هيكل الجهاز العصبي المعوي ، وظائف واضطرابات

ال الجهاز العصبي المعوي, المسؤول المباشر عن الجهاز الهضمي ، ربما يكون أكثر بنية غير معروفة لتلك التي تشكل جسم الإنسان. والسبب هو أنه حتى الآن تم التقليل من أهميتها ، كونها أقل أهمية من غيرها أكثر من المعترف بها على أنها الجهاز العصبي المركزي ، الجهاز المحيطي ، نظام الغدد الصماء أو الجهاز المناعي.

لهذا السبب ، ندخل أدناه في أعماق هذا النظام ، لاكتشاف فترات الاستراحة الغامضة داخل أحد الأعضاء الأكثر أهمية ، الأمعاء.

يختلف الجهاز الهضمي عن جميع الأجهزة الطرفية الأخرى من حيث أنه يحتوي على جهاز عصبي داخلي واسع النطاق يسمى "الجهاز العصبي المعوي"(SNE) التي يمكن أن تتحكم في وظائف الأمعاء ، حتى بشكل مستقل عن الجهاز العصبي المركزي (SNC).

يتكون SNE من مجموعات صغيرة من الخلايا العصبية ، والعقد المعوية ، والتوصيلات العصبية بين هذه العقد والألياف العصبية التي توفر الأنسجة المستجيبة ، بما في ذلك عضلات الجدار المعوية ، والبطانة الظهارية ، والأوعية الدموية الداخلية وخلايا الغدد الصماء المعدية المعوية ( فورنيس ، 2012).

توجد هذه الآلاف من العقد الصغيرة داخل جدران المريء والمعدة والأمعاء الدقيقة والكبيرة والبنكرياس والمرارة والقنوات الصفراوية. أيضا في الألياف العصبية التي تربط هذه العقد والألياف العصبية التي توفر العضلات للجدار المعوي ، ظهارة الغشاء المخاطي ، الشرايين والأنسجة المؤثرة الأخرى. (فورنيس وآخرون ، 2012).

كما نرى ، فإن SNE هو التقسيم الأكبر والأكثر تعقيدًا للأنظمة العصبية المحيطية والمستقلة (SNP و SNA) في الفقاريات. بعد الدماغ ، هو النظام الذي يحتوي على أكبر عدد من الخلايا العصبية المماثلة لتلك الموجودة في النخاع الشوكي ، ومن ثم يعرف باسم الدماغ الثاني.

يحتوي SNE الخلايا العصبية الحسية الجوهرية (الخلايا العصبية الداخلية الجوهرية الأولية ، IPANs), interneurons و الخلايا العصبية الحركية, كلاهما مثير ومثبط ، يعصب العضلات (فورنيس ، 2012).

بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يقدم أيضا مجموعة متنوعة من الناقلات العصبية و neuromodulators تشبه تلك الموجودة في الجهاز العصبي المركزي (CNS) (روميرو تروخيو ، 2012).

على سبيل المثال ، ينشط السيروتونين (5-HT) الذي تحتويه خلايا الغدد الصماء ردود الفعل على الحركة. الإفراز المفرط للسيروتونين يمكن أن يسبب الغثيان والقيء ، ومضادات مستقبلات 5-HT3 مضادة للغثيان. الناقلات العصبية الأخرى التي لها وظيفة في هذا الدماغ الثاني هي:

• أكسيد النيتريك: مهم لإفراغ المعدة.
• أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP): يسهل تأثير الكاتيكولامينات.
• نيوروببتيد Y (NYP): يسهل تأثير النورادرينالين.
• حامض زبدة الأمينية غاما (GABA): مثبط ناقل عصبي مهم للجهاز العصبي المركزي.
• الدوبامين: الوساطة المحتملة لتوسع الأوعية الكلوية.
• الغدد التناسلية الإفراج عن هرمون: cotransmitter مع أستيل كولين في العقد المتعاطفة.
• المادة P: يتدخل في رد فعل القيء أو إفراز اللعاب أو تقلص العضلات الملساء.

تنظيم الجهاز العصبي المعوي 

يتم تنظيم SNE في شبكة مترابطة من الخلايا العصبية والخلايا الدبقية التي يتم تجميعها في العقد الموجودة في الضفتين الرئيسيتين: الضفيرة العضلية المعوية (أو الضفيرة Auerbach) والضفيرة تحت المخاطية (أو الضفيرة ميسنر) (Sasselli ، 2012).

• ال الضفيرة تحت المخاطية (ميسنر) ، يقع بين الطبقة الداخلية لطبقة العضلات الدائرية وتحت المخاطية. هو أكثر تطورا في الأمعاء الدقيقة والقولون. وتتمثل مهمتها الرئيسية في تنظيم الهضم والامتصاص على مستوى الغشاء المخاطي والأوعية الدموية (Romero-Trujillo، 2012).
• ال الضفيرة العضلية المعوية (Auerbach) ، يقع بين طبقات العضلات الدائرية والطولية ، على طول الجهاز الهضمي بأكمله. وتتمثل مهمتها الرئيسية في تنسيق نشاط هذه الطبقات العضلية (روميرو تروخيو ، 2012).

تطوير SNE 

تنشأ SNE من خلايا القمم العصبية التي تستعمر الأمعاء أثناء الحياة داخل الرحم. تصبح وظيفية في الثلث الأخير من الحمل في البشر ، وتستمر في التطور بعد الولادة.

تهاجر هذه الخلايا القشرية العصبية من المنصة إلى المنطقة الذيلية ، لتستعمر بشكل متتابع والأمعاء الأمامية (المريء والمعدة والاثني عشر) والوسطى (الأمعاء الدقيقة ، الأعور ، القولون الصاعد ، الزائدة الدودية ، والجزء القريب). من القولون المستعرض) والأمعاء الخلفية (الجزء البعيد من القولون المستعرض ، السيني ، القولون التنازلي والمستقيم). اكتمال هذه العملية في سبعة أسابيع من الحمل في البشر.

لتشكيل الخلايا العصبية الناضجة والوظيفية ، التي تأتي من القمة العصبية ، ليس فقط يجب أن تهاجر في جميع أنحاء مسار الأمعاء ، ولكن يجب أن تتكاثر وتميز في مجموعة واسعة من المتغيرات العصبية والخلايا الدبقية وكذلك تحقيق البقاء وتصبح الخلايا النشطة والوظيفية (روميرو تروخيو ، 2012).

وظائف

تشكل مكونات SNE دائرة متكاملة تتحكم في سلسلة من الوظائف مثل حركية الأمعاء ، وتبادل السوائل عبر سطح الغشاء المخاطي ، وتدفق الدم وإفراز الهرمونات المعوية ، وغيرها..

على الرغم من أن هذا النظام قد تم إدراجه ضمن الجهاز العصبي اللاإرادي (SNA) ، فإن الدوائر العصبية الداخلية لل SNE قادرة على توليد نشاط الانعكاسي المعوي المعوي بشكل مستقل عن أي تدخل من الجهاز العصبي المركزي (Sasselli ، 2012).

وفقا ل Furness وآخرون. (2012) ، لذلك ، لدى SNE وظائف متعددة مدرجة أدناه:

• تحديد أنماط حركة الجهاز الهضمي: تهيمن SNE على التحكم في حركية الأمعاء الدقيقة والكبيرة ، باستثناء التغوط ، الذي يتحكم فيه الجهاز العصبي المركزي من خلال مراكز التغوط في النخاع الشوكي قطني عجزي.

ومع ذلك ، فإن الأمعاء الدقيقة تعتمد على SNE لتوجيه أنماط الحركة المختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تنفيذ الدفع المتعامد السريع للمحتويات (التمعج) ، حركات الخلط (التجزئة) ، الدفع البطيء المتعامد وإعادة الإقلاع (طرد المواد الضارة من خلال القيء) ، من بين أمور أخرى ، بواسطة هذا النظام. (فرنيس ، 2012)

• وهي مسؤولة عن السيطرة على إفراز حمض المعدة.

• وهي مسؤولة عن تنظيم الدورة الدموية للسائل من خلال ظهارة بطانة الأمعاء.

• ممارسة السيطرة عن طريق تغيير تدفق الدم المحلي.

• تعديل استخدام المواد الغذائية.

• يتفاعل مع الجهاز المناعي والغدد الصماء في الأمعاء. نقطة مهمة تتطور بعد ذلك.

• يساهم ، مع الخلايا الدبقية ، في الحفاظ على سلامة الحاجز الظهاري بين تجويف الأمعاء والخلايا والأنسجة داخل جدار الأمعاء (Furness ، 2012).

تفاعل الجهاز العصبي المعوي (SNE) - الجهاز العصبي المركزي (CNS) - الجهاز المناعي (SI) - نظام الغدد الصماء (SE)

على الرغم من أنه من المعروف أن الجهاز العصبي المركزي هو نظام معقد من الخلايا العصبية وخلايا دعم قادرة على توليد المعلومات وإدماجها وإنتاج إجابة مستقلة ، إلا أنها ليست معزولة عن بقية الجسم ، حيث لا يوجد عضو ، ولكن لديه أيضًا اتصالات مع SNC ، وخلق ردود واردة وفعالة النوع وتبادل المعلومات بين النظامين.

ترسل الخلايا العصبية الوراثية معلومات من ثلاثة أنواع إلى الجهاز العصبي المركزي: المحتوى الكيميائي داخل اللمعة ، والحالة الميكانيكية للجدار المعوي (التوتر أو الاسترخاء) والحالة التي توجد بها الأنسجة (الالتهاب ، الرقم الهيدروجيني ، البرودة ، الحرارة) (روميرو). تروخيو ، 2012).

الجهاز الهضمي ، لذلك ، هو على اتصال من خلال طريقين مع الجهاز العصبي المركزي:

• من خلال الخلايا العصبية واردة التي تنقل معلومات حول حالة الجهاز الهضمي إلى الجهاز العصبي المركزي. تصل بعض هذه المعلومات إلى الوعي وبفضل هذا التواصل ، نرى العديد من الأحاسيس بما في ذلك الألم والانزعاج في الأمعاء أو المشاعر الواعية للجوع والشبع.

ومع ذلك ، فإن الإشارات الواعية الأخرى ، مثل تحميل العناصر الغذائية في الأمعاء الدقيقة أو حموضة المعدة ، لا تصل عادة إلى الوعي.

• بدوره ، يوفر الجهاز العصبي المركزي إشارات للسيطرة على الأمعاء ، والتي ، في معظم الحالات ، إعادة إرسالها من خلال SNE من خلال التواصل الفعال من الجهاز العصبي المركزي إلى الجهاز الهضمي.

على سبيل المثال ، يؤدي مشهد ورائحة الطعام إلى استجابات تمهيدية في الجهاز الهضمي ، بما في ذلك إفراز اللعاب وإفراز حمض المعدة. في الطرف الآخر من الأمعاء ، تنتقل إشارات القولون والمستقيم إلى مراكز التغوط في الحبل الشوكي ، حيث يتم نقل مجموعة مبرمجة من الإشارات إلى القولون والمستقيم والعضلة العاصرة الشرجية للتسبب في التغوط..

لكن SNE لا يتفاعل فقط مع الجهاز العصبي المركزي ولكن يتفاعل أيضًا مع الجهاز المناعي (SI) ، بحيث يؤثر SI على حركية الجهاز الهضمي.

ينظم التواصل بين كلا النظامين العديد من الوظائف المعوية: الحركة ، النقل الأيوني ، ونفاذية الغشاء المخاطي.

هذه العلاقة بين SNE و SI رائعة حيث من المعروف مؤخرًا أن بعض العوامل تسبب تغيرًا في الغشاء المخاطي في الأمعاء ، مما يؤدي بدوره إلى استجابات مناعية تؤدي إلى التهاب مزمن.

علاوة على ذلك ، في الأمعاء لا يوجد أقل من 70-80 ٪ من الجهاز المناعي ، لذلك ليس من المستغرب أن هذه العلاقة بين هذين النظامين. من الواضح أن ما يؤثر على الشخص سيؤثر على الآخر والعكس صحيح.

يتمثل دور الجهاز المناعي في التعرف على المواد الغريبة والكائنات التي يحتمل أن تكون ضارة للحد من وصولها إلى جدار الأمعاء ، بحيث يمكن لل SNE في ظل ظروف معينة أن تكون امتدادا لجهاز المناعة.

كيف يمكنك أداء هذه الوظيفة?

على سبيل المثال ، تشارك الخلايا العصبية المعوية في سلسلة من ردود الفعل الدفاعية. تتضمن ردود الفعل الدفاعية هذه الإسهال لتخفيف السموم وإزالته ، والنشاط الدفعي المبالغ فيه للقولون الذي يحدث عند وجود مسببات الأمراض في الأمعاء والقيء..

قد يكون لهذا آثار مهمة في دراسة الأمراض التي يشارك فيها كل من الجهاز العصبي المعوي والجهاز المناعي ، وكذلك في اضطرابات مثل مرض كرون والتهاب القولون التقرحي..

أخيرًا ، تستضيف القناة الهضمية أيضًا نظامًا موسعًا لإشارات الغدد الصماء ، وتخضع العديد من وظائف الجهاز الهضمي للسيطرة العصبية المزدوجة والغدد الصماء.

اضطرابات ذات صلة

وفقا ل Furness وآخرون. (2012) ، هناك العديد من الاضطرابات المرتبطة بخلل في الجهاز العصبي المركزي والتي تصنف ضمن الاعتلالات العصبية المعوية ، والتي بدورها يمكن أن تكون من عدة أنواع:

• اعتلالات الأعصاب الخلقية أو التنموية: مرض هيرشبرونغ (داء القولون والمستقيم) ، تضيق البواب الضخامي ، أورام الغدد الصماء المتعددة ، خلل التنسج العصبي المعوي ، أمراض الميتوكوندريا التي تؤثر على الخلايا العصبية المعوية ، إلخ..
• اعتلالات الأعصاب المتقطعة والمكتسبة: مرض شاغاس ، والأشكال العصبية من انسداد الزائفة المعوية ، والإمساك العابر البطيء ، والإمساك المزمن ، بما في ذلك الإمساك بالشيخوخة ، والإسهال الناجم عن العوامل المسببة للأمراض ، ومتلازمة القولون العصبي ، والتهاب الأعصاب المناعي الذاتي المعوي ، ومتلازمة الورم المعوي من مجهول السبب ، وما إلى ذلك.
• اعتلالات الأعصاب الثانوية ، أو المرتبطة بأمراض أخرى: اعتلال المعدة السكري وغيره من اضطرابات الحركة المرتبطة بداء السكري ، أو الاعتلال العصبي المعوي لمرض الشلل الرعاش ، أو الاعتلال العصبي المعوي لمرض بريون ، أو الاعتلالات العصبية المعوية المرتبطة بالتخلف العقلي ، أو غيرها من اضطرابات الجهاز العصبي المركزي ، أو الاعتلال العصبي الإقفاري المعوي ، مثل التهاب القولون المعوي الإقفارية ، الخ.
• علاجي المنشأ أو الاعتلال العصبي الناجم عن المخدرات: الاضطرابات الناجمة عن الأدوية المضادة للورم ، وإصابة ضخه المرتبطة بالزراعة المعوية ، والإمساك الناجم عن المواد الأفيونية (عادةً ما تحدث عند استخدام المواد الأفيونية لعلاج الألم المزمن).

الفضول

هل تعلم أن الإيبوبروفين يمكن أن يغير تطوير هذا النظام?

تظهر إحدى الدراسات البيانات التي تثير القلق من أن الإيبوبروفين قد يزيد من خطر الإصابة بمرض هيرشسبرونغ (عدم وجود الجهاز العصبي المعوي) في بعض الأطفال المعرضين وراثيا.

علاوة على ذلك ، من المعروف أن الإيبوبروفين يزيد من شحوم الدهون (LPS) في الدم وهو مؤشر على زيادة البكتيريا سالبة الجرام (العديد منها مسببة للأمراض للبشر) ، والتي تسببها زيادة نفاذية الأمعاء ، مما قد يؤدي إلى استجابات المناعة والالتهابات (دراسة).

هل تعلم أن SNE هي المسؤولة عن تلك الفراشات في المعدة التي تشعر بها قبل المواقف المختلفة ، مثل الحب?

هذا التواصل البيني الذي تحدثنا عنه من قبل بين SNE والدماغ يجعل من الممكن "الشعور به مع البطن" ، ولهذا السبب عندما نكون متوترين من أكثر الأعراض المزعجة التي يمكن أن تظهر هي مشاكل في المعدة ، وحتى الإسهال.

لهذا السبب ، تم شطب بعض المشكلات المعوية ، مثل متلازمة القولون العصبي الوظيفية و "النفسية" ، على الرغم من أن هذا خطأ ، لأن هذا التواصل بين SNE و CNS معقد للغاية كما رأينا في جميع أجزاء المقالة. ثنائية الاتجاه.

وقد خدم هذا لمنحه اسم يستحق "الدماغ الثاني"، دماغ بدائي ، حيث توجد العواطف على الجلد ، أو في المعدة ، في هذه الحالة.

مراجع

1. فورنيس ، ج. ب. (2012). الجهاز العصبي المعوي وأمراض الجهاز الهضمي العصبي. طبيعة أمراض الجهاز الهضمي والكبد, 9, 286-294. Doi: 10.1038 / nrgastro.2012.32
2. ساسيلي ، ف. ، باكينيس ، ف. آند بيرنز ، إيه جاي (2012). الجهاز العصبي المعوي. علم الأحياء التنموي ، 366, 64-73. Doi: 10.1016 / j.ydbio.2012.01.012.
3. روميرو تروخيو ، ج. أو. ، فرانك ماركيز ، ن. وآخرون. (2012). الجهاز العصبي المعوي وحركية الجهاز الهضمي. Acta pediátrica de México ، 33(4) ، 207-2014.
4. فورنيس ، ج. ب. (2007). الجهاز العصبي المعوي. الباحث العلمي ، 2(10) ، 4064. دوي: 10.4249 / scholarpedia.4064.
5. Nieman، D.C.، Henson، D.A.، Dumke، C.L.، Oley، K. et al. (2006). استخدام الإيبوبروفين ، تسمم الدم الداخلي ، الالتهابات ، وسيتوكينات البلازما خلال منافسة التراث ماراثون. الدماغ والسلوك والحصانة ، 20(6) ، 578-584. Doi: 10.1016 / j.bbi.2006.02.001.
6. Schill، E.M.، Lake، J.L.، Tusheva، O.A، Nagy، N. et al. (2015). يبطئ الإيبوبروفين الهجرة ويمنع استعمار الأمعاء عن طريق سلائف الجهاز العصبي المعوي في الزرد والفرخ والماوس. علم الأحياء التنموي ، 409(2) ، 473-488. Doi: 10.1016 / j.ydbio.2015.09.023.