17.7
Neurale regulatie
De spijsvertering begint met een hoofdfase die het spijsverteringsstelsel voorbereidt op het ontvangen van voedsel. Wanneer onze hersenen visuele of r…
- [Instructeur] Tijdens het eerste deel van spijsvertering, de cefalische fase, reageren de hersenen op gerelateerde prikkels, zoals de visuele of olfactorische informatie over voedsel voordat het de mond binnenkomt. Een dergelijke geconditioneerde controle is ontworpen om het spijsverteringsstelsel voor te bereiden door het activeren van neurale impulsen in de hersenzenuwen die geïnnerveerde speekselklieren om meer speeksel te produceren. De vaguszenuw wordt ook geactiveerd en verhoogd de productie van maagsap in de maag.
Zodra voedsel wordt ingeslikt, wordt de spijsvertering een ongeconditioneerde reflex die wordt beheerst door een tak van het autonome zenuwstelsel genaamd het enterische zenuwstelsel, of ENS, die soepele spierbewegingen regelt die het voedsel langs het spijsverteringskanaal, van de slokdarm tot de anus, bewegen en voortstuwen. De komst van voedsel in de maag tijdens de maagfase rekt de wanden uit en de uitzetting wordt gedetecteerd door mechanoreceptoren in het ENS. Andere sensorische receptoren, chemoreceptoren, detecteren veranderingen in pH in de maag als het voedsel wordt omgezet in chyme, een vloeibaar mengsel van voedsel en maagsappen.
Tijdens de darmfase, wanneer de chyme zich in de twaalfvingerige darm, het begin van de dunne darm, beweegt, worden soortgelijke receptoren geactiveerd. In zowel de maag- als de darmfase is de activering van ENS-receptoren verbonden met de afscheiding van spijsverteringshormonen, waardoor een neuroendocriene relatie in de spijsvertering ontstaat.
View the full transcript and gain access to JoVE Core videos
Q1: What happens during the cephalic phase of digestion?
During the cephalic phase, the brain responds to visual or olfactory information about food before it enters the mouth. This triggers neural impulses in cranial nerves that stimulate salivary glands to produce more saliva and activate the vagus nerve to increase gastric juice production in the stomach. The cephalic phase is a conditioned response modified by appetite and desire, which are controlled by the hypothalamus and amygdala.
Q2: How does the enteric nervous system control digestion after food is swallowed?
Once food is swallowed, the enteric nervous system (ENS) governs digestion as an unconditioned reflex. The ENS directs smooth muscle movements that churn and propel food along the digestive tract through monogastric digestion and peristalsis. Unlike the cephalic phase, this process occurs automatically regardless of food type and does not require conscious learning or brain involvement.
Q3: What role do mechanoreceptors and chemoreceptors play in the gastric and intestinal phases?
Mechanoreceptors detect stretching and distension of the stomach and duodenum walls when food arrives. Chemoreceptors detect changes in pH and chemical composition of chyme, the liquid mixture of food and gastric juices. This sensory information from both receptor types is used to coordinate digestive steps and signal the release of digestive hormones through a neuroendocrine relationship.
Q4: Why is the enteric nervous system sometimes called the little brain?
The enteric nervous system contains 200-600 million neurons and uses many of the same neurotransmitters as the central nervous system and brain. Because of these similarities, ENS neurons are susceptible to the same neurological insults as brain neurons, creating links between gut disorders and neurological disorders like Parkinson's disease.
Q5: How does the enteric nervous system communicate with the brain?
The enteric nervous system functions mostly independent of the brain, with approximately 90% of communication flowing from the ENS to the brain rather than the reverse. These messages provide the brain with information about satiety, nausea, bloating, and other digestive states, establishing a bidirectional gut-brain axis that influences overall digestive regulation.
Q6: What is the difference between conscious and unconscious digestive processes?
The brain directs skeletal muscles for conscious processes like swallowing and defecation. The enteric nervous system, however, directs smooth muscle movements and sensory detection throughout the digestive tract automatically. This division allows voluntary control over entry and exit of food while the ENS handles involuntary propulsion and chemical processing.
Q7: How does appetite influence the cephalic phase of digestion?
Appetite and desire, controlled by the hypothalamus and amygdala, modify preparatory responses during the cephalic phase. Individuals produce more saliva and experience stomach rumblings in anticipation of preferred foods like apple pie compared to less desirable foods like broccoli. This learned response demonstrates how emotional and visceral brain areas personalize digestive preparation.