Phối hợp thần kinh và nội tiết

Tiêu hóa không được kiểm soát bởi bất kỳ tín hiệu đơn lẻ nào mà bởi sự phối hợp của các dây thần kinh và hormone hoạt động cùng nhau. Các phản xạ cục bộ trong thành ruột, hormone được giải phóng vào máu bởi niêm mạc và các kết nối với não thông qua dây thần kinh phế vị đều hội tụ để điều chỉnh thời gian tiết dịch và vận động theo thành phần và giai đoạn của bữa ăn. Chủ đề này giải thích cách các tín hiệu thần kinh và nội tiết này kết hợp thành một hệ thống kiểm soát mạch lạc.

Definition

Phối hợp thần kinh và nội tiết là sự kiểm soát kết hợp chức năng tiêu hóa bởi ba hệ thống tương tác—hệ thống thần kinh ruột nội tại, hormone từ các tế bào nội tiết đường ruột và các dây thần kinh tự chủ ngoại biên—mà các tín hiệu của chúng hội tụ trên các mô đích và hoạt động thông qua các vòng phản hồi để điều chỉnh sự tiết dịch, nhu động và lưu lượng máu phù hợp với giai đoạn và thành phần của bữa ăn.

Scope

Chủ đề này bao gồm cách các phản xạ ruột nội tại, hormone đường ruột lưu thông và đầu vào tự chủ ngoại biên (đặc biệt là phế vị) được tích hợp; các giai đoạn tiêu hóa ở đầu, dạ dày và ruột; các vòng phản hồi chính bật và tắt hoạt động tiêu hóa; và giao tiếp hai chiều giữa ruột và não liên kết tất cả lại với nhau. Đây là một mục tham khảo sinh lý học và không cung cấp lời khuyên quản lý lâm sàng.

Core questions

• Các phản xạ ruột, hormone đường ruột và đầu vào phế vị tác động lên cùng một cơ quan đích như thế nào?
• Điều gì đặc trưng cho các giai đoạn tiêu hóa ở đầu, dạ dày và ruột?
• Những vòng phản hồi nào bật và tắt sự tiết dịch và nhu động tiêu hóa?
• Giao tiếp hai chiều giữa ruột và não phối hợp tiêu hóa với phần còn lại của cơ thể như thế nào?

Key concepts

• Các giai đoạn đầu, dạ dày và ruột
• Phản xạ phế vị-phế vị
• Phản xạ cục bộ (ruột)
• Sự hội tụ của tín hiệu thần kinh và nội tiết trên các cơ quan đích
• Kiểm soát phản hồi âm tính của sự tiết dịch
• Trục ruột-não
• Sự dư thừa và phối hợp kiểm soát

Mechanisms

Kiểm soát tiêu hóa diễn ra theo các giai đoạn chồng chéo. Trong giai đoạn đầu, thị giác, khứu giác và vị giác của thức ăn kích hoạt não và, thông qua dây thần kinh phế vị, chuẩn bị dạ dày và tuyến tụy trước khi thức ăn đến. Trong giai đoạn dạ dày, sự căng giãn và thành phần hóa học của thức ăn trong dạ dày thúc đẩy giải phóng gastrin và các phản xạ phế vị-phế vị làm tăng tiết axit và nhu động. Trong giai đoạn ruột, các chất dinh dưỡng và axit trong tá tràng giải phóng cholecystokinin và secretin, kích thích tiết dịch tụy và mật trong khi các tín hiệu phản hồi làm chậm quá trình làm rỗng dạ dày và tiết axit. Xuyên suốt quá trình, cùng một tế bào đích thường nhận cả đầu vào thần kinh và nội tiết hội tụ và củng cố lẫn nhau, và các vòng phản hồi âm tính—axit ức chế gastrin, thành phần tá tràng kiềm chế dạ dày—giữ cho hệ thống tự giới hạn. Các đường dẫn phế vị ngoại biên liên kết các cơ chế nội tại này với các trung tâm thân não, biến tiêu hóa thành một cuộc trò chuyện hai chiều giữa ruột và não thay vì một tập hợp các phản xạ cô lập.

Clinical relevance

Một cái nhìn tổng hợp về kiểm soát thần kinh và nội tiết là khuôn khổ để diễn giải cách hệ thống tiêu hóa nói chung phản ứng với bữa ăn và điều chỉnh theo các nhu cầu thay đổi. Mục này là sinh lý học tham khảo mô tả sự phối hợp bình thường và không phải là cơ sở để chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.

History

Bức tranh tổng thể nổi lên từ hai hướng công việc: chứng minh của Pavlov về kiểm soát thần kinh (đầu và phế vị) đối với sự tiết dịch dạ dày và tụy, và khám phá của Bayliss và Starling vào năm 1902 rằng hormone cũng kiểm soát tiêu hóa. Thế kỷ XX đã giải quyết sự cạnh tranh rõ ràng giữa kiểm soát thần kinh và hóa học thành một mô hình kết hợp, khi hệ thống thần kinh ruột, hormone đường ruột và dây thần kinh phế vị đều được đặc trưng và cho thấy hoạt động cùng nhau thông qua các phản xạ và phản hồi trong các giai đoạn tiêu hóa liên tiếp.

Key figures

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

Seminal works

• bayliss-starling-1902
• furness-2012

Frequently asked questions

Ba giai đoạn tiêu hóa là gì?

Giai đoạn đầu, được kích hoạt bởi thị giác, khứu giác và vị giác của thức ăn trước khi ăn; giai đoạn dạ dày, được thúc đẩy bởi thức ăn trong dạ dày; và giai đoạn ruột, được thúc đẩy bởi các chất dinh dưỡng và axit đến ruột non.

Tại sao tiêu hóa được kiểm soát bởi cả dây thần kinh và hormone?

Bởi vì hai hệ thống này bổ sung cho nhau: dây thần kinh cung cấp kiểm soát nhanh chóng, cục bộ và liên kết với não trong khi hormone cung cấp sự phối hợp chậm hơn, theo đường máu, và cùng với các vòng phản hồi, chúng điều chỉnh hoạt động tiêu hóa chính xác theo bữa ăn.