การบีบรูดและการแบ่งส่วน

การบีบรูด (peristalsis) และการแบ่งส่วน (segmentation) เป็นรูปแบบการเคลื่อนไหวหลักสองแบบของลำไส้ที่กำลังย่อยอาหาร การบีบรูดคือคลื่นที่ขับเคลื่อน โดยผนังลำไส้จะหดตัวด้านหลังก้อนอาหารและคลายตัวด้านหน้าก้อนอาหาร ทำให้สารอาหารเคลื่อนที่ไปทางทวารหนัก ส่วนการแบ่งส่วนคือรูปแบบการผสมของกล้ามเนื้อหูรูดที่อยู่กับที่และหดตัวเป็นจังหวะ ซึ่งแบ่งช่องว่างภายในลำไส้ออกเป็นส่วนๆ และกวนสารอาหารให้เข้ากับเยื่อบุผิวโดยไม่มีการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าสุทธิ

Definition

การบีบรูดคือลำดับการหดตัว-คลายตัวที่ประสานกันและมีขั้ว ซึ่งขับเคลื่อนสารอาหารในลำไส้ไปในทิศทางทวารหนัก และการแบ่งส่วนคือรูปแบบของการหดตัวเป็นจังหวะเฉพาะที่ ซึ่งผสมสารอาหารในบริเวณนั้นโดยไม่ก่อให้เกิดการขับเคลื่อนสุทธิ

Scope

บทความนี้ครอบคลุมถึงรีเฟล็กซ์การบีบรูดที่มีขั้วและวงจรประสาทในลำไส้ที่เกี่ยวข้อง พฤติกรรมการผสมที่แตกต่างกันของการแบ่งส่วน และวิธีที่รูปแบบทั้งสองใช้กล้ามเนื้อเรียบและตัวกระตุ้นจังหวะเดียวกัน แต่ทำหน้าที่ตรงกันข้าม บทความนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงทางสรีรวิทยา ไม่ใช่คำแนะนำทางคลินิก

Core questions

• รีเฟล็กซ์การบีบรูดทำให้เกิดการขับเคลื่อนไปทางทวารหนักในทิศทางเดียวได้อย่างไร?
• การแบ่งส่วนผสมสารอาหารโดยไม่เคลื่อนที่ไปข้างหน้าได้อย่างไร?
• ระบบกล้ามเนื้อและตัวกระตุ้นจังหวะเดียวกันสร้างรูปแบบทั้งสองได้อย่างไร?

Key concepts

• รีเฟล็กซ์การบีบรูด
• กฎของลำไส้
• การหดตัวทางด้านปากและการคลายตัวทางด้านทวารหนัก
• การหดตัวแบบแบ่งส่วน
• การผสมเทียบกับการขับเคลื่อน
• การหดตัวที่กำหนดจังหวะด้วยคลื่นช้า

Mechanisms

การบีบรูดขึ้นอยู่กับรีเฟล็กซ์ในลำไส้ที่มีขั้ว: ก้อนอาหารจะทำให้ผนังลำไส้ขยายตัวและกระตุ้นวิถีประสาทอินเตอร์นิวรอนที่ขึ้นไปด้านบน ซึ่งทำให้กล้ามเนื้อวงกลมหดตัวทางด้านปาก ในขณะที่วิถีประสาทที่ลงไปด้านล่างจะทำให้กล้ามเนื้อคลายตัวทางด้านทวารหนัก ดังนั้นการหดตัวจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวและผลักสารอาหารไปข้างหน้า Bayliss และ Starling ได้สรุปสิ่งนี้ว่าเป็นกฎของลำไส้ ส่วนการแบ่งส่วนเกิดขึ้นเมื่อวงกล้ามเนื้อวงกลมหดตัวเป็นจังหวะในบริเวณใกล้เคียง โดยมีเซลล์คายาล (interstitial cells of Cajal) เป็นตัวกำหนดจังหวะคลื่นช้า เนื่องจากส่วนที่อยู่ติดกันหดตัวและคลายตัวไม่พร้อมกัน สารอาหารจึงถูกแบ่งและรวมกันซ้ำๆ ทำให้เกิดการผสมกับสารคัดหลั่งและการสัมผัสกับเยื่อบุผิวได้สูงสุด ในขณะที่เกิดการเคลื่อนที่สุทธิน้อยมาก

Clinical relevance

รูปแบบเหล่านี้เป็นข้อมูลอ้างอิงทางสรีรวิทยาที่ใช้ทำความเข้าใจการเคลื่อนที่หรือการผสมที่ผิดปกติในระบบประสาททางเดินอาหาร บทความนี้อธิบายถึงวิธีการสร้างรูปแบบเหล่านี้ และมีวัตถุประสงค์เพื่อการศึกษาอ้างอิง ไม่ใช่เพื่อการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

Evidence & guidelines

รีเฟล็กซ์การบีบรูดอ้างอิงจากการทดลองคลาสสิกของ Bayliss และ Starling และงานวิจัยวงจรประสาทในลำไส้ที่ตามมาซึ่งทบทวนโดย Furness พื้นฐานของกล้ามเนื้อเรียบและตัวกระตุ้นจังหวะของรูปแบบทั้งสองสรุปโดย Sanders และคณะ สิ่งเหล่านี้เป็นแหล่งข้อมูลเชิงกลไกและบททบทวน ไม่ใช่แนวทางปฏิบัติทางคลินิก

History

รีเฟล็กซ์ทิศทางที่อยู่เบื้องหลังการบีบรูดได้รับการอธิบายครั้งแรกโดย Bayliss และ Starling ในปี 1899 ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการขยายตัวเฉพาะที่ของลำไส้เล็กทำให้เกิดการหดตัวเหนือสิ่งกระตุ้นและการคลายตัวใต้สิ่งกระตุ้น — ซึ่งเป็นกฎของลำไส้ จากนั้นระบบประสาททางเดินอาหารในศตวรรษที่ 20 ได้ระบุวิถีประสาทกระตุ้นที่ขึ้นไปด้านบนและวิถีประสาทยับยั้งที่ลงไปด้านล่างที่รับผิดชอบ และระบุว่าการแบ่งส่วนเป็นรูปแบบการผสมที่โดดเด่นของลำไส้เล็กที่ได้รับอาหาร

Key figures

• William Bayliss
• Ernest Starling
• John Furness

Seminal works

• bayliss-starling-1899
• furness-2008
• sanders-2012

Frequently asked questions

อะไรทำให้การบีบรูดเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวเท่านั้น?

รีเฟล็กซ์การบีบรูดมีขั้ว: การขยายตัวจะกระตุ้นการหดตัวของกล้ามเนื้อทางด้านปากของก้อนอาหารและการคลายตัวทางด้านทวารหนัก ดังนั้นคลื่นการหดตัวจึงแพร่กระจายออกจากปากและขับเคลื่อนสารอาหารไปข้างหน้า

หากการแบ่งส่วนไม่ทำให้สารอาหารเคลื่อนที่ไปข้างหน้า มีไว้เพื่ออะไร?

การแบ่งส่วนจะผสมไคม์กับสารคัดหลั่งจากระบบย่อยอาหารและนำไปสัมผัสกับเยื่อบุผิวที่ดูดซึมซ้ำๆ ซึ่งช่วยปรับปรุงการย่อยและการดูดซึม ในขณะที่การขนส่งสุทธิส่วนใหญ่จะถูกปล่อยให้เป็นการบีบรูด