การควบคุมการเคลื่อนไหวของลำไส้โดยระบบประสาท

การควบคุมการเคลื่อนไหวของลำไส้โดยระบบประสาท คือ การควบคุมการหดตัวของลำไส้โดยระบบประสาทเอนเทอริก ซึ่งเป็นเครือข่ายเซลล์ประสาทที่กว้างขวางภายในผนังลำไส้ที่สามารถสร้างรูปแบบการเคลื่อนไหวแบบรีเฟล็กซ์ได้เองเป็นส่วนใหญ่ โดยมีการปรับเปลี่ยนโดยระบบประสาทอัตโนมัติ ร่วมกับการทำงานของเซลล์เพซเมกเกอร์ของเซลล์คายาล (interstitial cells of Cajal) วงจรประสาทนี้จะตัดสินใจว่าจะมีการหดตัวของกล้ามเนื้อเรียบหรือไม่และที่ใด ซึ่งจะกำหนดรูปแบบการบีบตัวแบบเพอริสตัลซิส การแบ่งส่วน และวงจรการเคลื่อนไหวขณะอดอาหาร

Definition

การควบคุมการเคลื่อนไหวของลำไส้โดยระบบประสาท คือ การประสานงานของการหดตัวของกล้ามเนื้อเรียบในลำไส้โดยระบบประสาทเอนเทอริกและตัวปรับอัตโนมัติ ซึ่งทำงานบนพื้นฐานของกิจกรรมคลื่นช้าของกล้ามเนื้อที่สร้างโดยเซลล์คายาล (interstitial cells of Cajal)

Scope

บทความนี้ครอบคลุมถึงการจัดระเบียบของระบบประสาทเอนเทอริก ประเภทของเซลล์ประสาทรับความรู้สึกและเซลล์ประสาทสั่งการ และวงจรสะท้อนที่พวกมันสร้างขึ้น บทบาทการปรับเปลี่ยนของสัญญาณจากเส้นประสาทเวกัสและเส้นประสาทซิมพาเทติก และการบูรณาการการควบคุมโดยระบบประสาทกับการสร้างจังหวะคลื่นช้าของกล้ามเนื้อ (myogenic slow-wave pacemaking) เป็นบทความอ้างอิงทางสรีรวิทยา ไม่ใช่คำแนะนำทางคลินิก

Core questions

• ระบบประสาทเอนเทอริกมีการจัดระเบียบอย่างไรเพื่อควบคุมการเคลื่อนไหว?
• วงจรสะท้อนของลำไส้สร้างรูปแบบการเคลื่อนไหวแบบมีทิศทางได้อย่างไร?
• การควบคุมโดยระบบประสาททำงานร่วมกับกิจกรรมเพซเมกเกอร์ของกล้ามเนื้อได้อย่างไร?

Key concepts

• ระบบประสาทเอนเทอริก
• ร่างแหประสาทไมเอนเทอริก (Auerbach's plexus)
• เซลล์ประสาทรับความรู้สึกปฐมภูมิภายใน
• วิถีกระตุ้นที่ขึ้นไปด้านบนและวิถียับยั้งที่ลงไปด้านล่าง
• การปรับเปลี่ยนโดยเส้นประสาทเวกัสและเส้นประสาทซิมพาเทติก
• เซลล์คายาล (interstitial cells of Cajal) และคลื่นช้า

Mechanisms

ระบบประสาทเอนเทอริกประกอบด้วยเซลล์ประสาทรับความรู้สึกที่ตรวจจับการขยายตัวและองค์ประกอบทางเคมีในช่องลำไส้ เซลล์ประสาทเชื่อมโยงที่ส่งสัญญาณไปตามลำไส้ และเซลล์ประสาทสั่งการที่กระตุ้นหรือยับยั้งกล้ามเนื้อเรียบ ในรีเฟล็กซ์การบีบตัวแบบเพอริสตัลซิส เซลล์เหล่านี้จะจัดเรียงเป็นวิถีกระตุ้นที่ขึ้นไปด้านบนซึ่งทำให้กล้ามเนื้อหดตัวในทิศทางปาก และวิถียับยั้งที่ลงไปด้านล่างซึ่งทำให้กล้ามเนื้อคลายตัวในทิศทางทวารหนัก ทำให้เกิดการขับเคลื่อนไปในทิศทางเดียว ผลลัพธ์ทางระบบประสาทนี้ทำงานบนพื้นฐานของกล้ามเนื้อ: เครือข่ายของเซลล์คายาล (interstitial cells of Cajal) สร้างคลื่นช้าที่กำหนดเวลาและความถี่สูงสุดของการหดตัวเป็นช่วงๆ และหลักฐานทางพันธุกรรมแสดงให้เห็นว่าเซลล์เหล่านี้จำเป็นสำหรับการทำงานของเพซเมกเกอร์ในลำไส้ตามปกติ สัญญาณจากเส้นประสาทเวกัส (พาราซิมพาเทติก) และเส้นประสาทซิมพาเทติกภายนอกจะปรับเปลี่ยนแต่ไม่สามารถแทนที่วงจรประสาทเอนเทอริกภายในได้

Clinical relevance

กรอบแนวคิดทางระบบประสาทและกล้ามเนื้อนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงทางสรีรวิทยาสำหรับการทำความเข้าใจโรคทางระบบประสาทของลำไส้และความผิดปกติของการเคลื่อนไหว บทความนี้อธิบายกลไกการควบคุมตามปกติและมีวัตถุประสงค์เพื่อการศึกษาอ้างอิง ไม่ใช่สำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

Evidence & guidelines

การจัดระเบียบและการทำงานของรีเฟล็กซ์ของระบบประสาทเอนเทอริกสรุปโดย Furness; บทบาทของเพซเมกเกอร์ของเซลล์คายาล (interstitial cells of Cajal) ได้รับการทบทวนโดย Sanders และคณะ และได้รับการสนับสนุนจากการทดลองโดย Huizinga และคณะ; พื้นฐานของรีเฟล็กซ์แบบคลาสสิกมาจาก Bayliss และ Starling แหล่งข้อมูลเหล่านี้เป็นแหล่งข้อมูลทบทวนและกลไก ไม่ใช่แนวทางปฏิบัติทางคลินิก

History

ความสามารถในการสะท้อนกลับภายในของลำไส้ได้รับการแสดงให้เห็นโดย Bayliss และ Starling ในช่วงปลายศตวรรษที่สิบเก้า และระบบประสาทเอนเทอริกได้รับการยอมรับในภายหลังว่าเป็นเครือข่ายการทำงานร่วมกันแบบกึ่งอิสระ ในทศวรรษ 1990 เซลล์คายาล (interstitial cells of Cajal) ได้รับการระบุว่าเป็นเพซเมกเกอร์ไฟฟ้าของลำไส้ โดย Huizinga และคณะได้แสดงให้เห็นในปี 1995 ว่าเส้นทางการส่งสัญญาณ W/kit ที่สมบูรณ์มีความจำเป็นสำหรับเซลล์เหล่านี้และสำหรับการทำงานของเพซเมกเกอร์ในลำไส้ ซึ่งเป็นการเติมเต็มคำอธิบายทางระบบประสาทและกล้ามเนื้อสมัยใหม่

Key figures

• John Furness
• Kenton Sanders
• Jan Huizinga
• William Bayliss
• Ernest Starling

Seminal works

• bayliss-starling-1899
• huizinga-1995
• furness-2008
• sanders-2006

Frequently asked questions

ลำไส้สามารถสร้างรูปแบบการเคลื่อนไหวได้โดยไม่ต้องรับสัญญาณจากสมองหรือไม่?

ได้ ระบบประสาทเอนเทอริกสามารถสร้างรูปแบบรีเฟล็กซ์ เช่น การบีบตัวแบบเพอริสตัลซิสได้เอง ซึ่งเป็นเหตุผลที่บางครั้งเรียกว่าสมองที่สอง; เส้นประสาทเวกัสและเส้นประสาทซิมพาเทติกจะปรับเปลี่ยนกิจกรรมภายในนี้มากกว่าที่จะสร้างมันขึ้นมา

บทบาทของเซลล์คายาล (interstitial cells of Cajal) ในการควบคุมการเคลื่อนไหวของลำไส้โดยระบบประสาทคืออะไร?

พวกมันสร้างจังหวะไฟฟ้าคลื่นช้าที่กำหนดเวลาและความถี่สูงสุดของการหดตัว ซึ่งเป็นพื้นฐานของกล้ามเนื้อที่สัญญาณประสาทเอนเทอริกจะตัดสินใจว่าการหดตัวจะเกิดขึ้นจริงหรือไม่