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17.7: Neurale Regulation
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Neural Regulation
 
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17.7: Neural Regulation

17.7: Neurale Regulation

Digestion begins with a cephalic phase that prepares the digestive system to receive food. When our brain processes visual or olfactory information about food, it triggers impulses in the cranial nerves innervating the salivary glands and stomach to prepare for food.

The cephalic phase is a conditioned or learned response to familiar foods. Our appetite or desire for a particular food modifies the preparatory responses directed by the brain. Individuals may produce more saliva and stomach rumblings in anticipation of apple pie than of broccoli. Appetite and desire are products of the hypothalamus and amygdala—brain areas associated with visceral processes and emotion. After the cephalic phase, digestion is governed by the enteric nervous system (ENS) as an unconditioned reflex. Individuals do not have to learn how to digest food; it happens regardless of whether it is apple pie or broccoli.

The ENS is unique in that it functions (mostly) independent of the brain. About 90% of the communication are messages sent from the ENS to the brain rather than the other way around. These messages give the brain information about satiety, nausea, or bloating.

The ENS, as part of the peripheral nervous system, is also unique in that it contains both motor and sensory neurons. For example, the ENS directs smooth muscle movements that churn and propel food along the digestive tract—from the esophagus to the anus. The brain, though, directs the skeletal muscles that perform conscious processes like swallowing and defecation.

Sensory ENS neurons detect changes in the stomach and intestine. Mechanoreceptors detect stretching and distension of the stomach and duodenum linings when food enters these cavities. Chemoreceptors then detect changes in the chemical composition of the chyme—like pH levels and the presence of proteins and fats. This information is used to propel each step in digestion and to coordinate with the endocrine system to release digestive hormones.

The ENS contains 200-600 million neurons and is sometimes referred to as the “little brain.”.It uses many of the same neurotransmitters as the central nervous system (CNS) and brain. Because of this, neurons in the ENS are susceptible to the same neurological insults as brain neurons, creating a link between gut disorders and neurological disorders. For example, in people with Parkinson’s disease, neurons in both the ENS and brain show similar disease symptoms such as alpha-synuclein inclusions and possibly Lewy bodies.

Die Verdauung beginnt mit einer kephalischen Phase, die das Verdauungssystem auf die Nahrungsaufnahme vorbereitet. Wenn unser Gehirn visuelle oder olfaktorische Informationen über die Nahrung verarbeitet, löst es in den Hirnnerven Impulse aus. Diese Impulse regen die Speicheldrüsen und den Magen zur Nahrungsaufnahme an.

Die kephalische Phase ist eine konditionierte oder erlernte Reaktion auf bekannte Nahrungsmittel. Unser Appetit oder Wunsch nach einem bestimmten Nahrungsmittel beeinflusst die vorbereitenden Reaktionen, die vom Gehirn gesteuert werden. Individuen können in Erwartung auf Apfelkuchen mehr Speichel und Magengrummeln produzieren als auf Brokkoli. Appetit und Verlangen sind Produkte des Hypothalamus und der Amygdala. Das sind Gehirnbereiche, die mit viszeralen Prozessen und Emotionen verbunden sind. Nach der kephalischen Phase wird die Verdauung durch das enterische Nervensystem (ENS) als unkonditionierter Reflex gesteuert. Individuen müssen nicht lernen, wie man Nahrung verdauen kann. Es geschieht unabhängig davon, ob Apfelkuchen oder Brokkoli verdaut werden muss.

Das ENS ist insofern einzigartig, als dass es (meistens) unabhängig vom Gehirn funktioniert. Etwa 90% der Kommunikation sind Nachrichten, die von der ENS an das Gehirn gesendet werden und nicht etwa umgekehrt. Diese Nachrichten geben dem Gehirn Informationen über Sättigung, Übelkeit oder Blähungen.

Das ENS ist als Teil des peripheren Nervensystems auch insofern einzigartig, als dass es sowohl motorische als auch sensorische Neuronen enthält. Zum Beispiel leitet das ENS die Bewegungen der glatten Muskeln, die die Nahrung entlang des Verdauungstrakts von der Speiseröhre zum Anus bewegen und vorwärtstreiben. Das Gehirn hingegen steuert die Skelettmuskeln, die bewusste Prozesse wie Schlucken und Stuhlgang durchführen.

Sensorische ENS-Neuronen erkennen Veränderungen im Magen und Darm. Mechanorezeptoren erkennen Dehnung und Dehnung der Magen-und Zwölffingerdarmschleimhaut, wenn Nahrung in diese Räume gelangt. Anschließend erkennen die Chemorezeptoren Veränderungen in der chemischen Zusammensetzung des Chymus. Sie erkennen z.B. pH-Werte und das Vorhandensein von Proteinen und Fetten. Diese Informationen werden verwendet, um jeden Schritt in der Verdauung voranzutreiben. Sie koordinieren mit dem endokrinen System, um Verdauungshormone freizusetzen.

Das ENS enthält zwischen 200 und 600 Millionen Neuronen. Daher bezeichnet man es auch manchmal als “kleines Gehirn”. Es verwendet viele der gleichen Neurotransmitter wie das zentrale Nervensystem (ZNS) und das Gehirn. Aus diesem Grund sind die Neuronen im ENS anfällig für dieselben neurologischen Insulte wie die Hirnneuronen, wodurch eine Verbindung zwischen Darmstörungen und neurologischen Störungen hergestellt wird. Zum Beispiel zeigen Neuronen im ENS und im Gehirn bei Menschen mit Parkinson ähnliche Krankheitssymptome wie Alpha-Synuclein-Einschlüsse und möglicherweise Lewy-Körperchen.


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