Регуляция и интеграция функций желудочно-кишечного тракта
Регуляция и интеграция функций желудочно-кишечного тракта — это изучение того, как пищеварительный тракт координирует свои секреторные, моторные и абсорбционные функции, чтобы пища обрабатывалась в нужном месте, в нужное время и в нужном количестве. Контроль осуществляется внутренней нервной системой, встроенной в стенку кишечника, гормонами, выделяемыми рассеянными эндокринными клетками слизистой оболочки, и связями с мозгом через вегетативные нервы. Эта область знакомит читателя с основными гормонами и нервными цепями, а также с тем, как они действуют совместно, а не изолированно.
Definition
Регуляция желудочно-кишечного тракта относится к скоординированному нервному и гормональному контролю пищеварительной секреции, моторики, кровотока и роста; интеграция относится к комбинации внутренней энтеральной сигнализации, циркулирующих гормонов кишечника и внешнего вегетативного воздействия в рефлексы, которые соответствуют пищеварительной активности содержимому и фазе приема пищи.
Scope
Эта область охватывает химические посредники и нервные пути, которые управляют пищеварением: энтеральную нервную систему, классические гормоны кишечника (гастрин, холецистокинин, секретин и родственные пептиды), а также то, как нервные и гормональные сигналы интегрируются посредством рефлексов и оси «кишечник-мозг». Это справочный обзор физиологического контроля; дочерние темы подробно рассматривают каждую регуляторную систему. Он не содержит рекомендаций по клиническому ведению.
Sub-topics
Core questions
- Как кишечник воспринимает присутствие, состав и количество содержимого просвета?
- Какие сигналы передаются нервами, а какие — циркулирующими гормонами, и как они взаимодействуют?
- Как согласуются во времени желудочные, панкреатические, билиарные и кишечные функции во время приема пищи?
- Как петли обратной связи включают и выключают пищеварительную секрецию и моторику?
Key concepts
- Энтеральная нервная система как внутренняя сеть контроля
- Гормоны кишечника и энтероэндокринные клетки
- Цефалическая, желудочная и кишечная фазы пищеварения
- Ваго-вагальные и местные (энтеральные) рефлексы
- Регуляция секреции по принципу отрицательной обратной связи
- Ось «кишечник-мозг»
- Интеграция нервных и гуморальных сигналов
Mechanisms
Контроль пищеварения осуществляется на трех уровнях, которые перекрываются во времени. Энтероэндокринные клетки, рассеянные в слизистой оболочке, воспринимают люминальные питательные вещества, кислотность и растяжение и выделяют гормоны, такие как гастрин, холецистокинин и секретин, в кровь для воздействия на отдаленные ткани-мишени. Энтеральная нервная система, плотная сеть нейронов в стенке кишечника, опосредует местные рефлексы, которые регулируют моторику и секрецию независимо от мозга. Внешние вегетативные нервы, главным образом блуждающий нерв, соединяют кишечник с центрами ствола мозга и модулируют эти внутренние системы посредством ваго-вагальных рефлексов. Поскольку одна и та же функция часто управляется как нервом, так и гормоном, регуляция является интегративной: сигналы сходятся на эффекторных клетках, а петли обратной связи (например, кислота, ингибирующая высвобождение гастрина, или жир и кислота в двенадцатиперстной кишке, запускающие холецистокинин и секретин) поддерживают соответствие пищеварительной активности приему пищи.
Clinical relevance
Понимание регуляции кишечника лежит в основе интерпретации физиологии пищеварения, а также тестов и расстройств, связанных с секрецией кислоты, функцией поджелудочной железы и желчевыводящих путей, а также моторикой кишечника. Это справочные знания, описывающие, как контролируется пищеварительная система, и не является основой для индивидуальной диагностики или принятия решений о лечении.
History
Концепция о том, что кишечник контролируется как химически, так и нервами, началась с демонстрации Бейлисса и Старлинга в 1902 году, что вещество, выделяемое из двенадцатиперстной кишки под действием кислоты, которое они назвали секретином, стимулировало секрецию поджелудочной железы через кровоток; это ввело концепцию гормона в физиологию. Эдкинс предложил гастрин вскоре после этого, а Айви и Олдберг позже описали холецистокинин. В течение двадцатого века энтеральная нервная система все больше признавалась полуавтономной системой контроля, и современные работы интегрируют энтеральную, гормональную и кишечно-мозговую сигнализацию в единую картину регуляции пищеварения.
Key figures
- William Bayliss
- Ernest Starling
- John Edkins
- Andrew Ivy
- John Furness
Related topics
Seminal works
- bayliss-starling-1902
- furness-2012
Frequently asked questions
- Контролируется ли кишечник нервами или гормонами?
- И тем, и другим, работая вместе. Кишечник имеет собственную энтеральную нервную систему для местных рефлексов, выделяет гормоны из эндокринных клеток слизистой оболочки для действия на расстоянии и связан с мозгом через вегетативные нервы; большинство пищеварительных функций регулируются комбинацией этих сигналов.
- Что такое ось «кишечник-мозг» в этом контексте?
- Это двусторонняя связь между пищеварительным трактом и центральной нервной системой, осуществляемая вегетативными нервами (в частности, блуждающим нервом) и сигнальными молекулами, которая позволяет мозгу влиять на пищеварение, а кишечнику — сообщать о своем состоянии.