مرکز دانلود خلاصه کتاب و جزوات دانشگاهی

شانتقال حسي در مجراي معده- رده

 

چكيده

مجراي معده روده (GI) بايد وظايف خيلي مخالف و مختلف را متعادل كند و بايد پروسه هضم و جذب مواد غذايي را انجام دهد. در حين حال، مجراي GI بايد از خود در برابر متريال آنتي ژني و پاتوژني حفاظت كند. توانايي حس كردن محيط مكانيكي و شيميايي در ديواره احشا و روده براي هماهنگي و رهبري پاسخ مناسب كه هضم مواد غذايي را تسهيل مي‌كند يا دفع سريع از طريق اسهال/ استفراغ را تسهيل مي‌كند خيلي مهم است.

در اين رابطه، مجراي GI، غني از عناصر حسي است كه محيط احشا را مانيتور مي‌كنند. نورون‌هاي روده يك منبع از اين اعصاب حسي هستند كه مسئول تمركززدايي احشا براي انجام وظايف رفلكس پيچيده هستند. آوران‌‌هاي روده نه تنها در كنترل اين رفلكس دخيل هستند بلكه موجب حس كردن تحت بعضي شرايط مي‌شوند. مكانيسم‌هاي حسي داخلي و خارجي چند ويژگي مشترك دارند ولي ويژگي‌هاي مختلفي هم دارند. هدف اين بررسي خلاصه كردن نظرات فعلي مربوط به پردازش حسي در اعصاب روده‌اي و بروني و مخصوصاً اشاره به داروشناسي مسيرهاي حسي بروني nociceptirve است.

 

كليد واژه‌ها

شيمي حساسيت، نورون‌هاي حسي روده‌اي و نورون‌هاي حسي بروني، مكانيكي، حساسيت، موداليتي حسي، nociceptione احشايي.

 

مقدمه

اين بررسي تلاش گروهي براي بررسي انتقال حسي در مجراي GI است. هر نويسنده به بخش مجزايي كمك كرد و مسئوليت هر بخش به عهده افراد زير است:

جنبه‌هاي اصلي انتقال حسي، بروني و دروني: دي گراندي و ام اسكمان

شناسايي گيرنده‌هاي مكانيكي احشا: اي، جي، ايچ بروكس و داروشناسي

مسيرهاي آوران nociceptive : ال اي بلاك شو

 

جنبه‌هاي اصلي انتقال حسي دروني و بروني

وظيفه معده روده به وسيله عناصر دروني و بروني سيستم عصبي اتوماتيك كنترل و هماهنگ مي‌شود. عناصر دروني در سيستم عصب روده (ENS) و عصب گانگليون بين لايه‌هاي عضله و مخاط واقع شده‌اند. ENS مي‌تواند مستقل از سيستم عصب مركزي (NS) عمل كند. و حاوي مسيرهاي رفلكسي است كه ترشح، حركت و جريان خون لازم براي هضم و جذب را كنترل مي‌كنند.

عناصر بروني شامل مسيرهاي پاراسمپاتيك و سمپاتيك هستند كه ENS را به ديواره احشا متصل مي‌كنند و به وظيفه افكتور به وسيله تنظيم رفلكس‌هاي روده اثر مي‌گذارد.

مسيرهاي بروني هم اطلاعات حسي را منتقل مي‌كنند و مبناي مكانيسم‌هاي رفلكسي نخاع و بن مغز هستند كه وظيفه هضم و گوارش را تنظيم مي‌كنند و به مسيرهاي اتوماتيك مركزي ديتا مي‌دهند كه رفتار غذا و بيماري را تنظيم مي‌كنند و موجب حس‌هاي درناك و غيردرناك مي‌شوند.

هدف بخش اول، خلاصه كردن نظرات فعلي مربوط به پردازش حسي در عصب روده و برون روده است.

اين موضوعات را به صورت مجزا بحث مي‌كنيم ولي با توجه به آوران‌هاي نخاعي، واگال و نوروني روده به ويژگي‌هايي تأكيد مي‌كنيم كه خيلي متفاوت هستند و يا مشابه هستند. يك تفاوت بارز اين است كه اندام‌هاي سلولي نورون‌هاي روده به طور مستقيم با نيروهاي مكانيكي تماس دارند كه در حالي كه نورون‌هاي حسي نخاع و عصب واگ در گانگلياي دور قرار دارند. ويژگي‌هاي مشترك شامل موداليته‌هاي حسي براي گيرنده‌هاي مكانيكي و شيميايي، همپوشاني زمينه‌هاي گيرنده، رابطه با سلول‌هاي حسي غيرنوروني و تنظيم به وسيله واسطه‌هاي ترشح شده در طول سيگنال سازي فيزيولوژيكي و در پاسخ به آسيب و التهاب هستند (جدول1). زمينه‌هاي بحث را نشان مي‌دهيم و به چند سؤال مهم براي شناخت سيگنال سازي حسي در احشا مي‌پردازيم.

 

سيگنال سازي حسي در ديوار احشا

آوران‌هاي عصب واگ و نخاعي به ترتيب در Nodose/ jugular و گنگلياي ريشه دورسال (DRG) اندام سلولي دارند.

اين نورون‌ها به ساقه مغز و طناب نخاع مي‌رسند و به سطوح مختلف ديواره احشا مي‌رسند مثل عضله، اپيتليوم مخاط و گنگلياي روده، ساير پايانه‌ها هم در اتصال‌هاي serosa و فرنتريك پايان مي‌يابند و شبكه‌اي متراكم حول رگ‌هاي خوني فرنتريك در ديواره احشا تشكيل مي‌دهند. اين پايانه‌هاي مختلف حاوي رفت و آمد ثابت جريان آوران به CNS هستند و به اطلاعات مربوط به فعاليت در داخل و خارج ديواره سلول مربوط هستند. آوران‌هاي واگ در احشاي پروكسيمال و نخاع و مخصوصاًً در آوران‌هاي لگن فراوان هستند و در احشاي دور فراوان هستند ولي عصب‌دار كردن در مقايسه با ENS فراوان‌تر است. تقريباً 50000 آوران واگ به مجراي GI مي‌رسند و اين تعداد براي آوران‌هاي نخاع هم صدق مي‌كند. آوران‌هاي واگ و نخاع كلاً آوران‌هاي احشا به حساب مي‌آيند كه خصوصيات و وظايف مشتركي دارند. چند زير مجموعه از نورون‌هاي nodose و jugular وجود دارد كه خصوصيات مورفولوژي، بيوشيميايي و عملكردي متفاوتي دارند. به علاوه پترن (الگوي) بيان گيرنده‌ها، كانال‌هاي يون و مولكول‌هاي مبدل سيگنال بين اين آوران‌هاي nodose و نخاع متفاوت هستند و خصوصيات و وظايف مختلف نشان مي‌دهند.

بيش از 100 سال قبل معلوم شد كه فعاليت حركتي هماهنگ در روده‌هاي مرتبط به ENS اتفاق مي‌افتد. يعني در احشا، چند عنصر حسي وجود دارد كه مي‌توانند فعاليت رفلكسي معده را بدون هيچ ورودي از عصب بروني شروع و حفظ كنند. پس ENS حاوي سلول‌هاي تخصصي است كه مثل نورون‌هاي حسي پاسخ دهنده به محيط مكانيكي و شيميايي عمل مي‌كنند و خروجي مناسب را به موتونورون‌هاي عضله و ترشحي مي‌رسانند.

هويت و نقش انتقال حسي روده، منبع بحث‌هاي فراواني بوده‌اند چون ترمينولوژي آنها هنوز معلوم نيست. نورون‌هاي روده كه مسئول تبادل حسي هستند نورون‌هاي حسي ذاتي، نورون‌هاي حسي روده‌اي يا نورون‌هاي آوران اوليه ذاتي نام دارند. علي رغم اينكه به خارج از ديواره احشا به ENS نمي‌رسند پس نقش آوران يا حضور آن در احساس معلوم نيست.

همين طور همه آوران‌هاي واگ و نخاع واسطه حواس نيستند پس نورون‌هاي حسي به حساب نمي‌آيند. از واژه‌هاي آوران، حسي، قابل حس موقع توصيف انواع نورون‌ها به صورت مترادف هم استفاده مي‌شود.

ما مي‌خواهيم به مسائل مفهومي مهمتر مربوط به انتقال سيگنال حسي و كاربرد كلمات آوران و حسي به جاي هم بپردازيم. اكثر ديتاهاي مربوط به انتقال حسي روده براساس تحقيقات انجام شده روي guinea pig ilenm هستند. در اين منطقه سلول خاصي به نام نورون هيپرپولاريزاسيون (AH) مثل نورون حسي روده عمل مي‌كند. حدود 30% نورون‌هاي روده در شبكه روده خوك، نورن‌هاي AH هستند كه عصب حسي روده فراوان است و دامنه آنها بيشتر از عصب حسي بروني است. خصوصيات نورون‌هاي AH به صورت زير هستند:

تخليه spike فازي، جزء spike حمل شده به وسيله جريان كلسيم، AHP آرام پس از تخليه پتانسيل عمل و پروسه‌هاي طولاني كه بعضي از آنها به عضله و بعضي‌ها به مخاط مي‌رسند.

حدود 90% نورون‌هاي Dogiel نوع 2 در ileum خوك حاوي اين AHPهاي آهسته هستند. بسياري از اينها كالبيندين پروتئين پيوند كلسيم نشان مي‌دهند كه به عنوان ماركر نورون‌هاي حسي روده عمل مي‌كنند. اين ويژگي‌ها از ويژگي‌هاي انواع ديگر سلول متفاوت هستند كه به آن نورون‌هاي s مي‌گويند. و تخليه spike تونيك نشان مي‌دهند و فاقد AHP هاي آهسته هستند و پتانسيل عمل ناشي از سديم دارند و EPSP سريع دريافت مي‌كنند. بيشتر نورون‌هاي s از نورون‌هاي حركتي يا بين نورون هستند.

در حالي كه نورون‌هاي s داده‌هاي سيناپسي فراواني دارند ولي نورون‌هاي AH خيلي كمي مي‌توانند SPSP سريع توليد كنند و در مقايسه با نورون‌هاي s، دامنه كمي دارند. هر چند، ويژگي مشترك اين نورون‌هاي روده، توليد پتانسيل‌هاي سيناپسي آهسته و نقش تنظيمي مكانيسم‌هاي بازدارنده پيش سيناپسي در شكل دهي انتقال سيناپس، خصوصيات هماهنگ با نقش‌هاي بين نورون‌ها و نورون‌هاي حركتي هستند.

پس نمي‌توان وظايف را فقط براساس مورفولوژي و رفتار تروفيزيولوژي نورون‌ها مشخص كرد. اين مورد براي مناطق غير از ileum و در گونه‌هايي غير از خوك صدق مي‌كند كه در زير توضيح مي‌دهيم. اولاً، چند رفلكس دروني در مناطق احشاي خوك وجود دارد كه عاري از نورون‌هاي AH هستند. يك نمونه آن منطقه corpus خوك است كه رفلكسي‌ها در پاسخ به تورم به وسيله ENS حاوي فقط نورون‌هاي s روده تشكيل مي‌شوند. دوماً، در شبكه عضلاني روده انسان و نورون‌هايAH خيلي كمي وجود دارد هر چند تورم به وجود آمده از فعاليت رفلكسي peristaltic به راحتي برانگيخته مي‌شود. سوماً، فقط 17% نورون‌هاي Dogicel نوع II در شبكه روده ileum خوك داراي AHP آهسته هستند و اكثر نورون‌هاي روده كه پروسه‌هاي طولاني دارند مي‌توانند EPSP سريع دريافت كنند، برخلاف همتاهاي‌شان در خوك.

سرانجام، در روده عقب خوك، حساسيت به كشيدگي در نورون‌هاي s ثبت شده است نه در نورون‌هاي AH. پس، تفاوت‌هاي مخصوص گونه و منطقه در مورفولوژي، الكتروفيزيولوژي، نوروشيمي و نوروفارماكولوژي به اين معني است كه نمي‌توان همه وظايف حسي را به يك نوع نورون نسبت داد.

عناصر حسي كه جزء اصلي فعاليت رفلكسي گوارشي هستند در گونه‌ها و مناطق مختلف احشا حفظ نشده‌اند. مي‌توان گفت كه اين تنوع و اختلاف از ويژگي‌هاي منحصر به فرد ENS است و بيانگر سازگاري با وظايف تخصصي مناطق مختلف احشا هستند (كه در زير بحث مي‌كنيم). هنوز معلوم نيست اين مورد درست باشد ولي براي پي بردن به انتقال حسي در ENS مهم است.

حساسيت مكانيك براي نورون‌هاي AH روده ileum خوك و نورون‌هاي s روده در كولون عقب خوك توصيف شده است كه انعكاس فعاليت عضله مخصوص منطقه است. در حالي كه فعاليت عضله فازي در ايلئوم بارزتر است ولي فعاليت عضله تونيك در كولون عقب بارزتر است. تطبيق سريع نورونAH براي پخسخ به فعاليت فازي مناسب است چون تخليه spike، فازي است و به وسيله AHP آهسته محدود مي‌شود. تطبيق آهسته نورون‌ s مي‌تواند به تغييرات پايدار در تن عضله پاسخ دهد و مي‌تواند تخليه spike تونيك توليد كند. نورون‌هاي AH در كولون عقب خوك قرار دارند ولي حساسيت مكانيكي‌شان از بين مي‌رود چون اسپنسرو، اسميت، فعاليت نوروني در طول كشش پايدار را ثبت كردند نه پاسخ فوري به كشيدگي بافت.

منطقه ديگري كه فعاليت عضله تونيك در آن بارز است منطقه fundus/corpus است. نورون‌هاي AH در اين منطقه وجود ندارند. هر چند، تورم برانگيخته مي‌شود ولي پاسخ‌هاي عضله ميانجي شده خنثي در corpus معده برانگيخته مي‌شوند يعني حساسيت مكانيكي نورون‌هاي s در شبكه روده- معده ديده مي‌شود. نورون‌هاي AH در antrum معده شناسايي شده‌اند (منطقه‌اي كه در اصل فعاليت فازي دارد).

 

حساسيت شيميايي

مكانيسم‌هاي شيمي- حسي در حين تكامل محفوظ شده‌اند. عناصر حسي در ديواره احشا شامل ترمينال‌هاي عصب حسي هستند كه منشأ بروني و روده‌اي دارند و به طور مستقيم به محيط شيميايي‌شان و سلول‌هاي روده- اندوكرين اپي تليوم مخاط كه محيط روده را مانيتور مي‌كند و پايانه‌هاي حسي را در پي آزاد شدن انواع ميانجي‌هاي شيميايي فعال مي‌كند پاسخ مي‌دهند (جدول1). سلول‌هاي روده- اندوكرين مشابه سلول‌هاي حسي اوليه در جوانه‌هاي چشايي احشا هستند و به آنها سلول‌هاي چشايي روده گفته مي‌شود.

اين سلول‌ها، تافت ميكروويلي دارند كه با مجرا روده در تماس است و محتويات مجرا را مانيتور مي‌كند و در پاسخ به محرك مناسب مي‌تواند محتويات گرانول‌هاي ذخيره در غشاي بازو- لترال را ترشح كند و ترمينال‌هاي آوران در مجاورت lamina propria را تحريك كند. پايانه‌هاي عصب حسي به اپي‌تليوم در محيط نامناسب مجرا ترشح نمي‌كنند پس اين سلول‌هاي چشايي و طعم، واسطه مهمي بين احشا و محتويات احشا هستند. مخصوصاً، سلول انتروكرومافين حاوي 5-HT (سلولEC) نقش مهمي مثل سلول گيرنده شيميايي دارد ولي ساير سلول‌هاي روده- اندوكريت مي‌توانند واسطه‌هاي مختلفي ترشح كنند كه از بين آنها CCK به همراه لپتين، اركسين، گرلين براي سيگنال‌هاي غذايي مهمتر هستند.

سلول‌هاي انتروكرومافين، تغييرات شيميايي مجراي احشا را حس مي‌كنند و 5-HT ترشح مي‌كنند كه سپس پروسه‌هاي نورون‌هاي AH روده و مخاطي با ترمينال‌هاي لايه زير مخاطي را فعال مي‌كند.

به علاوه 5-HT باعث تحريك soma بسياري از نورون‌هاي روده و ترمينال‌هاي آوران‌هاي بروني مي‌شود.

بسته به مقار واسطه آزاد شده (ترشح شده)، انتشار آنها به لايه‌هاي عميق‌تر و مكانيسم‌هاي جذب، مي‌توان گفت كه اكثر نورون‌هاي روده حتي نورون‌هايي كه به مخاط نمي‌رسند از واسطه‌هاي ترشح شده از سلول‌هاي ET تأثير مي‌گيرند. در مورد آوران‌هاي واگ ثبت شده در بافت زنده، پايانه‌هاي نزديك به اپي‌تليوم مخاطي به عمل 5-HT روي گيرنده‌هاي 5-HT₃ خيلي حساس هستند. حساسيت به 5-HT پس از بي‌حسي موضعي از بين مي‌رود در حالي كه پاسخ به تورم مكانيكي پايدار است.

پاسخ‌هاي سلول‌هاي AH روده به 5-HT از طريق گيرنده‌هاي 5-HT₃ تنظيم مي‌شوند هر چند گيرنده 5-HT₄ و گيرنده 5-HT_1Pهم در تبادل شيميايي نقش دارند.

مدركي در اختيار داريم كه بعضي نورون‌هاي روده در كولون خوك مخصوصاً نورون‌هاي AH حساسيت شيميايي دارند مثلاً وقتي مواد غذايي و پروتون‌ها به طور مستقيم پاسخ‌هاي soma را بر مي‌انگيزند. (جدول1) مثلاً بوتيرات اسيد چرب زنجيره كوتاه باعث برانگيختن پاسخ دو فازي مي‌شود كه شامل تحريك اوليه به همراه قطبي سازي زياد در نورون‌هاي AH است. اين نورون‌ها پس از چند روز در كشت بافت به كاربرد بوتيرات پاسخ نمي‌دهند چون در اين زمان عملكرد مخاط به شدت آسيب مي‌بيند. يعني، اين نورون‌ها به آزادي 5-HT سلول EC پاسخ مي‌دهد و به كاربرد بوتيرات در soma هم پاسخ مي‌دهد.

تقريباً همه نورون‌هاي روده در شكم خوك به وسيله PH كم فعال مي‌شوند. هر چند برخلاف حساسيت آوران به پروتون‌ها كه تا حدي به وسيله فعاليت مستقيم در گيرنده‌هاي (TRPV1) پايانه‌هاي‌شان تنظيم مي‌شود و مكانيسم‌هاي اصلي حساسيت نورون‌هاي روده به اسيد معلوم نيستند. هر چند، نبود حساسيت نوروني روده به كاپستاسين و نبود واكنش ايمني TRPV1 در نورون‌هاي روده نشان مي‌دهند نقش TRPV1 در اين نورون‌ها مهم نيست.

حساسيت شيميايي نه تنها به رفتار فيزيولوژي معده مربوط است بلكه جزء مهم آلارم روده و سيستم‌هاي اضطراري است چون سموم به طور طبيعي به وسيله تغيير رفتار احشا برانگيخته مي‌شوند و تهوع و استفراغ را به وجود مي‌آورند.

 

حساسيت مكانيكي

حساسيت مكانيكي در ENS به وسيله تغيير شكل مكانيكي soma نورون يا پروسه‌هاي آن به وجو مي‌آيد كه پس از فعال سازي سنسورهاي مكانيكي غير نوروني به وجود مي‌آيد. پس سلول‌هاي EC نقش مهمي ايفا مي‌كنند چون تورم مخاط باعث ترشح 5-HT به شيوه‌اي مشابه با انتقال حساسيت شيميايي مي‌شود. آنهايي كه به طور مستقيم به تغيير شكل مخاط پاسخ مي‌دهند از نورون‌هاي زير مخاطي AH هستند. معلوم نيست چرا نورون‌هاي روده‌اي AH كه به مخاط‌ مي‌رسند و به 5-HT پاسخ مي‌دهند فقط به وسيله تورم مخاطي پس از انتقال سيناپسي به وسيله چند عنصر حسي فعال مي‌شوند.

ممكن است نورون‌هاي AH روده به ترشح 5-HT از سلول‌هاي EC به صورت مستقل از ترشح القا شده به وسيله كاربرد مواد شيميايي يا به وسيله تورم مخاط پاسخ دهند. يك دليل آن مي‌تواند طول مدت تحريك استفاده شده در تحقيقات مختلف در تركيب با تنوع گيرنده در ترمينال‌هاي مخاطي نورون‌هاي AH روده و زير مخاطي باشد. در حالي كه از تحريك تورم به مدت 30-60 دقيقه استفاده شد و نورون‌هاي زير مخاطي AH از طريق گيرنده‌هاي 5-HT متابوتروپي فعال مي‌شوند ولي تحريك شيميايي مخاط فقط چند ميل ثانيه طول مي‌كشد و از طريق ايزوتروپي، نورون‌هاي AH روده را فعال مي‌كند و به سرعت گيرنده‌هاي 5-HT₃ را حساسيت‌زدايي مي‌كند.

آوران‌هاي بروني هم به تغيير شكل مخاط حساس هستند مخصوصاً آوران‌هاي واگ و لگن. آوران‌هاي مخاطي واگ به ضربه آرام مخاط حساس هستند و هر بار كه محرك از ميدان گيرنده رد شود به تكانه‌ها تلنگر مي‌زند. آنها به تورم، تراكم يا فشردگي خيلي حساس هستند به جز در شرايطي كه تورم مخاط به خاطر پيامد كار اتفاق مي‌افتد. بسياري از اين آوران‌ها به 5-HT اگزوژن پاسخ مي‌دهند ولي اين حساسيت به وسيله انتاگونيست‌هاي گيرنده 5-HT₃ متوقف مي‌شود و پاسخ به ضربه تغيير نمي‌كند. يعني ترشح 5-HT از سلول‌هاي EC تنها مكانيسم القاي مكانيكي از مخاط نيست. هر چند، ساير واسطه‌ها هم با 5-HT ترشح مي‌شوند و مي‌توانند عناصر حسي روده و واگ را فعال كنند.

ATP كه روي گيرنده‌هاي Pz عمل مي‌كند در حساسيت مكانيكي روده نقش دارد و گيرنده‌هاي Pzx در nodose، DRG و ganglia روده بيان مي‌شوند.

عناصر حسي به تغيير شكل مكانيكي به خاطر پيامد حساسيت مكانيكي كانال‌هاي يون در ترمينال عصب پاسخ مي‌دهد. بسياري از اين كانال‌هاي يون توصيف شده‌اند ولي كانال‌هاي يون اصلي حساس شناسايي نشده‌اند. مثل اعضاي دي جنترين/ خانواده ENac و بعضي كانال‌هاي TRP. محيط فيزيكي پايانه حسي اثر مهمي روي حساسيت به نيروهاي مكانيكي دارد. به علاوه در پايانه‌هاي مخاطي توصيف شده در بالا چند پروسه بروتي و روده‌اي در لايه‌هاي عضله در گنگلياي روده و در serosa و ارتباطات فرنتريك وجود دارد. نقش ساير سلول‌ها در محيط‌شان مثل عضله نرم، سلول‌هاي cajal بينابيني (ICC) و ماهيت ماتريكس برون سلولي در القاي مكانيكي و در تفاوت‌هاي فعاليت خود به خود و آستانه (كم و زياد) و حساسيت اثر دارند.

در اين رابطه، اطلاعات آوران منتقل شده به وسيله آوران‌هاي حساس مكانيكي واگ، لگن و splanchnic تا حدي متفاوت هستند. وقتي روده متورم مي‌شود در بسياري از گيرنده‌هاي مكانيكي واگ و لگن، آستانه‌هاي فعاليت كمي دارند و به فشارهاي افزايش يافته تا چند ميلي‌متر جيوه پاسخ مي‌دهند و پاسخ‌هاي حداكثر در مراحل فيزيولوژيكي تورم بدست مي‌آيند. اين پايانه‌ها در طول تورم هم پاسخ مي‌دهند پس سيگنال به اطلاعات CNS مربوط به هر ميزان كه در طول مجراي GI اتفاق مي‌افتد هم توليد مي‌شود.

بسياري از آوران‌هاي نخاع مخصوصاً آوران‌هاي پايانه‌هاي serosa و اتصال‌هاي فرنتريك فقط به ميزان زيان‌بار تورم پاسخ مي‌دهند و به آنها nociceptor گفته مي‌شود. اينها وقتي پاسخ مي‌دهند كه روده خيلي متورم شود يا در طول انقباض قدرتمندي كه روده را تخريب مي‌كند.

حساسيت مكانيكي نورون‌هاي روده با اين حقيقت پيچيده مي‌شود كه اندام‌هاي سلولي و پروسه‌هاي دندريت‌شان در طول انقباض و تورم با نيروهاي مكانيكي در تماس باشند. نورون‌هاي روده بسته به اينكه چه منطقه حساس مكانيكي نورون فعال مي‌شود پاسخ‌هاي متفاوتي مي‌دهند. پس تغيير شكل پروسه‌هاي عصب داخل گانگليا باعث تخليه بالقوه مي‌شود در حالي كه تغيير شكل بعضي‌ها مانع تخليه spike در نورون‌هاي AH فرنتريك ايلئوم خوك مي‌شود. ساپورت از كانال‌هاي حساس مكانيكي در نورون‌هاي روده از تحقيقاتي بدست مي‌آيد كه نشان مي‌دهند تورم باعث القاي ترشح مخاط در نمونه‌هاي مخاط- زير مخاط كولون خوك مي‌شود. جزء پاسخ به كاپساسين حساس است يعني داده‌هاي آوران‌هاي بروني. هر چند جز تنظيم شده به وسيله ENS به وسيله كانال‌هاي فعال شده كششي حساس به gadolinium تنظيم مي‌شود.

تن عضله در حساسيت مكانيكي نورون‌هاي روده در ايلئوم خوك نقش دارد. كشش محيطي اين نمونه‌ها نمي‌تواند پاسخ‌هاي عصبي را القا كند. پس پاسخ عصبي به كشش پايدار در ايلئوم خوك به باز شدن كانال‌هاي فعال شده با كشش در عضله در پي انقباض عضله و ارتباط مكانيكي از عضله منقبض به نورون‌هاي AH روده و به ندرت به نورون‌هاي s روده بستگي دارد.

ساير نورون‌هاي AH روده هم در طول كشش به وسيله انتقال سيناپسي از نورون‌هايي كه به تورم پاسخ مي‌دهند هم فعال مي‌شوند. اين يافته‌ها طبق يافته‌هاي لودريتز هستند او توضيح داد كه يك مرحله مهم شروع رفلكس peristaltic، افزايش تن عضله در سايت تحريك است. اين پاسخ عضله‌اي محلي براي شروع رفلكسي‌هاي عصبي با افزايش تحريك پذيري در مدارهاي عصبي مهم است. اين مورد به مسائل باليني مربوط است چون توضيح مي‌دهد چرا تورم احشاي فلج شده باعث القاي حركت نمي‌شود.

اخيراً تحقيق اسپنسرو اسميت اين نظر را به چالش طلبيدند كه نورون‌هاي AH روده از تنها جمعيت عصب روده هستند كه به تحريك مكانيكي پاسخ مي‌دهند. در اين تحقيق، كشش پايدار در كولون عقب باعث القاي تخليه در نورون‌هاي s مي‌شود ولي نه در نورون‌هاي AH. لازم به ذكر است كه تخليه spike در نورون‌هاي s مكانيكي- حسي موقع فلج شدن عضله متوقف نمي‌شود. پس حساسيت مكانيكي در ENS خاصيت منحصر به فرد نوع نورون سينگل نيست.

 

گفتگوي بين نورون‌هاي حسي روده و بروني

آوران‌هاي نخاع و واگ شاخه‌هاي تبعي دارند كه رگ‌هاي خون را تأمين مي‌كنند و گنگلياي روده را عصب دارد مي‌كنند.

اين فيبرهاي عصب واريكوس حاوي منتقل كننده‌هايي مثل CGRP و SP هستند. فعال سازي آوران باعث مي‌شود پتانسيل عمل به صورت مركزي منتشر شود ولي پتانسيل عمل به اكسون‌هاي جانبي حمله مي‌كند و ترشح نور ترنسميترها در رفلكس آكسون محلي را تحريك مي‌كند كه براي تنظيم جريان خون و مسيرهاي رفلكسي روده عمل مي‌كند. بايد بدانيم كه رفلكس‌هاي آكسون كه به ارتباط با اندام سلولي نياز ندارند در بخش‌هاي مجزايي از احشا قرار دارند مگر اينكه اقداماتي انجام شود تا آنها را از آماده سازي خارج كنيم.

كاربرد كاپساسيون براي گانگلياي روده اثر زيادي روي تحريك پذيري دارد كه به خاطر ترشح ترنسميتر است كه ترمينال‌هاي عصب بروني تشكيل مي‌دهد. در حال با كاپساسين هم روشي است كه براي حساسيت زدايي آوران‌هاي بروني استفاده مي‌شود و آنها را غير عملي مي‌سازد. در تهيه نمونه‌هاي احشا در اين روش روي فعاليت رفلكسي اثر مهمي دارد. CGRP و SP در التهاب نوروني اثر دارند پس ترشح آنها از طريق رفلكسي‌هاي اكسون در توسعه پاسخ التهابي نقشي دارد. به علاوه CGRP آزاد شده به وسيله رفلكسي‌هاي اكسون محلي، نقش cytoprotective دارد چون ميزان جريان خون به مخاط را افزايش مي‌دهد.

با توجه به آوران‌هاي حساس به كاپساسين كه بيانگر جمعيت فيبرهاي حسي بروني هستن و ساير واسطه‌ها مي‌توانند از ترمينال‌هاي عصب حسي ترشح شوند ولي به بررسي مجدد فعاليت رفلكسي در نمونه‌هاي احشا پس از عصب زدايي بروني نياز است. در حال حاضر ابزار اين آزمايشات و بررسي‌ها موجود نيستند چون عصب زدايي جراحي باعث تغييرات سازگاري مي‌شود كه لزوماً به فيزيولوژي مربوط نيست.

برعكس، عصب زدايي القا شده بروني نه خاص است نه انتخابي بلكه ناكامل است. روش ترانسژني مثل روش توصيف شده براي موش‌هاي فاقد نوروتروفين‌ها براي تحقيقات آينده مفيد است.

رفلكس‌هاي اكسون وسيله‌اي هستند كه آوران‌ها به وسيله آنها مي‌توانند به ENS اثر بگذارند. تا چه حد عكس اين مورد اتفاق مي‌افتد و ENS به وظيفه بروني اثر مي‌گذارد؟ يك راه پاسخ به اين سؤال از طريق پايانه‌هاي لامينار داخل گنگليا است (IGLE) كه پايانه‌هاي آوران‌هاي واگ و لگن در گنگلياي روده هستند.

اين پايانه‌ها، ساختارهاي شبه سد حول گنگلياي روده تشكيل مي‌دهند كه پايانه‌ها در اين سايت با استرس و فشار توليد شده از كشش عضله مواجه مي‌شوند. نقشه ريزي ميدان گيرنده‌ پايانه‌هاي آوران در ازوفاگوس، معده و مقعد نشان مي‌دهد كه لكه‌هاي داغ يا قرمز حساسيت مكانيكي مطابق با IGLEهاي سينگل شناسايي شده به وسيله رديابي خشك هستند.

نزديكي آنها به گنگليا اين احتمال را به وجود مي‌آورد كه IGIEها در شناسايي ترشح واسطه‌ها از نروفيل سيناپسي گنگلياي روده يا بافت‌هاي اطراف نقش دارند. اين مشاهده كه سلول‌هاي گنگليون nodose براي استيل كولين و ATP گيرنده بيان مي‌كنند مشابه اين نقش است و دو نوروترنسميتر اصلي در ENS و استيل كولين اگزوژن مي‌توانند پايانه‌هاي حسي- مكانيكي واگ را فعال كنند. هر چند نقش استيل كولين اندوژن در ارتباط بين ENS و واگ هنوز معلوم نيست.

 

مفاهيم جديد در حواس احشا

حساسيت عناصر حسي بروني و روده ثابت نيست. هر دو به وسيله واسطه‌هاي آزاد شده از انواع سلول‌هاي غير نوروني در احشا تنظيم مي‌شوند مثل اجزاي سيستم ايمني احشا. اين مدولاسيون نشان دهنده حساسيت زياد احشا است كه معيار سندرم تحريك پذير روده (IBS) است كه علائم آن پس از التهاب معده- روده حاد به وجود مي‌آيند (به اصطلاح IBS پس از عفونت). برهم كنش‌هاي سيناپسي در نورون‌هاي حسي روده فراوان هستند و بخشي از پروسه فيزيولوژي تنظيم عملكرد رفلكسي روده هستند. و خصوصيات مشتركي با هسته رله براي پردازش حسي در CNS دارد پس به نورون‌هاي درجه دو يا بالاتر شباهت بيشتري دارد تا به آوران اوليه، اين ويژگي منحصر به فرد ENS است و در منابع بروني مشابه ندارد.

اين نورون‌هاي حسي روده كه خيلي تنظيم شده هستند مسئله وفاداري محرك را مطرح مي‌كنند و اين سؤال را مطرح مي‌كنند كه آيا به نمايش محرك در احشا نياز است يا نه؟ چون احشا حاوي چند برهم كنش عناصر حسي عصبي و غيرعصبي هستند كه مثل شبكه‌هاي حسي عمل مي‌كنند پس به نظر مي‌رسد كه پترن پاسخ نورون حسي روده به فعاليت رفلكسي ربطي نداشته باشد، چون خود نورون‌هاي حسي روده بخشي از مسيرهاي خود- تقويت كننده هستند.

محركت‌هاي مشابه به صورت متفاوت پيش مي‌روند بسته به ميزان تحريك پذيري شبكه حسي در زمان تحريك. احشا بدون كنترل حساسيت شبكه به درستي كار نمي‌كنند. در حالي كه محرك‌هاي مكانيكي يا شيميايي تحت شرايط كنترل شده آزمايشي مي‌توانند پاسخ‌هاي قابل تكثير توليد كنند و بدون شك اين مورد بيانگر پيچيدگي حالت فيزيولوژيكي است. مثلاً peristalsis در دئودوم سگ با غذاي خنثي اتفاق مي‌افتد در حالي كه اين بخش در حضور غذا به پترن‌هاي حركت تكه شده تغيير مي‌كند، هر چند، تورم‌هاي محلي ديواره احشا تحت هر دو وضعيت اتفاق مي‌افتند و حتي در طول تكه بندي بارزتر هستند. تحت اين شرايط، محرك خيلي وفادار مؤثر نيست و حتي خطرناك است چون عبور مواد مغذي از احشا به تورم و جذب درست نياز دارد. پس تعديل محل مرحله تحريك پذيري در شبكه حسي كه پاسخگويي به محرك خاص را تنظيم مي‌كند استراتژي هوشمندي براي يكپارچه كردن بسياري از ورودي‌هاي حسي براي تعديل ملموس رفتار احشا است.

پس، مزيت بدست آمده در شبكه‌هاي حسي براي تعيين رفتار احشا مفيد است. اين مزيت به وسيله ورودي‌هاي سيناپسي تحريك كننده و بازدارنده ساير نورون‌هاي روده، ورودي‌هاي عصب سمپاتيك و پاراسمپاتيك و رابطه با آوران‌هاي بروني، ترشح واسطه‌ها از سلول‌هاي روده- اندوكرين، سلول‌هاي بينابيني cajal و سلول‌هاي عضله تنظيم مي‌شود.

تلفيق اين اطلاعات چند مرحله از توانايي‌هاي بارز ENS است. عملكرد ENS مشابه برنامه‌هاي پيچيده‌اي است كه به وسيله جمعيت زنبورعسل انجام مي‌شوند. هر چند، اين جمعيت مثل شبكه تخصصي تصميم گيري عمل مي‌كند ولي مهارت‌هاي لازم براي هر زنبور خيلي ساده هستند.

از مفهوم شبكه به وسيله يافته‌هاي ساپورت مي‌شود كه نشان مي‌دهند ENS شامل نورون‌هايي هستند كه چند وظيفه دارند يعني نورون‌هاي روده زيادي هستند كه مولتي هدف و مولتي وظيفه هستند. پس نمي‌توان وظيفه اوليه هر سلول خاص را مشخص كرد و نمي‌دانيم آيا شناخت اين مطلب به شناخت وظيفه كلي نورون‌هاي مولتي وظيفه كمك مي‌كند يا نه. مثلاً نورون‌ s روده مكانيكي حسي در كولون دور خوك در عين حال به عنوان اينترنورون دريافت كننده داده‌هاي سيناپسي از ساير نورون‌هاي روده عمل مي‌كند. اين مورد براي نورون‌هاي AH روده مكانيكي حساس هم صدق مي‌كند كه ارتباطات بين نوروني توليد مي‌كند و براي افزايش تحريك پذيري در شبكه‌هاي حسي و اينترنوروني مهم هستند. به علاوه، در شبكه روده‌اي معده، نورون‌هاي مولتي هدف زيادي شناسايي شده‌اند. در شبكه‌ نورون‌هاي مولتي وظيفه، محرك‌هاي مكانيكي و شيميايي، نمايش عصبي دارند كه براساس ميزان فعاليت با ارتباطات جانبي هستند. پس، نمايش عصبي نشان مي‌دهد كه رفتارهاي حسي و حركتي به پترن‌هاي فعاليت در جمعيت نورون‌هايي كه با يكديگر رابطه دارند مربوط هستند. شناسايي فعاليت در هر شبكه‌اي مخصوصاً در احشا از لحاظ آزمايشي قبلي مشكل است چون ثبت‌هاي هر سلول حسي نمي‌توانند رفتار شبكه را نشان دهند. روش‌هاي مدل سازي يا تصويربرداري در آينده به شناسايي و تفسير فعاليت شبكه حسي احشا كمك مي‌كنند.

 

شناسايي گيرنده‌هاي مكانيكي احشا

نورون‌هاي حسي آوران اوليه بروني به ديواره و احشا موجب توليد حواس دقيق و فعال سازي مسير رفلكس، هماهنگي حركت GI، ترشح و جريان خون مي‌شوند. تقسيم بندي آناتومي از نورون‌هاي حسي بروني را مي‌توان شناسايي كرد. آوران‌هاي واگ مي‌توانند معده و مري را عصب‌دار كنند و تراكم روده را كاهش دهند.

آوران‌هاي نخاع thoraco-humbar مي‌توانند كل مجراي GI را عصب‌دار كنند. و آوران‌هاي نخاعي با اندام‌هاي سلولي در sacval DRG كه از طريق عصب لگن مي‌تواند روده دور را عصب‌دار كند. گيرنده‌هاي مكانيكي باعث انتقال اطلاعات مربوط به خصوصيات فيزيكي ديواره احشا مي‌شوند مثل تنش بين luminal و طول و آن و جز مهمي از اين سه مسير آناتومي است هر چند، تفاوت‌هاي مهمي در شكل و وظيفه گيرنده‌هاي مكانيكي اين سه مسير وجود دارد.

 

گيرنده‌هاي مكانيكي آوران واگ

دو دسته آوران واگ با استفاده از روش‌هاي ثبت الكترو فيزيولوژي شناسايي شده است.

گيرنده‌هاي تنش سري به تورم يا انقباض ديواره احشا پاسخ مي‌دهند و كم كم پتانسيل‌هاي عمل را قبول مي‌كنند. آوران‌هاي مخاطي به تغييرات تنشي ديواره پاسخ نمي‌دهند بلكه به وسيله محرك‌هاي مكانيكي يا شيميايي به كار رفته براي مخاط فعال مي‌شوند. آنها پايانه‌هاي واريكوز شاخه بندي حول crypts و در villi دارند و به وسيله مواد ترشح شده از سلول‌هاي روده- اندوكرين برانگيخته مي‌شوند. گيرنده‌هاي مكانيكي واگ در لايه‌هاي بيروني ديواره احشا پايانه دارند كه به تورم داخل luminal پاسخ مي‌دهند. در مري موش، معلوم شده است كه بعضي گيرنده‌هاي مكانيكي واگ (گيرنده‌هاي تنش- مخاطي) در مخاط پايانه‌هاي حسي دارند و به ضربه مخاطي خيلي آرام پاسخ مي‌دهند. گيرنده‌هاي مكانيكي واگ به تغيير طول ديواره احشا و به افزايش تنش ديواره به خاطر تورم عضله بدون تغيير طول پاسخ مي‌دهند يعني آنها مثل گيرنده‌هاي تنش سري عمل مي‌كنند كه مشابه اندام‌هاي تاندون گولژي در سيستم عضله- اسكلتي عمل مي‌كنند.

معمولاً آنها آستانه‌هاي خيلي كمي به كشش دارند و به تدريج با تورم پايدار سازگار مي‌شوند.

شناسايي مورفولوژي گيرنده‌هاي مكانيكي واگ

توانايي شناسايي مورفولوژي نورون‌هاي حسي شناسايي شده در شناخت مبناي نوروفيزيولوژي حسي پوست مفيد نيست. اين مورد براي آوران‌هاي احشايي به خاطر عصب‌دار كردن متراكم به وسيله اكسون‌هاي وابران اتوماتيك مشكل است. (سمپاتيك، پاراسمپاتيك، در احشا و روده) كه مانع شناسايي مثبت اكسون‌هاي ثبت شده مي‌شود. با به كار بردن تكنيك‌هاي نامگذاري antrograde براي نامگذاري اكسون‌هاي بروني در عصب مي‌‌توان مورفولوژي گيرنده‌هاي مكانيكي شناسايي شده در ديواره احشا را شناسايي كرد. تحقيقات آناتومي قبلي نشان داده‌اند كه آوران‌هاي واگ، سه نوع مختلف پايانه ديواره احشا دارند.

شاخه بندي پايانه‌هاي همراه با cryptها، غده‌ها و rilliها را توضيح داديم و اينها مطابق با پايانه‌هاي آوران‌هاي مخاطي هستند.

هرچند دو نوع پايانه در لايه‌هاي بيروني بالاي احشا شناسايي شده است. آرايه‌هاي داخل عضله حاوي اكسون‌هاي شاخه‌دار واريكوس (VBA) هستند كه مسافت طولاني در راستاي عضله در لايه‌هاي طولي يا مدور عضله طي مي‌كنند. اين ساختارها در pulorus، اسپينكتر مري پاييني و بالاي شكم قرار دارند. نوع دوم پايانه‌ها يا IGLEها، حاوي پايانه‌هاي اكسوني شاخه‌دار مسطح خيلي متمايز هستند كه در بالا و پايين سطوح گنگلياي روده قرار دارند. اولين بار لاورنتجو آنها را توصيف كرد. آنها پايانه‌هاي وابران آوران‌هاي واگ پايانه‌هاي حساس شيمي يا سايت‌هاي القاي گيرنده‌هاي تنش هستند. به اين سؤال به وسيله تركيب نامگذاري آكسوني با خصوصيات الكتروفيزيوشيميايي پاسخ داده شد. گيرنده‌هاي تنش واگ از سايت‌هاي حساس مكانيكي كوچك در ديواره احشا هستند كه با موهاي سبك von frey فعال مي‌شوند. اين لكه‌هاي داغ يا قرمز را مي‌توان قبل از نامگذاري آكسون‌ها در تنه عصب ثبت شده با ماركر فلورسانس در بافت مشخص كرد. وقتي اين كار انجام شود IGLEها با لكه‌هاي داغ ديده مي‌شوند. به علاوه فعال سازي يك لكه داغ با موي von frey باعث تغيير پاسخ تا چند ثانيه مي‌شود.

اين تحقيقات نشان دادند كه IGLEها، سايت‌هاي القاي گيرنده‌هاي مكانيكي حساس به تنش هستند ولي اين احتمال را رد نمي‌كنند كه مي‌توانند كارهاي ديگري انجام دهند مثل سايت ترشح ترنسميتر براي برهم كنش‌هاي سيناپسي با نورون‌هاي روده يا سايت‌هاي حساس شيمي به نوروشيميايي‌هاي گنگلياي روده.

پس نقش آرايه‌هاي داخل عضله هنوز معلوم نيست.

بر مبناي مورفولوژي‌شان مي‌توان گفت كه آنها به عنوان گيرنده‌هاي طويل در معده عمل مي‌كنند. اين مورد معقول است ولي هنوز مدرك تأييدكننده آن موجود نيست. در واقع، تفاوت‌هاي موجود در خصوصيات گيرنده‌هاي مكانيكي واگ در بخش‌هاي مختلف معده را مي‌توان با تفاوت‌هاي موجود در خصوصيات انقباضي ديواره عضله‌اي معده توضيح داد. تحقيق جديدي در مري خوك نشان داده است كه چند دسته گيرنده مكانيكي را مي‌توان از گيرنده‌هاي تنش سري كم آستانه و حامل IGLE شناسايي كرد. احتمالاً آرايه‌هاي داخل عضله از سايت‌هاي القاي اين آوران‌هاي طيف ديناميك عريض با آستانه زياد هستند.

 

گيرنده‌هاي مكانيكي خاجي

چند تحقيق به بررسي گيرنده‌هاي مكانيكي در مناطق colorectal چند گونه مختلف با آكسون‌هاي رونده به اعصاب لگن يا اعصاب مقعد پرداخته‌اند. اين تحقيقات به وجود گيرنده‌هاي مكانيكي فراوان در روده بزرگ دور اشاره كرده‌اند كه بعضي‌ها كم آستانه هستند و به تنش حساس هستند. تحقيقات جديدتر نشان داده‌اند كه روده دور به وسيله نوع مجزايي از گيرنده‌هاي مكانيكي كه مناطق نزديك را عصب‌دار نمي‌كنند عصب دريافت مي‌كند.

لين و همكارانش به وجود گيرنده‌هاي مكانيكي اشاره كردند كه به آرامي با آستانه‌هاي كم در مقعد سازگار مي‌شوند ولي نه در كولون و بريرلي و همكارانش نشان دادند كه گيرنده‌هاي مكانيكي در اعصاب لگن موش ديده مي‌شوند و شامل جمعيت بزرگي هستند كه آوران‌هاي عضله‌اي نام دارند آستانه‌هاي خيلي كمي در موي von frey دارند و به آرامي به كشش پاسخ مي‌دهند.

اين جمعيت در اعصاب lumbeir splanchuic ثبت نشده است. جالب اينكه، در اين جمعيت، گيرنده‌هاي مكانيكي فعال شده با كشش، به حساسيت مخاطي پي برديم. كه به نظر مي‌رسند مشابه خاجي گيرنده‌هاي تنش- مخاطي واگ باشند.

 

شناسايي مورفولوژيكي گيرنده‌هاي مكانيكي خاجي

وجود جمعيت تخصصي گيرنده‌هاي مكانيكي مقعدي به وسيله شناسايي مورفولوژي اين پايانه‌ها تاييد شد. با استفاده از موهاي سبك von fery معلوم شد كه گيرنده‌هاي مكانيكي تطبيق شده با آستانه كم سايت‌هاي حساس مكانيكي كانوني و متعدد دارند كه در سطح نمونه آزمايشگاهي ديده مي‌شوند. پر شدن رنگ آكسون‌ها در بدنه عصب، نوع متمايزي از پايانه در گنگلياي اكسوني مشابه با IGLEهاي واگ توصيف شده در بالا نشان داد ولي ساختار ساده‌تر و كوچكتري دارد كه IGLE نام دارد و از اعصاب مقعد پر مي‌شوند ولي نه از اعصاب كلوني lumbar و نشان مي‌دهد كه اينها پايانه‌هاي تخصصي محدود به روده هستند. لازم به ذكر است كه توزيع قبل محلي اين پايانه‌ها در خوك معلوم شد: آنها در طول بيشتري از احشا ساير گونه‌ها منتشر مي‌شوند. تنه‌هاي عصبي بزرگ و تخصصي كه shunt fascicle نام دارند در فاصله‌هاي مختلف روده در گونه‌هاي مختلف ديده مي‌شوند. به علاوه، اكسون‌هاي آوران‌هاي نخاعي خاجي در اعصاب هيپوگاستريك ديده مي‌شوند كه مناطق مجاور كولون را عصب‌دار مي‌كنند.

 

القاي مكانيكي به وسيله پايانه‌هاي لامينار داخل گانگليون

با مطالعه نمونه‌هاي كوچك بافت احشا در آزمايشگاه تحت شرايط كاملاً كنترل شده، پاسخ‌هاي مكانيكي گيرنده‌هاي مكانيكي كم آستانه واگ و مقعد را به تفصيل مطالعه كرديم. هر دو موجب قرار گرفتن پايانه‌هاي شاخه‌دار مسطح داخل كپسول بافت پيوندي مي‌شوند كه حول گانگلياي روده در ديوار احشا قرار دارند. مطالعات اوليه در مري، معده و مقعد نشان دادند كه IGLEها سايت حساسيت مكانيكي هستند- آكسون‌هاي اصلي كه موجب توليد آنها مي‌شوند به بررسي با موهاي von frey پاسخ ندادند. و اين احتمال مطرح شد كه اين پايانه‌ها به صورت مستقيم حساسيت مكانيكي ندارند بلكه به وسيله واسطه‌هاي شيميايي ترشح شده از سلول‌هاي حساس به كشش در ENS فعال مي‌شوند (القاي شيميايي). در نمونه‌هاي واگ و مقعد، سرعت القا با استفاده از بررسي پيزو الكتريك پرسرعت براي فعال كردن لكه‌هاي داغ معلوم شد. با كسر وقفه القا از زمان كل پاسخ به بررسي، وقفه القا به درستي معلوم مي‌شود كه در هر دو مورد در طيف ميل ثانيه قرار دارد. و نشان مي‌دهد وقتي القاي شيميايي اتفاق افتاد، مكانيسم ترشح واسطه از سلول‌هاي حساس مكانيكي خيلي سريع بود. وقتي ترنسميتر در مقياس زماني ميل ثانيه در مكانيسم‌هاي exocytotic ترشح شد، حساسيت مكانيكي در حضور كاهش كلسيم برون سلولي را تست كرديم.

در گيرنده‌هاي مكانيكي واگ و مقعد، حساسيت مكانيكي متوقف نشد و نشان داد كه اگزوسيتوز وابسته به كلسيم براي القا لازم نبود.

و اين نتيجه بدست آمد كه براي IGLEها، القاي مكانيكي به وسيله واسطه‌هاي شيميايي ترشح شده از سلول‌هاي نزديك به وجود نيامد بلكه خود IGLEها حساس مكانيكي هستند. بعضي متوقف كننده‌هاي كانال‌هاي يون فعال شده با كشش باعث كاهش يا توقف حساسيت مكانيكي در هر دو نوع پايانه مي‌شوند. احتمالاً اين پايانه‌هاي عصبي حساس مكانيكي به تغيير گانگلياي روده در ديواره احشا از طريق باز شدن كانال‌هاي يون فعال شده با كشش پاسخ مي‌دهند.

 

محرك كافي براي پايانه‌هاي لامينار داخل گانگليون

سؤالي در مورد محرك‌هاي كافي براي اين پايانه‌ها و نوع اطلاعات مكانيكي كه به CNS منتقل مي‌كنند مطرح مي‌شود. براي اين دو نوع گيرنده‌هاي مكانيكي واگ و مقعد معلوم شد كه آنها مثل گيرنده‌هاي تنش سري مشابه با اندام‌هاي تاندون گولتزي پاسخ مي‌دهند. هر چند، معلوم است كه اين مقياس از لحاظ آناتومي درست نيست چون IGLEها موازي با لايه‌هاي عضله نرم ديواره احشا قرار دارند در حالي كه اندام‌هاي تاندون در عضله قرار دارند. يعني IGLEها با نيروهاي كاملاً مختلف از اندام‌هاي تاندون مواجه هستند ولي فعاليت fiving شان مشابه است. كه به حساسيت زياد IGLEها به تغيير زياد ديواره احشا مربوط است و با موهاي von frey ديده مي‌شوند.

اين فشردگي مي‌تواند خصوصيات حساسيت مكانيكي فيزيكي IGLE را توضيح دهد. اگر گانگلياي روده فشردگي بيشتري از لايه‌هاي عضله اطراف داشته باشد پس وقتي ديواره احشا در طول تورم كشيده شود، گنگليون بين لايه‌هاي عضله طولي و مدور فشرده مي‌شود. همين طور وقتي دو لايه عضله نرم بيروني منقبض شوند قابليت تراكم‌شان كاهش مي‌يابد پس گنگليون را مي‌فشارد. در مورد دوم، فشردگي گنگليون وقتي بيشتر است كه هر دو لايه عضله طولي و مدور به صورت همزمان منقبض شوند. با ارزيابي حركت ماركرهاي كوچك واقع حول سايت‌هاي القاي IGLEهاي مقعد معلوم شد كه firing‌گيرنده‌هاي مكانيكي مقعد وقتي بيشتر است كه لايه‌هاي عضله طولي و مدور با هم منقبض شوند و نشان مي‌دهد كه IGLEها مي‌توانند نيروهاي فشرده كننده گانگلياي روده كه با تنش عضله فرق مي‌كنند را شناسايي كنند نه آنكه خود تنش عضله را ارزيابي كنند.

 

Nociptorهاي مكانيكي

تورم پر دامنه احشا باعث ايجاد درد در انسان‌ها و پاسخ‌هاي احساسي كاذب در حيوانات مي‌شود. ماهيت nociptorهاي مكانيكي كه اين پاسخ‌ها را تنظيم مي‌كنند ذهن بسياري از محققان را به خود مشغول كرده است. همين طور، IGLEهاي مقعد از مسيرهاي مهم درد هستند چون توزيع محدودي دارند در حالي كه درد مي‌تواند از كل طول مسير GIبرانگيخته شود.

پس ساير‌ آوران‌هاي حساس مكانيكي هم دخيل هستند. كانديدهاي اصل شامل آوران‌هاي نخاعي با اندام‌هاي سلولي در thoraco-lumbar DRG هستند.

اين نورون‌هاي حسي از طريق اعصاب splanchnic و به وسيله prevertebra ganglia از طريق اعصاب روده به ديواره احشا مي‌روند. (و از طريق اعصاب هپيوگاستريك به مقعد) آنها در چند تحقيق دهه‌هاي 1960 و 1970 ثبت شده‌اند كه نورون‌هاي آوران شناسايي شده به وسيله بررسي blunt به كار رفته براي روده يا ديواره احشا فعال شده‌اند. معمولاً اين پايانه‌ها با سرخرگ‌هاي روده همراه هستند كه در ديواره احشا قرار دارند. بعضي از اين پايانه‌ها به وسيله تورم روده فعال مي‌شوند و به وسيله كم خوني موضعي يا به وسيله واسطه‌هايي مثل برادي كينيت و پروستاگلانديت حساس مي‌شوند.

ثبت‌هاي بدست آمده از اعصاب روده به روده كوچك يا اعصاب كولون به روده بزرگ كه حاوي جمعيت‌هاي مخلوط فيبرها هستند موجود هستند. لابراتوار بروكسي به تازگي تحقيقاتي در مورد كاربرد روش‌هاي رديابي مورفولوژيكي انجام داد. و از ثبت‌هاي الكتروفيزيولوژيكي براي شناسايي دسته‌هاي مختلف آوران‌ها براي روده كوچك خوك استفاده كرد.

ثبت‌هاي مختلفي از اعصاب روده در فواصل مختلف ديواره احشا موجود است. ما يافته‌هاي تحقيقات قبلي در كولون را تأييد كرديم كه تورم لايه‌هاي عضله بيروني به وسيله آوران‌هاي حساس مكانيكي فعال نمي‌شوند و پاسخ‌ها خيلي سريع هماهنگ شدند. هر چند سايت‌هاي حساس مكانيكي كه به وسيله پروب‌هاي شيشه‌اي يا موهاي ven frey فعال شده‌اند تحت بزرگ نمايي زياد در روده‌ها ديده شدند. پس از معلوم شدن لكه‌هاي داغ در بافت، از ردياب بيوتيناميد براي تنه عصب ثبت شده استفاده كرديم. لكه‌هاي داغ با سرخرگ‌ها ديده شدند ولي گاهي اوقات روي وريدها ديده شدند.

لكه‌هاي داغ يا قرمز حساس مكانيكي با ساير ساختارها در روده ديده شدند مثل خود ممبرن‌هاي روده، بافت چربي يا لنفاتيك‌ها.

 

شناسايي مورفولوژيكي norciceptor هاي مكانيكي

تصوير واضح اكسون‌هاي همراه با لكه‌هاي داغ را بدست آورديم.

رديف تنه‌هاي عصب د