Điều hòa và Tích hợp chức năng tiêu hóa
Điều hòa và tích hợp chức năng tiêu hóa là nghiên cứu về cách đường tiêu hóa phối hợp các chức năng tiết dịch, vận động và hấp thu để thức ăn được xử lý đúng nơi, đúng lúc và đúng lượng. Sự kiểm soát được chia sẻ giữa hệ thống thần kinh nội tại nằm trong thành ruột, các hormone được giải phóng bởi các tế bào nội tiết phân tán của niêm mạc, và các kết nối với não thông qua các dây thần kinh tự chủ. Lĩnh vực này định hướng người đọc đến các hormone và mạch thần kinh chính, cũng như cách chúng hoạt động cùng nhau thay vì riêng lẻ.
Definition
Điều hòa tiêu hóa đề cập đến sự kiểm soát thần kinh và hormone phối hợp của sự tiết dịch, nhu động, lưu lượng máu và sự phát triển của hệ tiêu hóa; tích hợp đề cập đến sự kết hợp của tín hiệu nội tại của ruột, hormone đường ruột lưu thông và đầu vào tự chủ bên ngoài thành các phản xạ phù hợp với hoạt động tiêu hóa với thành phần và giai đoạn của bữa ăn.
Scope
Lĩnh vực này bao gồm các chất truyền tin hóa học và các đường dẫn thần kinh điều khiển quá trình tiêu hóa: hệ thống thần kinh ruột, các hormone đường ruột cổ điển (gastrin, cholecystokinin, secretin và các peptide liên quan), và cách các tín hiệu thần kinh và hormone được tích hợp thông qua các phản xạ và trục não-ruột. Đây là một cái nhìn tổng quan tham khảo về kiểm soát sinh lý; các chủ đề con của nó sẽ đi sâu vào từng hệ thống điều hòa. Nó không cung cấp hướng dẫn quản lý lâm sàng.
Sub-topics
Core questions
- Làm thế nào ruột cảm nhận được sự hiện diện, thành phần và số lượng của các chất trong lòng ruột?
- Những tín hiệu nào được truyền bởi dây thần kinh và những tín hiệu nào được truyền bởi hormone lưu thông, và hai loại này tương tác với nhau như thế nào?
- Các chức năng dạ dày, tụy, mật và ruột được định thời gian tương đối với nhau như thế nào trong một bữa ăn?
- Các vòng phản hồi bật và tắt sự tiết dịch và nhu động tiêu hóa như thế nào?
Key concepts
- Hệ thống thần kinh ruột như một mạng lưới kiểm soát nội tại
- Hormone đường ruột và tế bào nội tiết ruột
- Các giai đoạn đầu, dạ dày và ruột của quá trình tiêu hóa
- Phản xạ phế vị-phế vị và phản xạ cục bộ (ruột)
- Điều hòa tiết dịch bằng phản hồi âm
- Trục não-ruột
- Tích hợp tín hiệu thần kinh và thể dịch
Mechanisms
Kiểm soát tiêu hóa hoạt động ở ba cấp độ chồng chéo theo thời gian. Các tế bào nội tiết ruột phân tán trong niêm mạc cảm nhận các chất dinh dưỡng trong lòng ruột, độ axit và sự căng giãn, sau đó giải phóng các hormone như gastrin, cholecystokinin và secretin vào máu để tác động lên các mô đích ở xa. Hệ thống thần kinh ruột, một mạng lưới dày đặc các tế bào thần kinh trong thành ruột, điều hòa các phản xạ cục bộ điều chỉnh nhu động và tiết dịch độc lập với não. Các dây thần kinh tự chủ bên ngoài, chủ yếu là dây thần kinh phế vị, kết nối ruột với các trung tâm thân não và điều chỉnh các hệ thống nội tại này thông qua các phản xạ phế vị-phế vị. Bởi vì cùng một chức năng thường được điều khiển bởi cả dây thần kinh và hormone, nên sự điều hòa mang tính tích hợp: các tín hiệu hội tụ trên các tế bào hiệu ứng, và các vòng phản hồi (ví dụ, axit ức chế giải phóng gastrin, hoặc chất béo và axit trong tá tràng kích hoạt cholecystokinin và secretin) giữ cho hoạt động tiêu hóa phù hợp với bữa ăn.
Clinical relevance
Hiểu biết về điều hòa đường ruột là cơ sở để giải thích sinh lý tiêu hóa cũng như các xét nghiệm và rối loạn liên quan đến tiết axit, chức năng tụy và mật, và nhu động ruột. Đây là kiến thức tham khảo mô tả cách hệ thống tiêu hóa được kiểm soát, và không phải là cơ sở cho các quyết định chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.
History
Khái niệm rằng ruột được kiểm soát bằng cả hóa chất và thần kinh bắt đầu với cuộc trình diễn năm 1902 của Bayliss và Starling rằng một chất được kích hoạt bởi axit từ tá tràng, mà họ đặt tên là secretin, đã kích thích tiết dịch tụy thông qua đường máu; điều này đã giới thiệu khái niệm hormone vào sinh lý học. Edkins đã đề xuất gastrin ngay sau đó, và Ivy và Oldberg sau này đã mô tả cholecystokinin. Trong suốt thế kỷ XX, hệ thống thần kinh ruột ngày càng được công nhận là một hệ thống kiểm soát bán tự chủ, và công trình hiện đại tích hợp tín hiệu ruột, hormone và não-ruột thành một bức tranh thống nhất về điều hòa tiêu hóa.
Key figures
- William Bayliss
- Ernest Starling
- John Edkins
- Andrew Ivy
- John Furness
Related topics
Seminal works
- bayliss-starling-1902
- furness-2012
Frequently asked questions
- Ruột được kiểm soát bởi dây thần kinh hay hormone?
- Bởi cả hai, hoạt động cùng nhau. Ruột có hệ thống thần kinh ruột riêng cho các phản xạ cục bộ, giải phóng hormone từ các tế bào nội tiết niêm mạc để tác động từ xa, và được kết nối với não thông qua các dây thần kinh tự chủ; hầu hết các chức năng tiêu hóa được điều hòa bởi sự kết hợp của các tín hiệu này.
- Trục não-ruột trong ngữ cảnh này là gì?
- Đó là sự giao tiếp hai chiều giữa đường tiêu hóa và hệ thần kinh trung ương, được thực hiện bởi các dây thần kinh tự chủ (đáng chú ý là dây thần kinh phế vị) và bởi các phân tử tín hiệu, cho phép não ảnh hưởng đến tiêu hóa và ruột báo hiệu trở lại về trạng thái của nó.