Энтеральная нервная система: физиология и особенности

Энтеральная нервная система (ЭНС) является квазиавтономной частью нервной системы. Она включает ряд нервных цепей, которые контролируют моторные функции, местный кровоток, транспорт и секрецию слизистой оболочки и модулируют иммунные и эндокринные функции.

Структура

Энтеральная нервная система человека состоит из около 500 миллионов нейронов (включая различные типы клеток Догеля). Она встраивается в слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), начиная с пищевода и заканчивая анусом.

Нейроны энтеральной системы собраны в два типа ганглиев: миентеральные и подслизистые сплетения. Первые расположены между внутренним и внешним слоями мышц, а вторые - в подслизистой оболочке.

Также к энтеральной нервной системе относятся:

• первичные афферентные нейроны;
• возбуждающие движущие мышцы моторных нейронов;
• длинные мышцы моторных нейронов;
• восходящие и нисходящие внутренние нейроны.

Организация и отношения

Физиология энтеральной нервной системы происходит из клеток нервного гребня, которые колонизируют кишечник во время внутриутробной жизни. Она становится функциональной в последней трети беременности и продолжает развиваться после рождения.

ЭНС получает данные от парасимпатических и симпатических отделов нервной системы, а ЖКТ имеет обильные запасы афферентных нервных волокон благодаря блуждающим нервам и спинальным афферентным путям. Таким образом, между энтеральной нервной системой, симпатическими превертебральными ганглиями и центральной нервной системой существует богатое взаимодействие в обоих направлениях.

Типы кишечных нейронов

Приблизительно 20 видов кишечных нейронов могут быть определены по их функциям. Среди них выделяется три группы:

• Собственные первичные афферентные. Определяют физическое состояние органов (например, напряжение в кишечной стенке) и химические особенности содержимого просвета.
• Моторные. Включают мышечные, секретомоторные и вазодилататорные нейроны.
• Интернейроны. Соединяются с вышеперечисленными.

Контроль моторики

ЖКТ имеет внешнюю мышечную оболочку. Ее цель - смешивать пищу так, чтобы она подверглась воздействию пищеварительных ферментов и абсорбирующей оболочки и продвигать содержимое пищеварительной трубки. Контуры кишечного рефлекса регулируют движение, контролируя активность как возбуждающих, так и тормозных нейронов, которые иннервируют мышцу. Они имеют со-передатчики для возбуждающих нейронов, ацетилхолина и тахикининов. Энтеральная нервная система организовывает смешивание и движение пищи. При этом происходит переваривание и усвоение питательных веществ.

Внутренние рефлексы ЭНС имеют важное значение для генерации моделей подвижности тонкого и толстого кишечника. Основные движения мышц в тонкой кишке:

• смешивание деятельности;
• двигательные рефлексы;
• мигрирующий миоэлектрический комплекс;
• перистальтические порывы;
• ретропульсия, связанная с рвотой.

Энтеральная нервная система запрограммирована для получения этих различных результатов.

Регуляция обмена жидкости и местного кровотока

ЭНС регулирует движение воды и электролитов между просветом кишечника и тканевой жидкостью. Это осуществляется путем направления деятельности секретомоторных нейронов, которые иннервируют слизистую оболочку в тонком и толстом кишечнике и контролируют ее проницаемость для ионов.

Местный кровоток в слизистую оболочку регулируется с помощью энтеросолюбильных сосудорасширяющих нейронов. Слизистый кровоток является подходящим для баланса питательных потребностей слизистой оболочки и для приспособления обмена жидкости между сосудистой системой, интерстициальной жидкостью и просветом кишечника. Общий кровоток в кишечнике координируется центральной нервной системой через симпатические сосудосуживающие нейроны.

Регуляция желудочной и поджелудочной секреции

Секреция желудочной кислоты регулируется как нейронами, так и гормонами энтеральной системы. Регуляция осуществляется через холинергические нейроны с клеточными телами в стенке желудка. Они получают возбуждающие сигналы как от кишечных источников, так и от блуждающих нервов.

Секреция поджелудочной железы бикарбонатом для нейтрализации содержимого двенадцатиперстной кишки контролируется гормоном секретином в сочетании с активностью холинергических и нехолинергических кишечных нейронов.

Регуляция желудочно-кишечных эндокринных клеток

Нервные волокна проходят близко к эндокринным клеткам слизистой оболочки ЖКТ. Некоторые из них находятся под нервным контролем. Например, клетки гастрина в антральном отделе желудка иннервируются возбуждающими нейронами, которые используют высвобождающий пептид в качестве основного нейротрансмиттера. Эндокринные клетки пробуют просветную среду и высвобождают молекулы обмена в ткань слизистой оболочки, где обнаруживаются нервные окончания. Это необходимая взаимосвязь, потому что нервные окончания отделены от просвета эпителием слизистой оболочки.

Защитные реакции

Кишечные нейроны участвуют в ряде защитных реакций кишечника. Они включают:

• диарею для растворения и выведения токсинов;
• преувеличенную пропульсивную активность толстой кишки, возникающую при наличии патогенных микроорганизмов в кишечнике;
• рвоту.

Секреция жидкости вызывается вредными стимулами, в частности, внутрисветовым присутствием определенных вирусов, бактерий и бактериальных токсинов. Она обусловлена ​​стимуляцией кишечных секретомоторных рефлексов. Физиологическая цель состоит в том, чтобы избавить организм от болезнетворных микроорганизмов и их продуктов.

Энтеральная нервная система и бактерии

Кишечник колонизируется триллионами бактерий, которые регулируют выработку организмом нескольких сигнальных молекул, включая серотонин, гормоны и нейротрансмиттеры. Поддержание сбалансированного микробного сообщества имеет решающее значение для поддержания здоровья и предотвращения хронического воспаления. Энтеральная нервная система - главный регулятор физиологических процессов в кишечнике. Она глубоко влияет на состав кишечной микробиоты.

ЭНС-ЦНС взаимодействия

Пищеварительная система находится в двухсторонней связи с ЦНС (центральной нервной системой). Афферентные нейроны передают информацию о его состоянии. Она заключается в:

• боли и дискомфорте от кишечника;
• сознательного чувства голода и сытости;
• других сигналов (глюкозы в крови, например).

Афферентные сигналы, касающиеся питательной нагрузки в тонком кишечнике или кислотности желудка, обычно не доходят до сознания. ЦНС подает сигналы для управления кишечником, которые передаются через ЭНС. Например, вид и запах пищи вызывает подготовительные мероприятия в желудочно-кишечном тракте, включая слюноотделение и секрецию желудочной кислоты. Другие центральные влияния проходят через симпатические пути.