โครงสร้างระบบประสาทฟังก์ชั่นและความผิดปกติ

ระบบประสาทลำไส้, โดยตรงในความดูแลของระบบย่อยอาหารมันอาจเป็นโครงสร้างที่ไม่รู้จักมากที่สุดของผู้ที่สร้างร่างกายมนุษย์ เหตุผลก็คือจนถึงตอนนี้ความสำคัญของมันได้รับการประเมินต่ำกว่าความเกี่ยวข้องน้อยกว่าคนอื่น ๆ ได้รับการยอมรับว่าเป็นระบบประสาทส่วนกลางระบบต่อพ่วงระบบต่อมไร้ท่อหรือระบบภูมิคุ้มกัน.

ด้วยเหตุนี้เราจึงเข้าไปด้านล่างในส่วนลึกของระบบนี้เพื่อค้นหาสิ่งที่ซ่อนอยู่ในอวัยวะที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของลำไส้.

ระบบทางเดินอาหารแตกต่างจากอวัยวะส่วนปลายอื่น ๆ ทั้งหมดซึ่งมีระบบประสาทภายในที่กว้างขวางเรียกว่า "ระบบประสาทของลำไส้"(SNE) ที่สามารถควบคุมการทำงานของลำไส้แม้เป็นอิสระจาก ระบบประสาทส่วนกลาง (SNC).

SNE ประกอบด้วยกลุ่มของเซลล์ประสาทขนาดเล็ก enteric ganglia การเชื่อมต่อของเซลล์ประสาทระหว่างปมและเส้นใยประสาทเหล่านี้ที่ส่งผลต่อเนื้อเยื่อรวมถึงกล้ามเนื้อผนังลำไส้เยื่อบุผิวเยื่อบุผิวเยื่อบุผิวและต่อมไร้ท่อ gastroenteropancreatic เฟอร์เนส, 2012).

โหนดเล็ก ๆ หลายพันเหล่านี้พบได้ในผนังของหลอดอาหารกระเพาะอาหารลำไส้เล็กและใหญ่ตับอ่อนถุงน้ำดีและท่อน้ำดี นอกจากนี้ในเส้นใยประสาทที่เชื่อมต่อปมประสาทเหล่านี้และในเส้นใยประสาทที่ให้กล้ามเนื้อของผนังลำไส้เยื่อบุผิวของเยื่อเมือก, arterioles และเนื้อเยื่อ effector อื่น ๆ (Furness, et al., 2012).

ดังที่เราเห็น SNE เป็นแผนกที่ใหญ่ที่สุดและซับซ้อนที่สุดของระบบประสาทส่วนปลายและระบบประสาทอัตโนมัติ (SNP และ SNA) ในสัตว์มีกระดูกสันหลัง หลังจากสมองมันเป็นระบบที่มีจำนวนเซลล์ประสาทสูงที่สุดเทียบเท่ากับที่พบในไขสันหลังดังนั้นจึงเป็นที่รู้จักกันในชื่อ สมองที่สอง.

SNE ประกอบด้วย เซลล์ประสาทสัมผัสภายใน (เซลล์ประสาทที่อยู่ภายในเซลล์หลัก, IPANs), interneurons และ เซลล์ประสาทมอเตอร์, ทั้ง excitatory และ inhibition ซึ่งทำให้กล้ามเนื้อเกิดความเสียหาย (Furness, 2012).

นอกจากนี้แล้วมันยังนำเสนอความหลากหลายของ สารสื่อประสาทและสารสื่อประสาท คล้ายกับที่พบในระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) (Romero-Trujillo, 2012).

ตัวอย่างเช่น serotonin (5-HT) ที่เซลล์ต่อมไร้ท่อมีการเปิดใช้งานการตอบสนองการเคลื่อนไหว การปล่อยสารเซโรโทนินมากเกินไปอาจทำให้เกิดอาการคลื่นไส้และอาเจียนและตัวรับ 5-HT3 เป็นตัวต่อต้านอาการคลื่นไส้ สารสื่อประสาทอื่น ๆ ที่มีฟังก์ชั่นในสมองที่สองนี้:

• ไนตริกออกไซด์: สำคัญต่อการล้างกระเพาะอาหาร.
• Adenosine triphosphate (ATP): อำนวยความสะดวกในผลกระทบของ catecholamines.
• Neuropeptide Y (NYP): อำนวยความสะดวกในผลกระทบของ noradrenaline.
• Gamma-amino butyric acid (GABA): สารสื่อประสาทสำคัญที่ยับยั้งระบบประสาทส่วนกลาง.
• โดพามีน: การไกล่เกลี่ยที่เป็นไปได้ของการขยายตัวของหลอดเลือดไต.
• Gonadotropin ปล่อยฮอร์โมน: cotransmitter กับ acetylcholine ในปมประสาทขี้สงสาร.
• สารพี: แทรกแซงในการสะท้อนของการอาเจียน, การหลั่งของน้ำลายหรือการหดตัวของกล้ามเนื้อเรียบ.

การจัดระเบียบของระบบประสาทลำไส้ 

SNE จัดอยู่ในเครือข่ายของเซลล์ประสาทและเซลล์ glial ที่เชื่อมต่อถึงกันซึ่งจัดกลุ่มอยู่ในปมประสาทที่อยู่ในสองช่องท้องหลัก: myenteric plexus (หรือช่องท้องของ Auerbach) และ submucosal plexus (หรือ Meissner's plexus) (Sasselli, 2012).

• submucosal plexus (Meissner) ตั้งอยู่ระหว่างชั้นในของกล้ามเนื้อวงกลมและ submucosa มันมีการพัฒนามากขึ้นในลำไส้เล็กและลำไส้ใหญ่ หน้าที่หลักคือการควบคุมการย่อยและการดูดซึมในระดับเยื่อบุและหลอดเลือด (Romero-Trujillo, 2012).
• ช่องท้อง myenteric (Auerbach) ตั้งอยู่ระหว่างชั้นกล้ามเนื้อวงกลมและแนวยาวตามแนวทางเดินอาหารทั้งหมด หน้าที่หลักคือการประสานงานของกิจกรรมของชั้นกล้ามเนื้อเหล่านี้ (Romero-Trujillo, 2012).

การพัฒนาของ SNE 

SNE นั้นมีต้นกำเนิดมาจากเซลล์ของยอดประสาทที่ตั้งลำไส้ในช่วงชีวิตของมดลูก มันจะทำงานได้ในช่วงสามของการตั้งครรภ์ในมนุษย์และยังคงพัฒนาหลังคลอด.

เซลล์ยอดประสาทเหล่านี้ย้ายจาก rostral ไปยังบริเวณหางเพื่อตั้งอาณานิคมตามลำดับลำไส้ด้านหน้า (หลอดอาหารกระเพาะอาหารลำไส้เล็กส่วนต้น), กระเพาะ (ลำไส้เล็ก, ลำไส้ใหญ่, ลำไส้ใหญ่จากน้อยไปมากและภาคส่วนที่ใกล้เคียง) ของลำไส้ใหญ่ตามขวาง) และลำไส้ด้านหลัง กระบวนการนี้เสร็จสมบูรณ์ในเจ็ดสัปดาห์ของการตั้งครรภ์ในมนุษย์.

เพื่อสร้างเซลล์ประสาทที่ครบวงจรและใช้งานได้ซึ่งมาจากยอดประสาทไม่เพียง แต่ต้องอพยพผ่านทางเดินลำไส้เท่านั้น แต่จะต้องแพร่กระจายและแยกความแตกต่างให้กลายเป็นเซลล์ประสาทและเซลล์ glial ที่หลากหลายรวมถึงการอยู่รอดและกลายเป็น เซลล์ที่ใช้งานและการทำงาน (Romero-Trujillo, 2012).

ฟังก์ชั่น

ส่วนประกอบของ SNE นั้นเป็นวงจรรวมที่ควบคุมการทำงานต่างๆเช่นการเคลื่อนไหวของลำไส้การแลกเปลี่ยนของของเหลวผ่านพื้นผิวของเยื่อเมือกการไหลของเลือดและการหลั่งของฮอร์โมนในลำไส้.

แม้ว่าระบบนี้จะรวมอยู่ในระบบประสาทอัตโนมัติ (SNA) แต่วงจรประสาทภายในของ SNE นั้นสามารถสร้างกิจกรรมการหดเกร็งของลำไส้จากการแทรกแซงของระบบประสาทส่วนกลางใด ๆ (Sasselli, 2012).

ตามเฟอร์เนสและคณะ (2012) SNE จึงมีฟังก์ชั่นหลายอย่างที่ระบุไว้ด้านล่าง:

• กำหนดรูปแบบของการเคลื่อนไหวของระบบทางเดินอาหาร: SNE ควบคุมการเคลื่อนไหวของลำไส้เล็กและลำไส้ใหญ่ยกเว้นการถ่ายอุจจาระซึ่งระบบประสาทส่วนกลางมีการควบคุมการถ่ายอุจจาระในเส้นประสาทไขสันหลัง lumbosacral.

อย่างไรก็ตามลำไส้เล็กขึ้นอยู่กับ SNE เพื่อกำหนดรูปแบบการเคลื่อนไหวที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ยังมีการดำเนินการระบบออร์แกไนซ์อย่างรวดเร็ว (peristalsis), การเคลื่อนไหวแบบผสม (การแบ่งส่วน), การขับแบบออโธแกรทต่ำและการลดการสะท้อนกลับ (การขับสารพิษออกทางอาเจียน) และอื่น ๆ (เฟอร์เนส, 2012)

• มีหน้าที่ควบคุมการหลั่งกรดในกระเพาะอาหาร.

• มันมีหน้าที่ในการควบคุมการไหลเวียนของของเหลวผ่านเยื่อบุผิวเยื่อบุของลำไส้.

• ควบคุมการออกกำลังกายโดยการเปลี่ยนการไหลเวียนของเลือดในท้องถิ่น.

• ปรับเปลี่ยนการใช้สารอาหาร.

• มีปฏิสัมพันธ์กับระบบภูมิคุ้มกันและระบบต่อมไร้ท่อของลำไส้ จุดสำคัญที่พัฒนาต่อไป.

• มันมีส่วนร่วมกับเซลล์ glial เพื่อการบำรุงรักษาความสมบูรณ์ของสิ่งกีดขวางเยื่อบุผิวระหว่างลูเมนของลำไส้และเซลล์และเนื้อเยื่อภายในผนังลำไส้ (เฟอร์เนส, 2012).

ปฏิสัมพันธ์ของระบบประสาทลำไส้ (SNE) - ระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) - ระบบภูมิคุ้มกัน (SI) - ระบบต่อมไร้ท่อ (SE)

แม้ว่าจะทราบกันดีว่า SNE เป็นระบบที่ซับซ้อนของเซลล์ประสาทและเซลล์สนับสนุนที่สามารถสร้างข้อมูลรวมเข้าด้วยกันและสร้างคำตอบอย่างอิสระ แต่ก็ไม่ได้แยกออกจากส่วนที่เหลือของร่างกายตามที่ไม่มีอวัยวะ แต่ก็ยังมี เชื่อมต่อกับ SNC เพื่อสร้างการตอบกลับประเภท afferent และ efferent และการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างทั้งสองระบบ.

เซลล์ประสาทอวัยวะส่งข้อมูลสามประเภทไปยังระบบประสาทส่วนกลาง: เนื้อหาทางเคมี intraluminal, สถานะทางกลของผนังลำไส้ (ความตึงเครียดหรือผ่อนคลาย) และเงื่อนไขที่พบเนื้อเยื่อ (อักเสบ, ph, เย็น, ความร้อน) (Romero ตรูจิลโล่, 2012).

ดังนั้นทางเดินอาหารจึงมีการสื่อสารผ่านสองเส้นทางด้วยระบบประสาทส่วนกลาง:

• ตลอด เซลล์ประสาทอวัยวะ ที่ส่งข้อมูลเกี่ยวกับสถานะของระบบทางเดินอาหารไปยังระบบประสาทส่วนกลาง ข้อมูลบางส่วนนี้ถึงความรู้สึกตัวและต้องขอบคุณการสื่อสารนี้ที่เรารับรู้ถึงความรู้สึกมากมายรวมถึงความเจ็บปวดและความรู้สึกไม่สบายในลำไส้หรือความรู้สึกมีสติของความหิวโหยและความเต็มอิ่ม.

อย่างไรก็ตามสัญญาณ afferent อื่น ๆ เช่นการโหลดสารอาหารในลำไส้เล็กหรือความเป็นกรดในกระเพาะอาหารปกติไม่ถึงสติ.

• ในทางกลับกันระบบประสาทส่วนกลางให้สัญญาณในการควบคุมลำไส้ซึ่งในกรณีส่วนใหญ่ retransmitted ผ่าน SNE ผ่านทาง การสื่อสารที่มีพลัง จากระบบประสาทส่วนกลางถึงระบบทางเดินอาหาร.

ตัวอย่างเช่นภาพและกลิ่นของอาหารทำให้เกิดการตอบสนองการเตรียมการในทางเดินอาหารรวมถึงน้ำลายไหลและการหลั่งของกรดในกระเพาะอาหาร ที่ปลายอีกด้านของลำไส้สัญญาณจากลำไส้ใหญ่และทวารหนักจะถูกส่งไปยังศูนย์ถ่ายอุจจาระในเส้นประสาทไขสันหลังซึ่งมีการส่งสัญญาณชุดโปรแกรมที่ถูกส่งไปยังลำไส้ใหญ่ทวารหนักและทวารหนั.

แต่ SNE ไม่เพียง แต่ทำงานกับระบบประสาทส่วนกลางเท่านั้น แต่ยังทำงานกับระบบภูมิคุ้มกัน (SI) เพื่อให้ SI ส่งผลต่อการเคลื่อนไหวของระบบทางเดินอาหาร.

การสื่อสารระหว่างทั้งสองระบบปรับฟังก์ชั่นลำไส้จำนวนมาก: การเคลื่อนไหวการขนส่งไอออนและการซึมผ่านของเยื่อเมือก.

ความสัมพันธ์ระหว่าง SNE และ SI นั้นน่าทึ่งเพราะเป็นที่ทราบกันเมื่อเร็ว ๆ นี้ว่ามีปัจจัยบางอย่างที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของเยื่อบุลำไส้ซึ่งจะนำไปสู่การตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันที่นำไปสู่การอักเสบเรื้อรัง.

ยิ่งไปกว่านั้นในลำไส้ไม่มีอะไรน้อยกว่า 70-80% ของระบบภูมิคุ้มกันดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจที่ความสัมพันธ์ระหว่างทั้งสองระบบนี้ เป็นที่ชัดเจนว่าสิ่งที่ส่งผลกระทบอย่างใดอย่างหนึ่งจะส่งผลกระทบต่ออีกและในทางกลับกัน.

บทบาทของระบบภูมิคุ้มกันคือการจดจำสารแปลกปลอมและสิ่งมีชีวิตที่เป็นอันตรายที่อาจ จำกัด การเข้าถึงผนังลำไส้ดังนั้น SNE ภายใต้เงื่อนไขบางประการสามารถทำหน้าที่เป็นส่วนเสริมของระบบภูมิคุ้มกัน.

คุณทำฟังก์ชั่นนี้อย่างไร?

ตัวอย่างเช่นเซลล์ประสาทลำไส้มีส่วนร่วมในชุดของปฏิกิริยาการป้องกัน ปฏิกิริยาการป้องกันเหล่านี้รวมถึงอาการท้องร่วงเพื่อเจือจางและกำจัดสารพิษกิจกรรมที่กระตุ้นการทำงานของลำไส้ใหญ่ที่เกิดขึ้นเมื่อมีเชื้อโรคในลำไส้และอาเจียน.

สิ่งนี้อาจมีความสำคัญในการศึกษาพยาธิสภาพซึ่งเกี่ยวข้องกับทั้งระบบประสาทลำไส้และระบบภูมิคุ้มกันที่เกี่ยวข้องเช่นเดียวกับความผิดปกติเช่นโรค Crohn และโรคลำไส้ใหญ่อักเสบ ulcerative.

ในที่สุดระบบทางเดินอาหารก็มีระบบการส่งสัญญาณต่อมไร้ท่อที่กว้างขวางและการทำงานของระบบทางเดินอาหารหลายอย่างอยู่ภายใต้การควบคุมของเซลล์ประสาทและต่อมไร้ท่อคู่.

ความผิดปกติที่เกี่ยวข้อง

ตามเฟอร์เนสและคณะ (2012) มีความผิดปกติหลายอย่างที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติของ SNE และจำแนกตามเส้นประสาทส่วนปลายซึ่งอาจเป็นได้หลายชนิด:

• นิวโรพาธีที่มีมา แต่กำเนิดหรือพัฒนาการ: โรคของ Hirschsprung (อาการลำไส้ใหญ่บวมแดง), ตีบ pyloric hypertrophic, neoplasia ต่อมไร้ท่อหลาย, dysplasia เส้นประสาทลำไส้, โรคยลที่มีผลต่อลำไส้เซลล์ ฯลฯ.
• เป็นระยะ ๆ และได้รับ neuropathies: โรค Chagas, รูปแบบ neurogenic ของลำไส้ปลอม - อุดตัน, ท้องผูกการขนส่งช้า, อาการท้องผูกเรื้อรัง, รวมถึงอาการท้องผูกของอายุ, โรคท้องร่วงที่เกิดจากการเกิดโรค, ลำไส้แปรปรวนลำไส้, โรคประสาทลำไส้ autoimmune, paraneoplastic.
• รอง neuropathies หรือเกี่ยวข้องกับโรคอื่น ๆ : โรคเบาหวาน gastroparesis และความผิดปกติอื่น ๆ ของการเคลื่อนไหวที่เกี่ยวข้องกับโรคเบาหวาน, โรคระบบประสาทลำไส้ของโรคพาร์กินสัน, โรคระบบประสาทลำไส้ของโรคพรีออน, โรคระบบประสาทลำไส้ที่เกี่ยวข้องกับปัญญาอ่อนหรือความผิดปกติอื่น ๆ ของระบบประสาทส่วนกลาง, ลำไส้อักเสบขาดเลือด, เช่นลำไส้ใหญ่ ขาดเลือด ฯลฯ.
• Iatrogenic หรือ neuropathies ที่เกิดจากยา: ความผิดปกติที่เริ่มต้นจากยาเสพติด antineoplastic, reperfusion บาดเจ็บที่เกี่ยวข้องกับการปลูกถ่ายลำไส้, ท้องผูก opioid ที่เกิดขึ้น (มักจะเกิดขึ้นเมื่อมีการใช้ opiates ในการรักษาอาการปวดเรื้อรัง).

วิทยากร

คุณรู้หรือไม่ว่า ibuprofen สามารถเปลี่ยนแปลงการพัฒนาของระบบนี้ได้?

การศึกษาหนึ่งแสดงข้อมูลที่ทำให้เกิดความกังวลว่าไอบูโพรเฟนอาจเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดโรค Hirschsprung (ไม่มีระบบประสาทลำไส้) ในเด็กที่มีความเสี่ยงทางพันธุกรรม.

ยิ่งไปกว่านั้นเป็นที่ทราบกันว่าไอบูโปรเฟนเพิ่ม lipolisaccharides (LPS) ในเลือดซึ่งเป็นสัญญาณของการเพิ่มขึ้นของแบคทีเรียแกรมลบ (หลายคนเป็นสาเหตุของมนุษย์) ซึ่งเกิดจากการซึมผ่านของลำไส้เพิ่มขึ้นซึ่งจะนำไปสู่การตอบสนอง ภูมิคุ้มกันและการอักเสบ (การศึกษา).

คุณรู้หรือไม่ว่า SNE มีหน้าที่รับผิดชอบต่อผีเสื้อในท้องที่คุณรู้สึกก่อนสถานการณ์ต่างๆเช่นการมีความรัก?

การสื่อสารระหว่างกันที่เราได้พูดไปก่อนหน้านี้ระหว่าง SNE และสมองทำให้สามารถ "รู้สึกกับท้อง" นั่นคือสาเหตุที่เมื่อเรารู้สึกประหม่าหนึ่งในอาการที่น่ารำคาญที่สุดที่สามารถปรากฏได้คือปัญหากระเพาะอาหารและท้องเสีย.

ด้วยเหตุนี้จึงมีปัญหาในลำไส้บางอย่างที่เกิดขึ้นเช่นอาการลำไส้แปรปรวนระหว่างการทำงานและ "จิตใจ" แม้ว่านี่จะเป็นข้อผิดพลาดเนื่องจากเราได้เห็นตลอดบทความการสื่อสารระหว่าง SNE และระบบประสาทส่วนกลางนี้มีความซับซ้อนมากและ แบบสองทิศทาง.

สิ่งนี้ได้ทำหน้าที่ให้ชื่อที่สมควรแก่เขา "สมองที่สอง", สมองดึกดำบรรพ์ที่ซึ่งอารมณ์อยู่บนผิวหนังหรือในกระเพาะอาหารในกรณีนี้.

การอ้างอิง

1. Furness, J. B. (2012) ระบบประสาทลำไส้และระบบประสาทวิทยา. ธรรมชาติ ระบบทางเดินอาหารและตับ, 9, 286-294 ดอย: 10.1038 / nrgastro.2012.32
2. Sasselli, V. , Pachinis, V. & Burns, A. J. (2012) ระบบประสาทลำไส้. ชีววิทยาเชิงพัฒนาการ, 366, 64-73 doi: 10.1016 / j.ydbio.2012.01.012.
3. Romero-Trujillo, J. O. , Frank-Marquez, N. et al. (2012) ระบบประสาทลำไส้และการเคลื่อนไหวในทางเดินอาหาร. Acta pediátrica de México, 33(4), 207-2014.
4. Furness, J. B. (2007) ระบบประสาทลำไส้. Scholarpedia, 2(10), 4064. ดอย: 10.4249 / scholarpedia.4064.
5. Nieman, D.C. , Henson, D.A. , Dumke, C.L. , Oley, K. et al. (2006) การใช้ไอบูโพรเฟนเอ็นโดท็อกซีเมียการอักเสบและไซโตไคน์พลาสม่าในระหว่างการแข่งขัน ultramarathon. สมอง, พฤติกรรมและภูมิคุ้มกัน, 20(6), 578-584 ดอย: 10.1016 / j.bbi.2006.02.001.
6. Schill, E.M. , Lake, J.L. , Tusheva, O.A. , Nagy, N. et al. (2015) ไอบูโพรเฟนชะลอการเคลื่อนย้ายและยับยั้งการขับถ่ายของลำไส้โดยสารตั้งต้นของระบบประสาทในเซบิช, เจี๊ยบและเม้าส์. ชีววิทยาพัฒนาการ 409(2), 473-488 ดอย: 10.1016 / j.ydbio.2015.09.023.