Enterálny nervový systém: fyziológia a vlastnosti

Enterálny nervový systém (ENS) je kvázi autonómna časť nervového systému. Zahŕňa množstvo nervových obvodov, ktoré riadia motorické funkcie, lokálny prietok krvi, transport a sekréciu slizníc a modulujú imunitné a endokrinné funkcie.

Štruktúra

Ľudský enterálny nervový systém pozostáva z asi 500 miliónov neurónov (vrátane rôznych typov Dogelových buniek). Je zakotvená v sliznici gastrointestinálneho traktu (gastrointestinálny trakt), začínajúc od pažeráka a končiac konečníkom.

Neuróny enterálneho systému sú zostavené do dvoch typov ganglií: myenterálne a submukózne plexusy. Prvé sú umiestnené medzi vnútornou a vonkajšou vrstvou svalov a druhé - v submukóza.

Enterálny nervový systém tiež zahŕňa:

• primárne aferentné neuróny;
• excitačné motorické svaly motorických neurónov;
• dlhé svaly motorických neurónov;
• vzostupné a zostupné vnútorné neuróny.

Organizácia a vzťahy

Fyziológia enterálneho nervového systému pochádza z buniek nervového hrebeňa, ktoré kolonizujú črevá počas vnútromaternicového života. Stáva sa funkčným v poslednej tretine tehotenstva a naďalej sa vyvíja po narodení.

ENS prijíma údaje z parasympatických a sympatických častí nervového systému a gastrointestinálny trakt má bohaté zásoby aferentných nervových vlákien v dôsledku vagových nervov a miechových aferentných ciest. Existuje teda bohatá interakcia v oboch smeroch medzi enterálnym nervovým systémom, sympatickými prevertebrálnymi gangliami a centrálnym nervovým systémom.

Typy črevných neurónov

Podľa ich funkcií možno identifikovať približne 20 typov črevných neurónov. Medzi nimi vynikajú tri skupiny:

• Vlastný primárny aferent. Určite fyzický stav orgánov (napríklad napätie v črevnej stene) a chemické vlastnosti obsahu lúmenu.
• Motor. Zahŕňajú svalové, sekretomotorické a vazodilatačné neuróny.
• Interneuróny. Spojte sa s vyššie uvedeným.

Riadenie motora

Gastrointestinálny trakt má vonkajšiu svalovú membránu. Jeho účelom je miešať jedlo tak, aby bolo vystavené tráviacim enzýmom a absorpčnej škrupine a podporovalo obsah tráviacej trubice. Obrysy črevného reflexu regulujú pohyb riadením aktivity excitačných aj inhibičných neurónov, ktoré inervujú sval. Majú Ko-vysielače pre excitačné neuróny, acetylcholín a tachykiníny. Enterálny nervový systém organizuje miešanie a pohyb potravy. Súčasne dochádza k tráveniu a asimilácii živín.

Vnútorné reflexy ENS sú dôležité pre vytváranie modelov mobility tenkého a hrubého čreva. Základné pohyby svalov v tenkom čreve:

• miešacie činnosti;
• motorické reflexy;
• migrujúci myoelektrický komplex;
• peristaltické impulzy;
• retropulzia spojená s vracaním.

Enterálny nervový systém je naprogramovaný tak, aby produkoval tieto rôzne výsledky.

Regulácia výmeny tekutín a miestneho prietoku krvi

Ens reguluje pohyb vody a elektrolytov medzi črevným lúmenom a tkanivovou tekutinou. To sa vykonáva riadiace činnosti sekretomotorické neuróny, ktoré inervujú sliznicu v tenkom a hrubom čreve a kontrolujú jej priepustnosť pre ióny.

Lokálny prietok krvi do sliznice je regulovaný enterickými vazodilatačnými neurónmi. Slizničný prietok krvi je vhodný na vyváženie výživových potrieb sliznice a na prispôsobenie výmeny tekutín medzi cievnym systémom, intersticiálnou tekutinou a črevným lúmenom. Celkový prietok krvi v čreve je koordinovaný centrálnym nervovým systémom prostredníctvom sympatických vazokonstrikčných neurónov.

Regulácia sekrécie žalúdka a pankreasu

Sekrécia žalúdočnej kyseliny je regulovaná neurónmi aj hormónmi enterálneho systému. Regulácia sa vykonáva prostredníctvom cholinergných neurónov s bunkovými telieskami v stene žalúdka. Dostávajú excitačné signály z črevných zdrojov aj z nervov vagusu.

Sekrécia pankreasu bikarbonátom na neutralizáciu obsahu dvanástnika je riadená hormónom sekretín v kombinácii s aktivitou cholinergných a necholinergných črevných neurónov.

Regulácia gastrointestinálnych endokrinných buniek

Nervové vlákna prechádzajú blízko endokrinných buniek gastrointestinálnej sliznice. Niektoré z nich sú pod nervovou kontrolou. Napríklad gastrínové bunky v antrume žalúdka sú inervované excitačnými neurónmi, ktoré používajú uvoľňujúci peptid ako hlavný neurotransmiter. Endokrinné bunky odoberajú vzorky lúmenového média a uvoľňujú metabolické molekuly do slizničného tkaniva, kde sa nachádzajú nervové zakončenia. Je to nevyhnutný vzťah, pretože nervové zakončenia sú oddelené od lúmenu epitelom sliznice.

Obranné reakcie

Črevné neuróny sa podieľajú na mnohých obranných reakciách čriev. Zahŕňajú:

• hnačka na rozpustenie a odstránenie toxínov;
• prehnaná hnacia aktivita hrubého čreva, ktorá sa vyskytuje v prítomnosti patogénnych mikroorganizmov v čreve;
• vracanie.

Sekrécia tekutín je spôsobená škodlivými stimulmi, najmä intraluminálnou prítomnosťou určitých vírusov, baktérií a bakteriálnych toxínov. Je to spôsobené stimuláciou črevných sekretomotorických reflexov. Fyziologickým cieľom je zbaviť telo patogénov a ich produktov.

Enterálny nervový systém a baktérie

Črevá sú kolonizované biliónmi baktérií, ktoré regulujú produkciu niekoľkých signálnych molekúl v tele, vrátane serotonínu, hormónov a neurotransmiterov. Udržiavanie vyváženej mikrobiálnej komunity je rozhodujúce pre udržanie zdravie a prevencia chronického zápalu. Enterálny nervový systém je hlavným regulátorom fyziologických procesov v čreve. Hlboko ovplyvňuje zloženie črevnej mikrobioty.

Interakcie ENS-CNS

Tráviaci systém je v obojsmernej komunikácii s centrálnym nervovým systémom (CNS). Aferentné neuróny prenášajú informácie o jeho stave. Skladá sa z:

• bolesť a nepohodlie z čriev;
• vedomé pocity hladu a sýtosti;
• ďalšie signály (napríklad glukóza v krvi).

Aferentné signály týkajúce sa nutričnej záťaže v tenkom čreve alebo kyslosti žalúdka zvyčajne nedosahujú vedomie. centrálneho nervového systému poskytuje signály pre riadenie čreva, ktoré sú prenášané cez ENS. Napríklad zrak a vôňa jedla spôsobuje prípravné opatrenia v gastrointestinálnom trakte vrátane slinenia a sekrécie žalúdočnej kyseliny. Sympatickými cestami prechádzajú ďalšie centrálne vplyvy.