Mahalaukun pullistuma

Mahalaukun pullistuma estää refleksinomaisesti pohjukaissuolen motiliteettia.268 Tämä refleksi voi esiintyä ilman sentraalisia yhteyksiä, kun ainoat ekstrinsiset yhteydet mahalaukun ja pohjukaissuolen välillä ovat PVG:n kautta. In vitro -preparaateissa, jotka koostuivat mahalaukusta ja pohjukaissuolesta, jotka on yhdistetty periarteriaalisilla hermoilla marsun plexus celiacukseen, mahalaukun distension esti propulsiiviset pohjukaissuolen supistukset. Refleksin afferentti raaja kulkee gastroduodenaalihermoa pitkin, ja sillä on synaptiset yhteydet CG:n neuroneihin. CG:n neuronit ja niiden projisoinnit ylempään pancreaticoduodenaalihermoon, joka hermottaa pohjukaissuolen seinämän rakenteita, muodostavat refleksin efferentin raajan.189 In vivo -preparaatteilla tutkittaessa latenssi propulsiivisten pohjukaissuolen supistusten eston alkamiseen oli 22 sekuntia ja refleksin kesto 108 sekuntia. In vitro tutkittaessa latenssi oli 27 sekuntia ja kesto 158 sekuntia. Sekä latenssi että kesto ovat erittäin pitkiä siihen nähden, mitä hermorefleksiltä odotetaan, mikä herättää kysymyksiä refleksin tarkasta mekanismista. Vastaus löytyi kaniineissa tehdyistä innovatiivisista ja uusista kokeista, jotka koskivat gastroduodenaalista inhibitorista refleksiä.110,114,234-237 Aivan kuten marsun CG:n in vitro -preparaattien kohdalla, pohjukaissuolen eston alkamisajan latenssi mahalaukun vatsaontelon venytyksen jälkeen ja eston kesto olivat melko pitkiä ja vaihtelivat välillä 1-10 min ja 5-45 min.110 Refleksin keskinopeus oli noin 1 cm min-1. CG:n ja mahalaukun ja pohjukaissuolen alueet yhdistävien hermosäikeiden superfuusio natriumittomalla liuoksella, kalsiumittomalla liuoksella ja kalsiumkanavan salpaajilla ei vaikuttanut inhiboivaan reflekseihin.234 Yllättäen refleksin havaittiin järjestyvän ilman toimintapotentiaalien aktiivisuutta. Sen sijaan herätteen johtuminen edellyttää natrium- tai kalsiumriippuvaisten toimintapotentiaalien sijasta keramidin toistuvaa tuotantoa sekä afferentteja että efferenttejä kuituja pitkin. Lisäksi mahalaukun venytys ei aiheuttanut nopeaa synaptista aktiivisuutta CG-neuroneissa. Sen sijaan venytys aiheutti pitkäkestoisia (3-11 min) muutoksia kalvopotentiaalissa.110 Kanin gastroduodenaalisen inhibitorisen refleksin mekanismi näyttää perustuvan keramidin tuotannon lisääntymiseen lipidisäiliöissä afferenteissa ja efferenteissa kuiduissa. Mahalaukun ja pohjukaissuolen yhdistävien hermosäikeiden superfuusio selektiivisillä sfingomyelinaasin estäjillä poisti refleksin, kun taas bakteerien sfingomyelinaasi ja keramidianalogi C2-seramidi aiheuttivat molemmat pohjukaissuolen supistumisen eston. Välittäjä CG:n neuronien tasolla näyttää olevan NO. Ainoastaan CG:hen lisätyt NOS-salpaajat ja NO-pelastajat estivät refleksin. cGMP-fosfodiesteraasin ja 8-bromi-cGMP:n estäjät, joita annosteltiin yhdyskuitujen päälle, estivät pohjukaissuolen motiliteettia myös ilman mahalaukun venytystä, kun taas liukoisen guanylyylisyklaasin esto poisti refleksin. Refleksi näyttää siis organisoituvan seuraavalla tavalla (kuva 20.21): mahalaukun venytys aktivoi gastrofugaalisten hermosolujen sfingomyelinaasia, joka käynnistää keramidin tuotannon lipidisäiliöissä; keramidi puolestaan johtaa solunsisäisesti varastoituneen kalsiumin vapautumiseen, joka aktivoi NO-cGMP-reitin; ja guanylaattisyklaasiaktiivisuus lisää cGMP:n tuotantoa, joka aktivoi sfingomyelinaasia viereisissä säiliöissä varmistaen etenemisen pitkin afferenttista reittiä. CG:ssä NO vapautuu gastrofugaalisten neuronien synapseissa, joissa se aktivoi cGMP-reitin ja keramidin tuotannon efferenttisissä kuiduissa. Pohjukaissuolen noradrenergisistä hermopäätteistä vapautuvan, supistumisaktiivisuutta vähentävän lähettimen luonnetta ei vielä tunneta. Tiedetään kuitenkin, että se ei ole NO eikä noradrenaliini, koska NO-syntaasin estäjät ja propranololi, fentolamiini tai guanetidiini, jotka on lisätty ainoastaan pohjukaissuoleen, eivät vaikuttaneet estoon. On vielä selvitettävä, toimiiko samanlainen mekanismi rinnakkain toimintapotentiaalista riippuvaisten mekanismien kanssa suolisto-suolikanavan refleksissä. Toinen keramidin ja NO:n rooli kanin CG:ssä näyttää olevan sen kyky moduloida nikotiinista aktivaatiota, joka johtuu asetyylikoliinin vapautumisesta keskeisistä preganglionisista hermoista. CG:ssä vapautuva NO gastrofugaalisten neuronien aktivoituessa mahalaukun vatsaontelon seurauksena voi muuttaa CG:n neuroneihin kohdistuvaa keskushermoston ohjausta.115 Ceramidi aiheuttaa NO:n vaikutusten porttauksen ohjaamalla systemaattisesti keskushermoston preganglionisia sisääntulovirtoja kohti inhibitiota.269

Kuva 20.21. Malli hermosolujen herätteen johtumisesta ilman toimintapotentiaaleja.

(Vasen): Neutraalin sfingomyelinaasin aktivoituminen laukaisee seramidin tuotannon lautoissa, jota seuraa kalsiumin vapautuminen solunsisäisistä varastoista, jotka puolestaan aktivoivat NO-cGMP-reitin. Tämä reitti aktivoi alavirtaan sfingomyelinaasia viereisissä lautoissa, mikä varmistaa herätteen etenemisen. (Muokattu lähteestä235 luvalla.) (Oikealla). Malli gastroduodenaalisen inhibitorisen refleksin (GIR) keliakiaalisen pleksin organisaatiosta. Mahalaukun venytys aktivoi mekanoreseptorin, joka käynnistää hermosolujen herätteen johtumisen ilman toimintapotentiaaleja, jotka perustuvat toistuvaan sekuntivälittäjäaineiden sekvenssiin. Plexus celiacuksen tasolla kalsiumin pääsy solunulkoisesta osastosta aktivoi NOS:n, mikä johtaa NO:n tuotantoon riittävän suurina pitoisuuksina, jotta se diffundoituu kalvojen läpi ja saavuttaa motoriset efferentit neuronit. Täällä NO stimuloi GC:n aktivoitumista ja sitten c-GMP:n tuotantoa. c-GMP puolestaan käynnistää herätteen johtumisen ilman toimintapotentiaalia pitkin liikehermosäikeitä. Neurotransmitteri, jonka luonne on vielä määrittelemättä, vapautuu pohjukaissuolen lihaskerroksissa vähentäen pohjukaissuolen supistusten amplitudia.

(Muokattu 237:stä luvalla.) (Luvalla Mayo Foundation for Medical Education and Research, kaikki oikeudet pidätetään.)