Enterisches Nervensystem: Struktur, Funktionen und Störungen

Das enterische Nervensystem, das direkt für das Verdauungssystem verantwortlich ist, ist möglicherweise die unbekannteste Struktur derjenigen, aus denen der menschliche Körper besteht. Der Grund ist, dass seine Bedeutung bisher unterschätzt wurde und weniger relevant ist als andere, die als zentrales Nervensystem, peripheres System, endokrines System oder Immunsystem anerkannt sind.

Deshalb betreten wir die Tiefen dieses Systems, um seine mysteriösen Vertiefungen in einem der wichtigsten Organe, dem Darm, zu entdecken.

Der Gastrointestinaltrakt unterscheidet sich von allen anderen peripheren Organen durch ein ausgedehntes intrinsisches Nervensystem, das als " enterisches Nervensystem " (SNE) bezeichnet wird und die Darmfunktionen auch unabhängig vom Zentralnervensystem (ZNS) steuern kann.

Der SNE besteht aus kleinen Clustern von Nervenzellen, enterischen Ganglien, neuronalen Verbindungen zwischen diesen Ganglien und Nervenfasern, die Effektorgewebe versorgen, einschließlich des Darmwandmuskels, der Epithelauskleidung, der intrinsischen Blutgefäße und der gastroenteropankreatischen endokrinen Zellen ( Furness, 2012).

Diese Tausenden von kleinen Knoten befinden sich in den Wänden der Speiseröhre, des Magens, des Dünn- und Dickdarms, der Bauchspeicheldrüse, der Gallenblase und der Gallenwege. Auch in den Nervenfasern, die diese Ganglien verbinden, und in den Nervenfasern, die den Muskel der Darmwand, das Schleimhautepithel, die Arteriolen und andere Effektorgewebe versorgen. (Furness et al., 2012).

Wie wir sehen, ist der SNE die größte und komplexeste Abteilung des peripheren und autonomen Nervensystems (SNP und SNA) bei Wirbeltieren. Nach dem Gehirn ist es das System mit der größten Anzahl von Neuronen, die mit denen im Rückenmark vergleichbar sind. Daher wird es als zweites Gehirn bezeichnet .

Der SNE enthält intrinsische sensorische Neuronen (primäre intrinsische afferente Neuronen, IPANs), Interneuronen und Motoneuronen, die den Muskel anregen und hemmen (Furness, 2012).

Darüber hinaus werden verschiedene Neurotransmitter und Neuromodulatoren vorgestellt, die denen des Zentralnervensystems (ZNS) ähneln (Romero-Trujillo, 2012).

Zum Beispiel aktiviert das Serotonin (5-HT), das die endokrinen Zellen enthalten, die Motilitätsreflexe. Übermäßige Serotoninfreisetzung kann Übelkeit und Erbrechen verursachen, und 5-HT3-Rezeptor-Antagonisten wirken gegen Übelkeit. Andere Neurotransmitter, die eine Funktion in diesem zweiten Gehirn haben, sind:

Stickoxid : wichtig für die Magenentleerung.
Adenosintriphosphat (ATP) : Erleichtert die Wirkung von Katecholaminen.
Neuropeptid Y (NYP) : Erleichtert die Wirkung von Noradrenalin.
Gamma-Amino-Buttersäure (GABA) : ein wichtiger inhibitorischer Neurotransmitter des Zentralnervensystems.
Dopamin : mögliche Vermittlung von Nierenvasodilatation.
Gonadotropin-Releasing-Hormon : Cotransmitter mit Acetylcholin in den sympathischen Ganglien.
Substanz P : greift in den Erbrechenreflex, die Speichelsekretion oder die Kontraktion der glatten Muskulatur ein.

Organisation des enterischen Nervensystems

Der SNE ist in einem miteinander verbundenen Netzwerk von Neuronen und Gliazellen organisiert, die in den Ganglien in zwei Hauptplexus gruppiert sind: dem myenterischen Plexus (oder Auerbachs Plexus) und dem submukosalen Plexus (oder Meissners Plexus) (Sasselli, 2012).

Der submukosale Plexus (Meissner) befindet sich zwischen der inneren Schicht der kreisförmigen Muskelschicht und der Submukosa. Es ist mehr im Dünndarm und Dickdarm entwickelt. Seine Hauptfunktion ist die Regulierung der Verdauung und Absorption auf der Ebene der Schleimhäute und Blutgefäße (Romero-Trujillo, 2012).
Der Plexus myentericus (Auerbach) befindet sich entlang des gesamten Verdauungstrakts zwischen der kreisförmigen und der longitudinalen Muskelschicht. Seine Hauptfunktion ist die Koordination der Aktivität dieser Muskelschichten (Romero-Trujillo, 2012).

Entwicklung des ANS

Der SNE stammt aus Zellen des Nervenkamms, die den Darm während des intrauterinen Lebens besiedeln. Es wird im letzten Drittel der Schwangerschaft beim Menschen funktionsfähig und entwickelt sich nach der Geburt weiter.

Diese Nervenkammzellen wandern vom rostralen in den kaudalen Bereich und besiedeln nacheinander den Vorderdarm (Speiseröhre, Magen, Zwölffingerdarm), das Mitteldarm (Dünndarm, Blinddarm, aufsteigender Dickdarm, Blinddarm und proximales Segment). des Colon transversum) und des hinteren Darms (distaler Teil des Colon transversum, Sigma, Colon descendens und Rektum). Dieser Prozess ist nach sieben Schwangerschaftswochen beim Menschen abgeschlossen.

Um reife und funktionsfähige Nervenzellen zu bilden, die aus dem Nervenkamm stammen, müssen sie nicht nur auf dem gesamten Darmweg wandern, sondern sich auch vermehren und in eine Vielzahl von neuronalen Varianten und Gliazellen differenzieren sowie Überleben erreichen und werden aktive und funktionelle Zellen (Romero-Trujillo, 2012).

Funktionen

Die Komponenten des SNE bilden einen integrierten Schaltkreis, der unter anderem eine Reihe von Funktionen wie die Beweglichkeit des Darms, den Flüssigkeitsaustausch über die Schleimhautoberfläche, den Blutfluss und die Sekretion von Darmhormonen steuert.

Obwohl dieses System als Teil des autonomen Nervensystems (SNA) eingestuft wurde, können die intrinsischen neuronalen Schaltkreise des SNE die intestinale kontraktile Reflexaktivität unabhängig von einer SNC-Intervention erzeugen (Sasselli, 2012).

Nach Furness et al. (2012) hat der ANS daher mehrere Funktionen, die nachfolgend aufgeführt sind:

Bestimmen Sie die Bewegungsmuster des Magen-Darm-Trakts: Der SNE dominiert die Kontrolle der Motilität des Dünn- und Dickdarms mit Ausnahme der Defäkation, bei der das ZNS die Kontrolle über die Defäkationszentren im Rückenmark hat lumbosakral

Der Dünndarm ist jedoch darauf angewiesen, dass der ANS seine verschiedenen Bewegungsmuster steuert. Darüber hinaus werden von diesem System unter anderem ein schneller orthograder Vortrieb von Inhalten (Peristaltik), Mischbewegungen (Segmentierung), ein langsamer orthograder Vortrieb und ein Retropulsion (Austreiben von Schadstoffen durch Erbrechen) durchgeführt. (Furness, 2012)

Es ist für die Kontrolle der Magensäuresekretion verantwortlich.

Es ist verantwortlich für die Regulierung der Flüssigkeitszirkulation durch das Auskleidungsepithel des Darms.

Es übt seine Kontrolle aus, indem es den lokalen Blutfluss verändert.

Ändern Sie die Verwendung von Nährstoffen.

Wirkt mit dem Immunsystem und dem Hormonsystem des Darms zusammen. Wichtiger Punkt, der sich als nächstes entwickelt.

Zusammen mit Gliazellen trägt es zur Aufrechterhaltung der Integrität der Epithelbarriere zwischen dem Darmlumen und den Zellen und Geweben in der Darmwand bei (Furness, 2012).

Interaktion des Enterischen Nervensystems (SNE) - Zentrales Nervensystem (ZNS) - Immunsystem (SI) - Endokrines System (SE)

Obwohl bekannt ist, dass der SNE ein komplexes System von Neuronen und Unterstützungszellen ist, das in der Lage ist, Informationen zu generieren, sie zu integrieren und unabhängig voneinander eine Antwort zu produzieren, ist er nicht vom Rest des Körpers isoliert, wie es kein Organ ist, sondern hat es auch Verbindungen mit dem SNC, wodurch afferente und effiziente Typantworten erzeugt und Informationen zwischen beiden Systemen ausgetauscht werden.

Afferente Neuronen senden Informationen über drei Arten an das ZNS: den intraluminalen chemischen Gehalt, den mechanischen Zustand der Darmwand (Spannung oder Entspannung) und den Zustand, in dem sich das Gewebe befindet (Entzündung, pH, Kälte, Wärme) (Romero). Trujillo, 2012).

Der Magen-Darm-Trakt steht daher auf zwei Wegen mit dem ZNS in Verbindung:

Durch afferente Neuronen, die Informationen über den Zustand des Gastrointestinaltrakts an das ZNS übertragen. Einige dieser Informationen erreichen das Bewusstsein und dank dieser Kommunikation nehmen wir zahlreiche Empfindungen wahr, einschließlich Schmerzen und Unbehagen im Darm oder bewusste Gefühle von Hunger und Sättigung.

Andere afferente Signale, wie die Nährstoffladung im Dünndarm oder die Magensäure, erreichen das Bewusstsein jedoch normalerweise nicht.

Im Gegenzug liefert das ZNS Signale zur Kontrolle des Darms, die in den meisten Fällen über den SNE durch effiziente Kommunikation vom ZNS zum Magen-Darm-System weitergeleitet werden.

Beispielsweise verursachen das Sehen und der Geruch von Nahrungsmitteln vorbereitende Reaktionen im Magen-Darm-Trakt, einschließlich Speichelfluss und Sekretion von Magensäure. Am anderen Ende des Darms werden Signale vom Dickdarm und Rektum an die Defäkationszentren im Rückenmark weitergeleitet, von denen ein programmierter Satz von Signalen zum Dickdarm, Rektum und Analsphinkter transportiert wird, um eine Defäkation zu verursachen. .

Der SNE interagiert aber nicht nur mit dem ZNS, sondern auch mit dem Immunsystem (SI), so dass der SI die gastrointestinale Motilität beeinflusst.

Die Kommunikation zwischen beiden Systemen moduliert zahlreiche Darmfunktionen: Motilität, Ionentransport und Permeabilität der Schleimhaut.

Diese Beziehung zwischen dem SNE und dem SI ist faszinierend, da kürzlich bekannt wurde, dass bestimmte Faktoren eine Veränderung der Darmschleimhaut verursachen, was wiederum zu Immunantworten führt, die zu chronischen Entzündungen führen.

Darüber hinaus sind im Darm nicht weniger als 70-80% des Immunsystems vorhanden, so dass es nicht verwunderlich ist, dass diese Beziehung zwischen diesen beiden Systemen besteht. Es ist klar, dass das, was sich auf das eine auswirkt, sich auf das andere auswirkt und umgekehrt.

Die Aufgabe des Immunsystems besteht darin, Fremdsubstanzen und potenziell schädliche Organismen zu erkennen, um deren Zugang zur Darmwand einzuschränken, so dass der SNE unter bestimmten Umständen als Erweiterung des Immunsystems wirken kann.

Wie führen Sie diese Funktion aus?

Zum Beispiel sind enterische Neuronen an einer Reihe von Abwehrreaktionen beteiligt. Diese Abwehrreaktionen umfassen Durchfall, um Toxine zu verdünnen und zu eliminieren, eine übertriebene Vortriebsaktivität des Dickdarms, die auftritt, wenn sich Krankheitserreger im Darm befinden, und Erbrechen.

Dies kann wichtige Auswirkungen auf die Untersuchung von Pathologien haben, an denen sowohl das enterische Nervensystem als auch das Immunsystem beteiligt sind, sowie auf Erkrankungen wie Morbus Crohn und Colitis ulcerosa.

Schließlich beherbergt der Magen-Darm-Trakt auch ein ausgedehntes endokrines Signalsystem, und viele gastrointestinale Funktionen stehen unter dualer neuronaler und endokriner Kontrolle.

Kuriositäten

Wussten Sie, dass Ibuprofen die Entwicklung dieses Systems verändern könnte?

Eine Studie zeigt Daten, die die Besorgnis wecken, dass Ibuprofen das Risiko einer Hirschsprung-Krankheit (Fehlen des enterischen Nervensystems) bei einigen genetisch anfälligen Kindern erhöhen könnte.

Darüber hinaus ist bekannt, dass Ibuprofen die Lipolisaccharide (LPS) im Blut erhöht, was ein Zeichen für einen Anstieg der gramnegativen Bakterien (von denen viele für den Menschen pathogen sind) ist, der durch eine erhöhte Darmpermeabilität verursacht wird und zu Reaktionen führen würde Immunität und Entzündung (Studie).

Wusstest du, dass der ANS für die Schmetterlinge im Magen verantwortlich ist, die du in verschiedenen Situationen fühlst, zum Beispiel wenn du verliebt bist?

Diese Interkommunikation, von der wir zuvor zwischen dem ANS und dem Gehirn gesprochen haben, bedeutet, dass wir sie "mit dem Bauch fühlen" können. Wenn wir also nervös sind, sind Magenprobleme und sogar Durchfall eines der nervigsten Symptome, die auftreten können.

Aus diesem Grund wurden einige Darmprobleme, wie das funktionelle und "psychologische" Reizdarmsyndrom, gestrichen, obwohl dies ein Fehler ist, da diese Kommunikation zwischen dem ANS und dem ZNS, wie wir im gesamten Artikel gesehen haben, sehr komplex und komplex ist bidirektional

Dies hat ihm den wohlverdienten Namen " zweites Gehirn " gegeben, ein primitives Gehirn, bei dem Emotionen auf der Hautoberfläche oder in diesem Fall auf dem Magen sind.