Ентерална нервна система: физиология и характеристики

Чревната нервна система (ЕНС) е квазиавтономната част на нервната система. Той се състои от редица невронни вериги, които контролират двигателните функции, местния кръвоток, транспорта и секрецията на лигавицата и модулират имунните и ендокринните функции.

Структура

Човешката чревна нервна система се състои от около 500 милиона неврона (включително различни видове клетки на Догел). Той е вграден в лигавицата на стомашно-чревния тракт (СЧТ), като започва от хранопровода и завършва с ануса.

Невроните на чревната система са обединени в два вида ганглии: миентеричен и субмукозен плексус. Първите са разположени между вътрешния и външния слой на мускулите, а вторите - в субмукозна мембрана.

Ентералната нервна система включва също:

• първични аферентни неврони;
• възбуждащи моторни неврони;
• Дълги мускулни моторни неврони;
• възходящи и низходящи вътрешни неврони.

Организация и взаимоотношения

Физиологията на чревната нервна система произлиза от клетките на нервния гребен, които колонизират червата по време на вътреутробния живот. Той започва да функционира през последната третина на бременността и продължава да се развива след раждането.

ЕНС получава входни данни от парасимпатиковата и симпатиковата нервна система, а ГИ разполага с обилно количество аферентни нервни влакна чрез блуждаещите нерви и спиналните аферентни пътища. По този начин съществува богато взаимодействие между чревната нервна система, симпатиковите превертебрални ганглии и централната нервна система в двете посоки.

Видове чревни неврони

Приблизително 20 вида чревни неврони могат да бъдат идентифицирани по тяхната функция. Сред тях се различават три групи:

• Вътрешен първичен аферент. Определяне на физическото състояние на органите (напр. напрежение в чревната стена) и химическото съдържание на лумена.
• Мотор. Включва мускулни, секретомоторни и вазодилататорни неврони.
• Интерневрони. са свързани с изброените по-горе.

Контрол на подвижността

GI има външна мускулна обвивка. Предназначен за смесване на храната, така че тя да бъде изложена на храносмилателните ензими и абсорбиращите мембрани и да подпомогне раздвижването на съдържанието на храносмилателната тръба. Веригите на чревния рефлекс регулират движението, като контролират активността на възбуждащите и инхибиращите неврони, които инервират мускулите. Те имат ко-трансмитери за възбуждащите неврони, ацетилхолин и тахикинини. Чревната нервна система организира смесването и движението на храната. Храносмилане и усвояване на хранителните вещества.

Вътрешните рефлекси на ЕНС са важни за генерирането на моделите на моторика на тънките и дебелите черва. Основни мускулни движения в тънките черва:

• дейност по смесване;
• Двигателни рефлекси;
• мигренозен миоелектричен комплекс;
• Перисталтични тласъци;
• Ретропулсия, свързана с повръщане.

Чревната нервна система е програмирана да предизвиква тези различни резултати.

Регулиране на обмена на течности и местния кръвоток

ENS регулира движението на водата и електролитите между чревния лумен и тъканната течност. Това се постига чрез Посоки на дейност Секретомоторни неврони, които инервират лигавицата на тънките и дебелите черва и контролират нейната пропускливост за йони.

Местният кръвоток към лигавицата се регулира от ентерални вазодилататорни неврони. Кръвотокът на лигавицата е подходящ за балансиране на хранителните нужди на лигавицата и за обмен на течности между съдовата система, интерстициалната течност и чревния лумен. Кръвообращението в червата се координира от централната нервна система чрез симпатикови вазоконстрикторни неврони.

Регулиране на стомашната и панкреатичната секреция

Стомашната киселинна секреция се регулира както от невроните, така и от хормоните на ентералната система. Регулацията се осъществява чрез холинергични неврони с клетъчни тела в стомашната стена. Те получават възбудни сигнали както от чревни източници, така и от блуждаещи нерви.

Секрецията на панкреатичен бикарбонат за неутрализиране на дуоденално съдържание се контролира от хормона секретин в комбинация с активността на холинергични и нехолинергични чревни неврони.

Регулация на ендокринните клетки на стомашно-чревния тракт

Нервните влакна се намират в близост до ендокринните клетки на стомашно-чревната лигавица. Някои от тях са под нервен контрол. Например гастриновите клетки в антралната област на стомаха са инервирани от възбуждащи неврони, които използват освобождаващ пептид като основен невротрансмитер. Ендокринните клетки вземат проби от лумена и освобождават молекули за обмен в лигавицата, където се намират нервните окончания. Това е необходима връзка, тъй като нервните окончания са отделени от лумена чрез лигавичния епител.

Реакции на защитата

Чревните неврони участват в редица защитни реакции на червата. Те включват:

• Диария за разтваряне и премахване на токсините;
• преувеличена двигателна активност на дебелото черво в резултат на наличието на патогенни микроорганизми в червата;
• повръщане.

Секрецията на течности се предизвиква от вредни стимули, по-специално от интралуминалното присъствие на някои вируси, бактерии и бактериални токсини. Задвижва се от стимулиране на чревните секретомоторни рефлекси. Физиологичната цел е да се освободи тялото от патогенни микроорганизми и техните продукти.

Чревната нервна система и бактериите

Червата са колонизирани от трилиони бактерии, които регулират производството на няколко сигнални молекули в организма, включително серотонин, хормони и невротрансмитери. Поддържането на балансирана микробна общност е от решаващо значение за поддържането на здраве и предотвратяват хроничното възпаление. Ентералната нервна система е основният регулатор на физиологичните процеси в червата. Дълбоко повлиява състава на чревната микрофлора.

Взаимодействие между ENS и CNS

Храносмилателната система поддържа двупосочна връзка с централната нервна система (ЦНС). Аферентните неврони предават информация. Той се състои от:

• чревни болки и дискомфорт;
• съзнателно усещане за глад и ситост;
• други сигнали (например за глюкоза в кръвта).

Аферентните сигнали, свързани с натоварването с хранителни вещества в тънките черва или киселинността на стомаха, обикновено не достигат до съзнанието. ЦНС подава сигнали за управление на червата, които се предават чрез ЕНС. Така например видът и мирисът на храната предизвикват подготвителни дейности в стомашно-чревния тракт, включително слюноотделяне и секреция на стомашна киселина. Други централни въздействия се осъществяват чрез симпатиковите пътища.