Obranné reakce

Střevní neurony se podílejí na řadě obranných reakcí střeva. Patří mezi ně:

• průjem k rozpuštění a odstranění toxinů;
• přehnaná propulzivní aktivita tlustého střeva, ke které dochází v přítomnosti patogenních mikroorganismů ve střevě;
• zvracení.

Sekrece tekutin je způsobena škodlivými podněty, zejména intraluminální přítomností určitých virů, bakterií a bakteriálních toxinů. Je způsobena stimulací střevních sekretomotorických reflexů. Fyziologickým cílem je zbavit tělo patogenů a jejich produktů.

Enterální nervový systém a bakterie

Střevo je kolonizováno biliony bakterií, které regulují produkci několika signálních molekul v těle, včetně serotoninu, hormonů a neurotransmiterů. Udržování vyvážené mikrobiální komunity je zásadní pro udržení zdraví a prevenci chronického zánětu. Enterální nervový systém - hlavní regulátor fyziologických procesů ve střevě. Hluboce ovlivňuje složení střevní mikrobioty.

Interakce ENS-CNS

Trávicí systém se nachází v obousměrném spojení s CNS (centrální nervový systém). Aferentní neurony přenášejí informace o jeho stavu. Spočívá v:

• bolest a nepohodlí ze střeva;
• vědomý pocit hladu a sytosti;
• jiné signály (glukóza v krvi, například).

Aferentní signály týkající se nutriční zátěže v tenkém střevě nebo kyselosti žaludku obvykle nedosahují vědomí. CNS poskytuje signály pro ovládání střev, které jsou přenášeny prostřednictvím ENS. Například druh a vůně jídla způsobuje přípravná opatření v gastrointestinálním traktu, včetně slinění a sekrece žaludeční kyseliny. Další centrální vlivy procházejí sympatickými cestami.