Нервная и гормональная интеграция

Пищеварение контролируется не каким-либо одним сигналом, а интеграцией нервов и гормонов, действующих совместно. Местные рефлексы в стенке кишечника, гормоны, выделяемые слизистой оболочкой в кровь, и связи с мозгом через блуждающий нерв — все это сходится для синхронизации секреции и движения с содержимым и фазой приема пищи. В этой теме объясняется, как эти нервные и гормональные сигналы объединяются в единую систему контроля.

Definition

Нервная и гормональная интеграция — это комбинированный контроль пищеварительной функции тремя взаимодействующими системами: внутренней энтеральной нервной системой, гормонами эндокринных клеток кишечника и внешними автономными нервами, сигналы которых сходятся на эффекторных тканях и действуют через петли обратной связи для согласования секреции, моторики и кровотока с фазой и содержимым приема пищи.

Scope

Тема охватывает интеграцию внутренних энтеральных рефлексов, циркулирующих гормонов кишечника и внешнего автономного (особенно вагусного) воздействия; головную, желудочную и кишечную фазы пищеварения; основные петли обратной связи, которые включают и выключают пищеварительную активность; а также двунаправленную связь между кишечником и мозгом, которая объединяет все это. Это справочная статья по физиологии, которая не содержит советов по клиническому ведению.

Core questions

• Как энтеральные рефлексы, гормоны кишечника и вагусный вход действуют на одни и те же эффекторы?
• Что характеризует головную, желудочную и кишечную фазы пищеварения?
• Какие петли обратной связи включают и выключают пищеварительную секрецию и моторику?
• Как двусторонняя связь между кишечником и мозгом координирует пищеварение с остальными частями тела?

Key concepts

• Головная, желудочная и кишечная фазы
• Ваговагальные рефлексы
• Местные (энтеральные) рефлексы
• Конвергенция нервных и гормональных сигналов на эффекторах
• Отрицательная обратная связь в контроле секреции
• Ось кишечник-мозг
• Избыточность и координация контроля

Mechanisms

Контроль пищеварения разворачивается в перекрывающихся фазах. В головной фазе вид, запах и вкус пищи активируют мозг и, через блуждающий нерв, подготавливают желудок и поджелудочную железу до поступления пищи. В желудочной фазе растяжение и химический состав пищи в желудке стимулируют высвобождение гастрина и ваговагальные рефлексы, которые увеличивают секрецию кислоты и моторику. В кишечной фазе питательные вещества и кислота в двенадцатиперстной кишке высвобождают холецистокинин и секретин, которые стимулируют панкреатическую и билиарную секрецию, в то время как сигналы обратной связи замедляют опорожнение желудка и выработку кислоты. На протяжении всего процесса одна и та же эффекторная клетка часто получает как нервный, так и гормональный вход, которые сходятся и усиливают друг друга, а петли отрицательной обратной связи — кислота, ингибирующая гастрин, содержимое двенадцатиперстной кишки, сдерживающее желудок — делают систему самоограничивающейся. Внешние вагусные пути связывают эти внутренние механизмы с центрами ствола мозга, делая пищеварение двусторонним разговором между кишечником и мозгом, а не набором изолированных рефлексов.

Clinical relevance

Интегрированный взгляд на нервный и гормональный контроль является основой для интерпретации того, как пищеварительная система в целом реагирует на приемы пищи и приспосабливается к изменяющимся потребностям. Эта статья является справочным материалом по физиологии, описывающим нормальную интеграцию, и не является основой для индивидуальной диагностики или лечения.

History

Интегрированная картина возникла из двух направлений работы: демонстрации Павловым нервного (головного и вагусного) контроля желудочной и панкреатической секреции, а также открытия Бейлиссом и Старлингом в 1902 году того, что гормоны также контролируют пищеварение. В двадцатом веке кажущееся соперничество между нервным и химическим контролем было разрешено в комбинированную модель, поскольку энтеральная нервная система, гормоны кишечника и блуждающий нерв были охарактеризованы и показано, что они действуют совместно через рефлексы и обратную связь в последовательных фазах пищеварения.

Key figures

• Ernest Starling
• Ivan Pavlov
• John Furness
• R. Alberto Travagli

Seminal works

• bayliss-starling-1902
• furness-2012

Frequently asked questions

Каковы три фазы пищеварения?

Головная фаза, запускаемая видом, запахом и вкусом пищи до ее употребления; желудочная фаза, обусловленная пищей в желудке; и кишечная фаза, обусловленная питательными веществами и кислотой, поступающими в тонкий кишечник.

Почему пищеварение контролируется как нервами, так и гормонами?

Потому что две системы дополняют друг друга: нервы обеспечивают быстрый, местный и связанный с мозгом контроль, в то время как гормоны обеспечивают более медленную, переносимую кровью координацию, и вместе с петлями обратной связи они точно согласуют пищеварительную активность с приемом пищи.