stringtranslate.com

Энтеральная нервная система

Энтеральная нервная система ( ЭНС ) или внутренняя нервная система является одним из трех основных отделов автономной нервной системы (АНС), другие — симпатическая (СНС) и парасимпатическая нервная система (ПСНС). Она состоит из сетчатой ​​системы нейронов , которая управляет функцией желудочно-кишечного тракта . [1] Она способна действовать независимо от СНС и ПСНС, хотя они могут влиять на нее. ЭНС называют «вторым мозгом». [2] [3] Она происходит из клеток нервного гребня . [4] [5]

Энтеральная нервная система способна функционировать независимо от головного и спинного мозга, [6], но считается, что она полагается на иннервацию блуждающего нерва и превертебральных ганглиев у здоровых людей. Однако исследования показали, что система функционирует при перерезанном блуждающем нерве. [7] Нейроны энтеральной нервной системы контролируют двигательные функции системы, в дополнение к секреции желудочно-кишечных ферментов. Эти нейроны взаимодействуют через множество нейротрансмиттеров , похожих на ЦНС, включая ацетилхолин , дофамин и серотонин . Большое присутствие серотонина и дофамина в кишечнике является ключевыми областями исследований для нейрогастроэнтерологии . [8] [9] [10]

Структура

Слои пищеварительного канала . Стенка пищеварительного канала состоит из четырех основных слоев тканей: слизистой оболочки, подслизистой основы, мышечной оболочки и серозной оболочки.

Энтеральная нервная система человека состоит из примерно 500 миллионов нейронов [11] (включая различные типы клеток Догеля ), [1] [12] 0,5% от числа нейронов в мозге , в пять раз больше, чем сто миллионов нейронов в спинном мозге человека, [13] и примерно на 2 ⁄ 3 больше, чем во всей нервной системе кошки . Энтеральная нервная система встроена в слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта , начинаясь в пищеводе и простираясь вниз до ануса. [13]

Нейроны ЭНС собраны в два типа ганглиев : межмышечные (ауэрбаховские) и подслизистые (мейсснеровские) сплетения . [14] Межмышечные сплетения расположены между внутренним и наружным слоями мышечной оболочки , а подслизистые сплетения расположены в подслизистой оболочке .

сплетение Ауэрбаха

Сплетение Ауэрбаха, также известное как миентеральное сплетение, представляет собой совокупность волокон и постганглионарных автономных клеточных тел, которые лежат между кольцевыми и продольными слоями мышечной оболочки наружной части желудочно-кишечного тракта. [ требуется ссылка ] Оно было открыто и названо немецким невропатологом Леопольдом Ауэрбахом . Эти нейроны обеспечивают двигательные входы для обоих слоев мышечной оболочки наружной части и обеспечивают как парасимпатический, так и симпатический вход. Анатомия сплетения похожа на анатомию центральной нервной системы . Сплетение включает в себя сенсорные рецепторы, такие как хеморецепторы и механорецепторы , которые используются для обеспечения сенсорного входа для интернейронов в энтеральной нервной системе. Сплетение является парасимпатическим ядром происхождения блуждающего нерва и сообщается с продолговатым мозгом через передний и задний блуждающие нервы.

Подслизистое сплетение

Подслизистое сплетение (также известное как сплетение Мейсснера) находится в подслизистом слое желудочно -кишечного тракта . [15] Оно было открыто и названо немецким физиологом Георгом Мейсснером . Оно функционирует как путь для иннервации в слизистом слое стенки желудочно-кишечного тракта.

Функция

ЭНС способна выполнять автономные функции [16], такие как координация рефлексов ; хотя она получает значительную иннервацию от автономной нервной системы, она может функционировать и функционирует независимо от головного и спинного мозга. [17] Ее изучение находится в центре внимания нейрогастроэнтерологии .

Сложность

Энтеральная нервная система была описана как «второй мозг» по нескольким причинам. Энтеральная нервная система может работать автономно. Обычно она взаимодействует с центральной нервной системой (ЦНС) через парасимпатическую (например, через блуждающий нерв ) и симпатическую (например, через превертебральные ганглии ) нервные системы. Однако исследования позвоночных показывают, что при разрыве блуждающего нерва энтеральная нервная система продолжает функционировать. [7]

У позвоночных энтеральная нервная система включает в себя эфферентные нейроны , афферентные нейроны и интернейроны , все из которых делают энтеральную нервную систему способной переносить рефлексы и действовать как интегрирующий центр при отсутствии входного сигнала ЦНС. Сенсорные нейроны сообщают о механических и химических условиях. Через кишечные мышцы двигательные нейроны контролируют перистальтику и перемешивание содержимого кишечника. Другие нейроны контролируют секрецию ферментов . Энтеральная нервная система также использует более 30  нейротрансмиттеров , большинство из которых идентичны тем, которые обнаружены в ЦНС, такие как ацетилхолин , дофамин и серотонин . Более 90% серотонина организма находится в кишечнике, а также около 50% дофамина организма, который в настоящее время изучается для дальнейшего понимания его полезности в мозге. [18] [19] [20]

Энтеральная нервная система имеет возможность изменять свою реакцию в зависимости от таких факторов, как объем и состав питательных веществ. [21] Кроме того, ЭНС содержит опорные клетки, которые похожи на астроглию мозга, и диффузионный барьер вокруг капилляров, окружающих ганглии, который похож на гематоэнцефалический барьер церебральных кровеносных сосудов. [22]

Перистальтика

Упрощенное изображение, показывающее перистальтику

Перистальтика — это серия радиально-симметричных сокращений и расслаблений мышц, которые распространяются вниз по мышечной трубке. У людей и других млекопитающих перистальтика обнаруживается в гладких мышцах пищеварительного тракта для продвижения содержимого через пищеварительную систему. Слово происходит от новолатинского и происходит от греческого peristallein, «оборачивать», от peri-, «вокруг» + stallein, «размещать». Перистальтика была открыта в 1899 году работой физиологов Уильяма Бейлисса и Эрнеста Старлинга . Работая с тонким кишечником собак, они обнаружили, что реакция на увеличение давления в кишечнике вызывала сокращение мышечной стенки выше точки стимуляции и расслабление мышечной стенки ниже точки стимуляции. [23] [6]

Сегментация

Сегментационные сокращения — это сокращения в кишечнике, осуществляемые гладкими мышечными стенками. В отличие от перистальтики, которая включает сокращение и расслабление мышц в одном направлении, сегментация происходит одновременно в обоих направлениях, поскольку кольцевые мышцы попеременно сокращаются. Это позволяет тщательно перемешивать содержимое кишечника, известное как химус , для лучшего всасывания.

Секреция

Секреция желудочно-кишечных гормонов , таких как гастрин и секретин , регулируется холинергическими нейронами, находящимися в стенках пищеварительного тракта. Секреция гормонов контролируется ваговагальным рефлексом , где нейроны в пищеварительном тракте сообщаются через афферентные и эфферентные пути с блуждающим нервом . [24]

Клиническое значение

Нейрогастроэнтерология охватывает изучение мозга, кишечника и их взаимодействия с точки зрения понимания и лечения моторики желудочно-кишечного тракта и функциональных расстройств желудочно-кишечного тракта. В частности, нейрогастроэнтерология фокусируется на функциях, нарушениях и пороках развития симпатического , парасимпатического и энтерального отделов пищеварительного тракта. [25] Этот термин также описывает медицинскую субспециализацию гастроэнтерологии, посвященную лечению моторики и функциональных расстройств желудочно-кишечного тракта.

Функциональные желудочно-кишечные расстройства

Функциональные желудочно-кишечные расстройства (ЖКТ) — это класс желудочно-кишечных расстройств, при которых наблюдается нарушение нормальной деятельности желудочно-кишечного тракта, но нет структурных аномалий, которые могли бы объяснить причину. Редко существуют тесты, которые могут обнаружить наличие этих расстройств. Клинические исследования в области нейрогастроэнтерологии в основном сосредоточены на изучении распространенных функциональных желудочно-кишечных расстройств, таких как синдром раздраженного кишечника , наиболее распространенное функциональное расстройство ЖКТ. [26]

Нарушения моторики

Нарушения моторики являются второй классификацией желудочно-кишечных расстройств, изучаемых нейрогастроэнтерологами. Нарушения моторики делятся по тому, что они затрагивают, на четыре области: пищевод, желудок, тонкий кишечник и толстый кишечник. Клинические исследования в области нейрогастроэнтерологии сосредоточены в основном на изучении распространенных нарушений моторики, таких как гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь , повреждение слизистой оболочки пищевода, вызванное повышением желудочной кислоты через нижний пищеводный сфинктер. [27]

Ишемия кишечника

Функция ЭНС может быть нарушена ишемией . [28] Трансплантация, ранее описанная как теоретическая возможность, [29] стала клинической реальностью в Соединенных Штатах с 2011 года и регулярно проводится в некоторых больницах. [ необходима цитата ]

Дополнительные изображения

Нейрогастроэнтерологические общества

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Furness JB (15 апреля 2008 г.). Энтеральная нервная система. John Wiley & Sons. стр. 35–38. ISBN 978-1-4051-7344-5.
  2. ^ Dorland's (2012). Иллюстрированный медицинский словарь Dorland's (32-е изд.). Elsevier Saunders. стр. 1862. ISBN 978-1-4160-6257-8.
  3. ^ Pocock G, Richards C (2006). Физиология человека: основы медицины (третье изд.). Oxford University Press. стр. 63. ISBN 978-0-19-856878-0.
  4. ^ Barlow AJ, Wallace AS, Thapar N, Burns AJ (май 2008 г.). «Критическое количество клеток нервного гребня необходимо в путях от нервной трубки до передней кишки для обеспечения полного формирования энтеральной нервной системы». Development . 135 (9): 1681–1691. doi :10.1242/dev.017418. PMID  18385256. S2CID  7401456.
  5. ^ Бернс А. Дж., Тапар Н. (октябрь 2006 г.). «Достижения в онтогенезе энтеральной нервной системы». Neurogastroenterology and Motility . 18 (10): 876–887. doi :10.1111/j.1365-2982.2006.00806.x. PMID  16961690. S2CID  34066966.
  6. ^ ab Gershon M (1998). Второй мозг . Нью-Йорк: HarperCollins. С. 2–7. ISBN 0-06-018252-0.
  7. ^ ab Li Y, Owyang C (сентябрь 2003 г.). «Размышления о страннике: что нового в нашем понимании вагусно-вагальных рефлексов? V. Ремоделирование вагусной и энтеральной нейронной цепи после повреждения вагуса». American Journal of Physiology. Gastrointestinal and Liver Physiology . 285 (3): G461–G469. doi :10.1152/ajpgi.00119.2003. PMID  12909562.
  8. ^ Pasricha PJ. «Стэнфордская больница: мозг в кишечнике — ваше здоровье». YouTube .
  9. ^ Мартинуччи И, Бландицци С, де Бортоли Н, Беллини М, Антониоли Л, Туккори М и др. (2015). «Генетика и фармакогенетика аминергических путей передачи при функциональных желудочно-кишечных расстройствах». Фармакогеномика . 16 (5): 523–539. doi :10.2217/pgs.15.12. hdl : 11577/3166305 . PMID  25916523.
  10. ^ Смитка К, Папезова Х, Вондра К, Хилл М, Хайнер В, Недвидкова Дж (2013). «Роль «смешанных» орексигенных и анорексигенных сигналов и аутоантител, реагирующих с нейропептидами, регулирующими аппетит, и пептидами оси жировая ткань-кишечник-мозг: связь с потреблением пищи и статусом питания у пациентов с нервной анорексией и нервной булимией». Международный журнал эндокринологии . 2013 : 483145. doi : 10.1155/2013/483145 . PMC 3782835. PMID  24106499 . 
  11. ^ Young E. «Gut Instincts: The secrets of your second brain» (Инстинкты кишечника: секреты вашего второго мозга). New Scientist . Получено 8 апреля 2015 г.; альтернативный источник на сайте: "NeuroScienceStuff". Архивировано из оригинала 4 мая 2013 г.
  12. ^ стр. 921
  13. ^ ab Hall JE (2011). "Общие принципы желудочно-кишечной функции". Guyton and Hal Textbook of Medical Physiology (12-е изд.). Saunders Elsevier. стр. 755. ISBN 978-1416045748.
  14. ^ "Энтеральная нервная система" . Получено 29 ноября 2008 г.
  15. ^ Росс, Майкл Х. и Войцех Павлина. Гистология: текст и атлас с коррелированной клеточной и молекулярной биологией. Балтимор, Мэриленд: Lippincott Williams & Wilkins, 2006
  16. ^ "энтеральная нервная система" в Медицинском словаре Дорланда
  17. ^ Гершон, 1998 и 17.
  18. ^ Pasricha PJ. Мозг в кишечнике (видео). Ваше здоровье. Стэнфордская больница.
  19. ^ Мартинуччи И, Бландицци С, де Бортоли Н, Беллини М, Антониоли Л, Туккори М и др. (2015). «Генетика и фармакогенетика аминергических путей передачи при функциональных желудочно-кишечных расстройствах». Фармакогеномика . 16 (5): 523–539. doi :10.2217/pgs.15.12. hdl : 11577/3166305 . PMID  25916523.
  20. ^ Смитка К, Папезова Х, Вондра К, Хилл М, Хайнер В, Недвидкова Дж (2013). «Роль «смешанных» орексигенных и анорексигенных сигналов и аутоантител, реагирующих с нейропептидами, регулирующими аппетит, и пептидами оси жировая ткань-кишечник-мозг: связь с потреблением пищи и статусом питания у пациентов с нервной анорексией и нервной булимией». Международный журнал эндокринологии . 2013 : 483145. doi : 10.1155/2013/483145 . PMC 3782835. PMID  24106499 . 
  21. ^ Neunlist M, Schemann M (июль 2014 г.). «Изменения фенотипа и функции энтеральной нервной системы, вызванные питательными веществами». Журнал физиологии . 592 (14). Wiley: 2959–2965. doi : 10.1113 /jphysiol.2014.272948 . PMC 4214652. PMID  24907307. S2CID  37969390. 
  22. ^ Silverthorn DU (2007). Физиология человека . Сан-Франциско, Калифорния: Pearson Education, Inc.
  23. ^ Keet AS. "Пилорический сфинктерный цилиндр в здоровье и патологии" . Получено 18 ноября 2013 г.
  24. ^ Herman MA, Cruz MT, Sahibzada N, Verbalis J, Gillis RA (январь 2009 г.). «Сигнализация ГАМК в ядре одиночного пути устанавливает уровень активности в дорсальном двигательном ядре холинергических нейронов блуждающего нерва в ваговагальном контуре». American Journal of Physiology. Физиология желудочно-кишечного тракта и печени . 296 (1): G101–G111. doi :10.1152/ajpgi.90504.2008. PMC 2636929. PMID  19008339 . 
  25. ^ Wood JD, Alpers DH , Andrews PL (сентябрь 1999 г.). «Основы нейрогастроэнтерологии». Gut . 45 (Suppl 2): ​​II6–II16. doi :10.1136/gut.45.2008.ii6. PMC 1766686. PMID 10457039  . 
  26. ^ Кумар А., Ринва П., Шарма Н. (2012). «Синдром раздраженного кишечника: обзор». J Phys Pharm Adv . 2 (2): 97–108.
  27. ^ DeVault KR, Castell DO (июнь 1999). «Обновленные рекомендации по диагностике и лечению гастроэзофагеальной рефлюксной болезни. Комитет по параметрам практики Американского колледжа гастроэнтерологии». Американский журнал гастроэнтерологии . 94 (6): 1434–1442. doi : 10.1111/j.1572-0241.1999.1123_a.x . PMID  10364004. S2CID  32509777.
  28. ^ Линьярес Г.К., Мартинс Дж.Л., Фонтанецци Ф., Патрисио Ф., Монтеро Э.Ф. (2007). «Происходят ли поражения кишечной нервной системы после ишемии/реперфузии кишечника?». Acta Cirurgica Brasileira . 22 (2): 120–124. дои : 10.1590/S0102-86502007000200008 . ПМИД  17375218.
  29. ^ Gershon MD (апрель 2007 г.). «Трансплантация энтеральной нервной системы: на шаг ближе к лечению аганглиозоза». Gut . 56 (4): 459–461. doi :10.1136/gut.2006.107748. PMC 1856867 . PMID  17369379. 
  30. ^ ANMS - Американское общество нейрогастроэнтерологии и моторики
  31. ^ ESNM - Европейское общество нейрогастроэнтерологии и моторики

Дополнительные ссылки