Det enteriska nervsystemet (ENS) är en kvasi-autonom del av nervsystemet. Den inkluderar ett antal neurala kretsar som kontrollerar motoriska funktioner, lok alt blodflöde, slemhinnetransport och sekretion, och som modulerar immun- och endokrina funktioner.
Structure
Det mänskliga enteriska nervsystemet består av cirka 500 miljoner neuroner (inklusive olika typer av Dogel-celler). Den är inbäddad i slemhinnan i mag-tarmkanalen, från matstrupen till anus.
Neuronerna i det enteriska systemet är sammansatta i två typer av ganglier: myenteriska och submukosala plexus. De första är belägna mellan de inre och yttre lagren av musklerna, och den andra - i submucosa.
Det enterala nervsystemet inkluderar också:
- primära afferenta neuroner;
- excitatoriska motivmuskler hos motorneuroner;
- långa muskler hos motorneuroner;
- stigande och nedåtgående inre nervceller.
Organisation och relationer
Fysiologi av det enteriska nervsystemethärstammar från neurala crestceller som koloniserar tarmarna under fosterlivet. Det blir funktionellt under den sista tredjedelen av graviditeten och fortsätter att utvecklas efter födseln.
ENS tar emot input från det parasympatiska och sympatiska nervsystemet, och mag-tarmkanalen har ett rikligt utbud av afferenta nervfibrer genom vagusnerver och spinala afferenta banor. Det finns alltså en rik interaktion i båda riktningarna mellan det enteriska nervsystemet, de sympatiska prevertebrala ganglierna och det centrala nervsystemet.
Typer av tarmneuroner
Ungefär 20 typer av tarmneuroner kan identifieras genom deras funktioner. Tre grupper sticker ut bland dem:
- Egen primär afferent. De bestämmer det fysiska tillståndet hos organ (till exempel spänningar i tarmväggen) och de kemiska egenskaperna hos innehållet i lumen.
- Motor. Inkluderar muskel-, sekretomotoriska och vasodilaterande neuroner.
- Interneurons. Anslut till ovanstående.
Motorkontroll
Mag-tarmkanalen har ett yttre muskelskikt. Dess syfte är att blanda mat så att den utsätts för matsmältningsenzymer och absorberande membran och att flytta innehållet i matsmältningsröret. Tarmreflexkretsarna reglerar rörelse genom att kontrollera aktiviteten hos både excitatoriska och hämmande neuroner som innerverar muskeln. De har co-transmittorer för excitatoriska neuroner, acetylkolin och tachykininer. Enteralnervsystemet organiserar blandningen och rörelsen av mat. I det här fallet sker matsmältningen och absorptionen av näringsämnen.
Interna ENS-reflexer är viktiga för att generera rörlighetsmönster i tunn- och tjocktarmen. Grundläggande muskelrörelser i tunntarmen:
- blandningsaktiviteter;
- motoriska reflexer;
- migrerande myoelektriskt komplex;
- perist altiska impulser;
- retropulsion i samband med kräkningar.
Det enteriska nervsystemet är programmerat att producera dessa olika resultat.
Regulering av vätskeutbyte och lok alt blodflöde
ENS reglerar rörelsen av vatten och elektrolyter mellan tarmlumen och vävnadsvätska. Detta görs genom att styra aktiviteten hos sekretomotoriska neuroner som innerverar slemhinnan i tunn- och tjocktarmen och kontrollerar dess permeabilitet för joner.
Lok alt slemhinneblodflöde regleras av enteriska vasodilaterande neuroner. Slemhinnecirkulationen är lämplig för att balansera slemhinnans näringsbehov och för att tillgodose vätskeutbytet mellan kärl, interstitiell vätska och tarmlumen. Det allmänna blodflödet i tarmen koordineras av det centrala nervsystemet genom sympatiska vasokonstriktorneuroner.
Reglering av mag- och bukspottkörtelsekret
Utsöndringen av magsyra regleras av både neuroner ochhormoner i tarmsystemet. Regleringen sker genom kolinerga neuroner med cellkroppar i magsäckens vägg. De får excitatoriska signaler från både tarmkällor och vagusnerver.
Utsöndringen av bikarbonat från bukspottkörteln för att neutralisera innehållet i tolvfingertarmen styrs av hormonet sekretin i kombination med aktiviteten hos kolinerga och icke-kolinerga tarmneuroner.
Regulering av gastrointestinala endokrina celler
Nervfibrer passerar nära de endokrina cellerna i mag-tarmslemhinnan. Vissa av dem är under nervös kontroll. Till exempel innerveras gastrinceller i antrum av magen av excitatoriska neuroner som använder den frisättande peptiden som sin primära signalsubstans. Endokrina celler undersöker den luminala miljön och frisätter metaboliska molekyler i slemhinnevävnaden där nervändarna finns. Detta är ett nödvändigt förhållande eftersom nervändarna är separerade från lumen av slemhinneepitel.
Defensiva reaktioner
Tarmneuroner är involverade i ett antal tarmförsvar. De inkluderar:
- diarré för att lösa upp och ta bort gifter;
- överdriven framdrivningsaktivitet i tjocktarmen, som uppstår när det finns patogena mikroorganismer i tarmen;
- kräks.
Vätskesekretion utlöses av skadliga stimuli, särskilt den intraluminala närvaron av vissa virus, bakterier och bakteriella toxiner. Det är betingatstimulering av intestinala sekretomotoriska reflexer. Det fysiologiska målet är att befria kroppen från patogener och deras produkter.
Enteriskt nervsystem och bakterier
Tarmen koloniseras av biljoner bakterier som reglerar kroppens produktion av flera signalmolekyler, inklusive serotonin, hormoner och signalsubstanser. Att upprätthålla en balanserad mikrobiell gemenskap är avgörande för att upprätthålla hälsan och förhindra kronisk inflammation. Det enteriska nervsystemet är den huvudsakliga regulatorn av fysiologiska processer i tarmen. Det påverkar djupt sammansättningen av tarmmikrobiotan.
ENS-CNS-interaktioner
Matsmältningssystemet är i tvåvägskommunikation med CNS (centrala nervsystemet). Afferenta neuroner överför information om dess tillstånd. Den består av:
- smärta och obehag från tarmarna;
- medveten känsla av hunger och mättnad;
- andra signaler (t.ex. blodsocker).
Afferenta signaler angående näringsbelastning i tunntarmen eller surhet i magen når vanligtvis inte medvetandet. CNS ger signaler för att kontrollera tarmarna, som överförs genom ENS. Till exempel utlöser synen och lukten av mat preparat i mag-tarmkanalen, inklusive salivutsöndring och magsyrasekretion. Andra centrala influenser kommer genom sympatiska vägar.
