Neurale regulatie

De spijsvertering begint met een cephalische fase die het spijsverteringssysteem voorbereidt om voedsel te ontvangen. Wanneer onze hersenen visuele of olfactorische informatie over voedsel verwerken, triggert het impulsen in de hersenzenuwen die de speekselklieren en de maag innerveren om zich voor te bereiden op voedsel.

De cephalische fase is een geconditioneerde of aangeleerde reactie op bekend voedsel. Onze eetlust of verlangen naar een bepaald voedingsmiddel verandert de voorbereidende reacties die door de hersenen worden aangestuurd. Individuen produceren mogelijk meer speeksel en maaggerommel in afwachting van appeltaart dan van broccoli. Eetlust en verlangen zijn producten van de hypothalamus en amygdala – hersengebieden die verband houden met viscerale processen en emoties. Na de cephalische fase wordt de spijsvertering gereguleerd door het enterisch zenuwstelsel (EZS) als een ongeconditioneerde reflex. Individuen hoeven niet te leren hoe ze voedsel moeten verteren; het gebeurt ongeacht of het appeltaart of broccoli is.

De EZS is uniek omdat het (grotendeels) onafhankelijk van de de hersenen functioneert. Ongeveer 90% van de communicatie zijn berichten die van de EZS naar de hersenen worden gestuurd in plaats van andersom. Deze berichten geven de hersenen informatie over verzadiging, misselijkheid of een opgeblazen gevoel.

Het EZS, als onderdeel van het perifere zenuwstelsel, is ook uniek omdat het zowel motorische als sensorische neuronen bevat. De EZS stuurt bijvoorbeeld gladde spierbewegingen aan die voedsel mengen en voortstuwen door het spijsverteringskanaal – van de slokdarm naar de anus. De hersenen sturen echter de skeletspieren aan die bewuste processen uitvoeren, zoals slikken en ontlasting hebben.

Sensorische EZS-neuronen detecteren veranderingen in de maag en darm. Mechanoreceptoren detecteren uitrekking en uitzetting van de maag- en twaalfvingerige darmwand wanneer voedsel deze holtes binnenkomt. Chemoreceptoren detecteren vervolgens veranderingen in de chemische samenstelling van de chymus, zoals pH-waarden en de aanwezigheid van eiwitten en vetten. Deze informatie wordt gebruikt om elke stap in de spijsvertering te stimuleren en te coördineren met het endocriene systeem om spijsverteringshormonen vrij te maken.

Het EZS bevat 200-600 miljoen neuronen en wordt soms de "kleine hersenen" genoemd. Het gebruikt veel van dezelfde neurotransmitters als het centrale zenuwstelsel (CZS) en de hersenen. Hierdoor zijn neuronen in het EZS vatbaar voor dezelfde neurologische impacts als hersenneuronen, waardoor een verband ontstaat tussen darmaandoeningen en neurologische aandoeningen. Mensen met de ziekte van Parkinson vertonen de neuronen in zowel het EZS als de hersenen bijvoorbeeld vergelijkbare ziektesymptomen, waaronder alfa-synucleïn en Lewy-lichaampjes.