ระบบประสาทส่วนกลาง: โครงสร้าง, หน้าที่และความผิดปกติ

ระบบประสาทลำไส้ ซึ่งรับผิดชอบโดยตรงต่อระบบย่อยอาหารอาจเป็นโครงสร้างที่ไม่เป็นที่รู้จักมากที่สุดในร่างกายมนุษย์ เหตุผลก็คือจนถึงตอนนี้ความสำคัญของมันได้รับการประเมินต่ำมีความเกี่ยวข้องน้อยกว่าคนอื่น ๆ ได้รับการยอมรับว่าเป็นระบบประสาทส่วนกลางระบบต่อพ่วงระบบต่อมไร้ท่อหรือระบบภูมิคุ้มกัน

นั่นคือเหตุผลที่เราเข้าสู่ส่วนลึกของระบบนี้เพื่อค้นพบสิ่งลึกลับที่ซ่อนอยู่ภายในอวัยวะที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งในลำไส้

ระบบทางเดินอาหารแตกต่างจากอวัยวะส่วนปลายอื่น ๆ ทั้งหมดที่มีระบบประสาทภายในที่กว้างขวางเรียกว่า " ระบบประสาทของลำไส้ " (SNE) ที่สามารถควบคุมการทำงานของลำไส้แม้เป็นอิสระจาก ระบบ ประสาทส่วนกลาง (CNS)

SNE นั้นประกอบไปด้วยกลุ่มของเซลล์ประสาทขนาดเล็ก enteric ganglia การเชื่อมต่อของเซลล์ประสาทระหว่างปมและเส้นใยประสาทเหล่านี้ที่ให้ผลต่อเนื้อเยื่อรวมถึงกล้ามเนื้อผนังลำไส้เยื่อบุเยื่อบุผิวเยื่อบุผิวในเส้นเลือดและ gastroenteropancreatic endocrine cells ( เฟอร์เนส, 2012)

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

ดังที่เราเห็น SNE เป็นแผนกที่ใหญ่ที่สุดและซับซ้อนที่สุดของระบบประสาทส่วนปลายและระบบประสาทอัตโนมัติ (SNP และ SNA) ในสัตว์มีกระดูกสันหลัง หลังจากสมองมันเป็นระบบที่มีจำนวนเซลล์ประสาทที่ใหญ่ที่สุดเทียบเท่ากับที่พบในไขสันหลังดังนั้นจึงเป็นที่รู้จักกันเป็น สมองที่สอง

SNE ประกอบด้วย เซลล์ประสาทสัมผัสภายใน ( เซลล์ประสาท อวัยวะหลักภายใน, IPANs), interneurons และ มอเตอร์เซลล์ประสาท ทั้ง excitatory และยับยั้งที่ทำให้กล้ามเนื้อเกิดความเสียหาย (Furness, 2012)

นอกจากนี้มันยังนำเสนอความหลากหลายของ สารสื่อประสาทและสารสื่อประสาท neuromodulators 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) : ช่วยให้ผลของ noradrenaline ง่ายขึ้น
• Gamma-amino butyric acid (GABA) : สารสื่อประสาทยับยั้งที่สำคัญของระบบประสาทส่วนกลาง
• โดพามีน : การไกล่เกลี่ยที่เป็นไปได้ของการขยายตัวของไต
• Gonadotropin- ปล่อยฮอร์โมน : cotransmitter กับ acetylcholine ในเห็นอกเห็นใจ
• สาร P : แทรกแซงการสะท้อนอาเจียนการหลั่งน้ำลายหรือการหดตัวของกล้ามเนื้อเรียบ

การจัดระเบียบของระบบประสาทลำไส้

SNE จัดอยู่ในเครือข่ายของเซลล์ประสาทและเซลล์ glial ที่เชื่อมต่อกันซึ่งจัดกลุ่มอยู่ในปมประสาทที่ตั้งอยู่ในสองช่องหลัก ได้แก่ myenteric plexus (หรือช่องท้องของ Auerbach) และ submucosal plexus (หรือช่องว่างของ Meissner)

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

การพัฒนาของ SNE

SNE นั้นมีต้นกำเนิดมาจากเซลล์ของยอดประสาทที่ตั้งลำไส้ในช่วงชีวิตของมดลูก มันจะทำงานได้ในช่วงสามของการตั้งครรภ์ในมนุษย์และยังคงพัฒนาหลังคลอด

เซลล์ยอดประสาทเหล่านี้ย้ายจาก rostral ไปยังบริเวณหางเพื่อตั้งอาณานิคมตามลำดับลำไส้ด้านหน้า (หลอดอาหารกระเพาะอาหารลำไส้เล็กส่วนต้น), กระเพาะ (ลำไส้เล็ก, ลำไส้ใหญ่, ลำไส้ใหญ่จากน้อยไปมากและภาคส่วนใกล้เคียง) ของลำไส้ใหญ่ขวาง) และลำไส้หลัง (ส่วนปลายของลำไส้ใหญ่ขวาง, sigmoid, ลำไส้ใหญ่ลงและทวารหนัก) กระบวนการนี้เสร็จสมบูรณ์ในเวลาเจ็ดสัปดาห์ของการตั้งครรภ์ในมนุษย์

เพื่อสร้างเซลล์ประสาทที่ครบวงจรและใช้งานได้ซึ่งมาจากยอดประสาทไม่เพียง แต่ต้องอพยพผ่านทางเดินลำไส้เท่านั้น แต่พวกเขาจะต้องขยายและแยกความแตกต่างออกเป็นเซลล์ประสาทและเซลล์ glial หลากหลายรูปแบบรวมถึงการเอาชีวิตรอดและกลายเป็น เซลล์ที่ใช้งานและใช้งานได้ (Romero-Trujillo, 2012)

ฟังก์ชั่น

ส่วนประกอบของ SNE เป็นวงจรรวมที่ควบคุมการทำงานของชุดต่าง ๆ เช่นการเคลื่อนไหวของลำไส้การแลกเปลี่ยนของเหลวผ่านพื้นผิวของเยื่อเมือกการไหลของเลือดและการหลั่งของฮอร์โมนในลำไส้

แม้ว่าระบบนี้จะรวมอยู่ในระบบประสาทอัตโนมัติ (SNA) แต่วงจรประสาทภายในของ SNE นั้นมีความสามารถในการสร้างกิจกรรมการหดเกร็งของลำไส้โดยอิสระจากการแทรกแซงของ SNC (Sasselli, 2012)

ตามเฟอร์เนสและคณะ (2012) SNE จึงมีฟังก์ชั่นหลายอย่างที่ระบุไว้ด้านล่าง:

• กำหนดรูปแบบการเคลื่อนไหวของระบบทางเดินอาหาร: SNE ควบคุมการเคลื่อนไหวของลำไส้เล็กและลำไส้ใหญ่ยกเว้นการถ่ายอุจจาระซึ่งระบบประสาทส่วนกลางมีการควบคุมการถ่ายอุจจาระในไขสันหลัง lumbosacral

อย่างไรก็ตามลำไส้เล็กขึ้นอยู่กับ SNE เพื่อกำหนดรูปแบบการเคลื่อนไหวที่แตกต่างกัน นอกจากนี้การขับถ่ายออโทแกไนซ์อย่างรวดเร็วของเนื้อหา (peristalsis), การเคลื่อนไหวแบบผสม (การแบ่งส่วน), แรงขับออร์โธดอกเกรดช้าและการย้อนกลับ (การขับสารพิษออกทางอาเจียน) และระบบอื่น ๆ (เฟอร์เนส, 2012)

• มีหน้าที่ควบคุมการหลั่งกรดในกระเพาะอาหาร

• มันมีหน้าที่ในการควบคุมการไหลเวียนของของเหลวผ่านเยื่อบุผิวเยื่อบุของลำไส้

• มันออกกำลังกายควบคุมโดยการเปลี่ยนการไหลเวียนของเลือดในท้องถิ่น

• ปรับเปลี่ยนการใช้สารอาหาร

• มีปฏิสัมพันธ์กับระบบภูมิคุ้มกันและระบบต่อมไร้ท่อของลำไส้ จุดสำคัญที่พัฒนาต่อไป

• มันมีส่วนร่วมกับเซลล์ glial เพื่อการบำรุงรักษาความสมบูรณ์ของสิ่งกีดขวางเยื่อบุผิวระหว่างรูของลำไส้และเซลล์และเนื้อเยื่อภายในผนังลำไส้ (เฟอร์เนส, 2012)

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

แม้ว่าจะทราบกันดีว่า SNE เป็นระบบที่ซับซ้อนของเซลล์ประสาทและเซลล์สนับสนุนที่สามารถสร้างข้อมูลรวมเข้าด้วยกันและสร้างการตอบสนองอย่างอิสระ แต่ก็ไม่ได้แยกออกจากส่วนที่เหลือของร่างกายตามที่ไม่มีอวัยวะ เชื่อมต่อกับ SNC เพื่อสร้างการตอบสนองประเภท afferent และ efferent และการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างทั้งสองระบบ

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

ดังนั้นทางเดินอาหารจึงอยู่ในการสื่อสารผ่านสองเส้นทางด้วยระบบประสาทส่วนกลาง:

• ผ่าน เซลล์ประสาท ที่ส่งข้อมูลเกี่ยวกับสถานะของระบบทางเดินอาหารไปยังระบบประสาทส่วนกลาง ข้อมูลบางส่วนนี้มาถึงการมีสติและขอบคุณการสื่อสารนี้เรารับรู้ความรู้สึกมากมายรวมถึงความเจ็บปวดและความรู้สึกไม่สบายในลำไส้หรือความรู้สึกมีสติของความหิวและความเต็มอิ่ม

อย่างไรก็ตามสัญญาณ afferent อื่น ๆ เช่นการโหลดสารอาหารในลำไส้เล็กหรือความเป็นกรดในกระเพาะอาหารไม่ปกติถึงสติ

• ในทางกลับกันระบบประสาทส่วนกลางให้สัญญาณในการควบคุมลำไส้ซึ่งในกรณีส่วนใหญ่ retransmitted ผ่าน SNE ผ่าน การสื่อสารออก มาจากระบบประสาทส่วนกลางไปยังระบบทางเดินอาหาร

ตัวอย่างเช่นภาพและกลิ่นของอาหารทำให้เกิดการตอบสนองการเตรียมการในทางเดินอาหารรวมถึงน้ำลายไหลและการหลั่งของกรดในกระเพาะอาหาร ที่ปลายอีกด้านของลำไส้สัญญาณจากลำไส้ใหญ่และไส้ตรงจะถูกส่งไปยังศูนย์ถ่ายอุจจาระในเส้นประสาทไขสันหลังซึ่งมีการส่งสัญญาณชุดโปรแกรมที่ถูกส่งไปยังลำไส้ใหญ่ทวารหนักและทวารหนักของกล้ามเนื้อหูรูดทวารหนักเพื่อทำให้เกิดการถ่ายอุจจาระ .

แต่ SNE ไม่เพียง แต่ทำงานกับระบบประสาทส่วนกลางเท่านั้น แต่ยังทำงานกับระบบภูมิคุ้มกัน (SI) เพื่อให้ SI ส่งผลต่อการเคลื่อนไหวของระบบทางเดินอาหาร

การสื่อสารระหว่างทั้งสองระบบปรับฟังก์ชั่นของลำไส้จำนวนมาก: การเคลื่อนไหวการขนส่งไอออนและการซึมผ่านของเยื่อบุ

ความสัมพันธ์ระหว่าง SNE และ SI นั้นน่าทึ่งเพราะเมื่อไม่นานมานี้มีปัจจัยบางอย่างที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของเยื่อบุลำไส้ซึ่งจะนำไปสู่การตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันที่นำไปสู่การอักเสบเรื้อรัง

ยิ่งไปกว่านั้นในลำไส้มีอะไรน้อยกว่า 70-80% ของระบบภูมิคุ้มกันดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจที่ความสัมพันธ์ระหว่างทั้งสองระบบนี้ เป็นที่ชัดเจนว่าสิ่งที่ส่งผลกระทบอย่างใดอย่างหนึ่งจะส่งผลกระทบต่ออีกและในทางกลับกัน

บทบาทของระบบภูมิคุ้มกันคือการจดจำสารแปลกปลอมและสิ่งมีชีวิตที่เป็นอันตรายที่อาจ จำกัด การเข้าถึงผนังลำไส้ดังนั้น SNE ภายใต้เงื่อนไขบางประการสามารถทำหน้าที่เป็นส่วนเสริมของระบบภูมิคุ้มกัน

คุณทำฟังก์ชั่นนี้ได้อย่างไร?

ตัวอย่างเช่นเซลล์ประสาทลำไส้มีส่วนร่วมในชุดของปฏิกิริยาการป้องกัน ปฏิกิริยาป้องกันเหล่านี้รวมถึงอาการท้องร่วงเพื่อเจือจางและกำจัดสารพิษกิจกรรมที่กระตุ้นการทำงานของลำไส้ใหญ่ที่เกิดขึ้นเมื่อมีเชื้อโรคในลำไส้และอาเจียน

สิ่งนี้อาจมีความหมายที่สำคัญในการศึกษาพยาธิสภาพซึ่งทั้งระบบประสาทลำไส้และระบบภูมิคุ้มกันมีส่วนเกี่ยวข้องเช่นเดียวกับความผิดปกติเช่นโรค Crohn และลำไส้ใหญ่อักเสบ

ในที่สุดระบบทางเดินอาหารก็มีระบบการส่งสัญญาณต่อมไร้ท่อที่กว้างขวางและการทำงานของระบบทางเดินอาหารหลายอย่างอยู่ภายใต้การควบคุมของเซลล์ประสาทและต่อมไร้ท่อคู่

ความผิดปกติที่เกี่ยวข้อง

ตามเฟอร์เนสและคณะ (2012) มีความผิดปกติหลายอย่างที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติของ SNE ซึ่งจัดอยู่ในประเภทของระบบประสาทในลำไส้ซึ่งในทางกลับกันอาจมีหลายประเภท

• แต่กำเนิดหรือพัฒนาการของเส้นประสาท: โรคของ Hirschsprung (โรคลำไส้ใหญ่และทวารหนัก), ตีบ pyloric hypertrophic, หลายต่อมไร้ท่อ neoplasia, dysplasia เซลล์ประสาทลำไส้, โรคยลที่ส่งผลกระทบต่อเซลล์ประสาทลำไส้ ฯลฯ
• เป็นระยะ ๆ และได้รับ neuropathies: โรค Chagas, รูปแบบ neurogenic ของลำไส้หลอกอุดตัน, ท้องผูกการขนส่งช้า, ท้องผูกเรื้อรัง, รวมถึงอาการท้องผูกของอายุ, โรคท้องร่วงที่เกิดจากโรคลำไส้แปรปรวน, โรคลำไส้ autoimmune สาเหตุที่ไม่รู้จัก ฯลฯ
• รอง neuropathies หรือเกี่ยวข้องกับโรคอื่น ๆ : เบาหวาน gastroparesis และอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวผิดปกติของเบาหวานเบาหวานลำไส้อักเสบของโรคพาร์กินสันโรคลำไส้อักเสบของพรีออนโรคปริทันต์ลำไส้ที่เกี่ยวข้องกับปัญญาอ่อนหรือความผิดปกติอื่น ๆ ของระบบประสาท ส่วนกลาง, ลำไส้อักเสบขาดเลือด, เช่นลำไส้ใหญ่ขาดเลือด, ฯลฯ
• neuropathies Iatrogenic หรือยากระตุ้น: ความผิดปกติที่เริ่มต้นด้วยยา antineoplastic บาดเจ็บ reperfusion ที่เกี่ยวข้องกับการปลูกถ่ายลำไส้, ท้องผูก opioid ที่เกิดขึ้น (มักเกิดขึ้นเมื่อ opioids จะใช้ในการรักษาอาการปวดเรื้อรัง)

วิทยากร

คุณรู้หรือไม่ว่า ibuprofen สามารถเปลี่ยนแปลงการพัฒนาของระบบนี้ได้?

การศึกษาหนึ่งแสดงข้อมูลที่ทำให้เกิดความกังวลว่าไอบูโพรเฟนอาจเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดโรค Hirschsprung (ไม่มีระบบประสาทลำไส้) ในเด็กบางคนที่มีความอ่อนไหวทางพันธุกรรม

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

คุณรู้หรือไม่ว่า SNE รับผิดชอบต่อผีเสื้อในท้องที่คุณรู้สึกในสถานการณ์ต่าง ๆ เช่นการมีความรัก?

การสื่อสารระหว่างกันที่เราได้พูดไปแล้วระหว่าง SNE และสมองหมายความว่าเราสามารถ "รู้สึกได้ด้วยท้อง" ดังนั้นเมื่อเราประสาทเป็นหนึ่งในอาการที่น่ารำคาญที่สุดที่สามารถปรากฏเป็นปัญหากระเพาะอาหารและแม้กระทั่งท้องเสีย

ด้วยเหตุนี้จึงมีปัญหาในลำไส้บางอย่างที่เกิดขึ้นเช่นอาการลำไส้แปรปรวนระหว่างการทำงานและ "จิตใจ" แม้ว่าจะเป็นข้อผิดพลาดเนื่องจากเราได้เห็นตลอดบทความการสื่อสารระหว่าง SNE และ CNS นี้มีความซับซ้อนมากและ แบบสองทิศทาง

สิ่งนี้ทำให้เขาได้รับชื่อที่สมควรจะได้ของ " สมองที่สอง " ซึ่งเป็นสมองดึกดำบรรพ์ที่ซึ่งอารมณ์อยู่บนพื้นผิวของผิวหนังหรือบนท้องในกรณีนี้