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위장반사 : Gastrocolic Reflex, 연동운동 제어 및 음식이동 관여

Published 2024-03-03 · Updated 2024-01-29

위장반사와 운동

위장반사(Gastrocolic Reflex)는 식사 후 하부 위장관의 운동성을 제어하는 생리적 반사입니다. 위 산통 반사의 결과로, 결장은 음식 섭취로 인한 위의 늘어짐에 반응하여 운동성을 증가시킵니다. 위장반사는 연동 운동을 제어하고 섭취 한 음식을 직장쪽으로 원 위로 이동하여 더 많은 음식을 섭취 할 수 있는 공간을 제공합니다.

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근전도 기록은 음식 소비 후 몇 분 이내에 전기 활동이 급증하는 대장의 반사를 보여줍니다. 위장반사는 결장을 통해 이동하는 운동 복합체(motor complexes)를 시작하고 제어합니다. 이러한 운동 복합체는 소화 과정에서 주기적으로 작용하며 4 단계로 나눌 수 있습니다.

이러한 단계의 제어는 다원성이며, 신경학적, 기계적 및 파라크린 매개체를 포함합니다. 콜레시스토키닌(cholecystokinin), 세로토닌(serotonin), 뉴로텐신(neurotensin) 및 가스트린(gastrin)을 포함하여 몇몇 신경펩티드(neuropeptides)는 반사의 매개체로 의심됩니다.

세 가지 통제 센터가 확인되고 연구되었으며, 근성 통제(myogenic control), 호르몬 통제(hormonal control) 및 신경 통제(neural control)가 포함됩니다. S 자 결장(sigmoid colon)은 소화의 위상 반응 동안 가장 큰 영향을 받는 영역으로, 주기적인 수축 기간과 이완으로 구성되어 음식을 원위 방향인 직장쪽으로 밀어냅니다. 이러한 수축은 근육 신경총(myenteric plexus)에서 생성되고 근육층(muscularis externa)에 의해 수행됩니다.

위장반사는 식사 후 배변을 촉구합니다. 음식물이 직장으로 들어가 압력을 높이면 위장반사가 배변을 통해 직장 내용물의 배출을 자극합니다.

관심사항

과민성대장증후군(IBS) 환자에서 위장 반사의 변화가 의심되는 원인이었습니다. IBS 환자는 위장반사에 대해 더 강한 결장 반응을 보였습니다. 이 환자들은 식사 후 배변에 대한 강한 충동을 경험할 수 있으며, 복부 팽창, 헛배 부름, 통증 및 긴장과 같은 증상을 경험할 수 있습니다. 또한, 장내 미생물군집(gut microbiome)에서 교대 따라서 하류 효과를 일으킬 분비 기능(paracrine functions)을 감지하고 수행하기 위한 장내분비 세포(enteroendocrine cell)의 능력에 변화를 줄 하류효과를 일이킬 수 있으며, 이는 간접적으로 결장의 운동에 영향을 줄 수 있습니다.

심한 위장관 반사는 덤핑증후군 (DS, dumping syndrome)의 특발성 변이와 관련이 있습니다. 복통이 덤핑증후군(DS)과 IBS 모두에 존재하지만, 두근 거림, 저혈압, 현기증, 발한을 포함한 전신 징후가 종종 덤핑증후군(DS)을 동반합니다. 덤핑증후군(DS) 제시의 또 다른 주요 차이점은 설사로 인한 과도한 영양 손실 증가로 인해 단백질 칼로리 영양 실조가 종종 나타난다는 것입니다.

* 덤핑증후군, dumping syndrome

식후에 일어나는 오심(惡心) · 구토 · 현기증 · 발한 · 빈맥 · 탈력감 · 메스꺼움 · 심계항진 등 일련의 혈관운동장애에 의한 증세를 말한다. 주된 원인은 위 절제 후에 음식물이 곧바로 장으로 이동하는 것과 그에 따른 생리적·생화학적인 몸조절의 동요라고 하는데 확실하지는 않으며, 다만 당질(糖質)의 섭취가 많을 때 일어나기 쉽고 신경질적인 사람에게 잘 일어난다. 적당한 당분의 섭취, 포도당 주사, 진정제나 자율신경차단제의 투약이 효과적이며 사람에 따라서는 묽은 염산액이나 산성탄산나트륨이 효력이 있는 경우도 있다. [출처 : 네이버 지식백과]

IBS와 덤핑증후군(DS)은 모두 심각한 위장반사로 인해 발생하는 반면, 위장반사가 좋지 않으면 변비가 발생합니다. 신경 기능 장애는 위장반사 장애와 장운동불량으로 이어질 수 있습니다. 신경병증이 있는 당뇨병 환자는 종종 위 마비가 있어 위배출이 지연되고 위장반사가 손상되어 변비가 발생합니다.

위장반사와 세포

위장반사(Gastrocolic Reflex)의 세포 구성은 다중 전신이며 신경계, 내분비계 및 위장계의 세포체를 포함합니다. 일차 매개체는 자율신경계의 뉴런, 근육(Auerbach ‘s) 신경총의 뉴런, Cajal의 간질 세포 및 위장관을 따라 늘어선 장내분비 세포입니다.

교감신경섬유 (sympathetic nerve fibers)는 결장에 대한 억제효과(inhibitory effect)에 기여하는 반면, 부교감 신경섬유 (parasympathetic nerve fibers)는 자극효과(stimulatory effect)에 기여합니다. 결장에 대한 신경 공급은 가운데 장(midgut)과 후장(hindgut)의 파생된 구조 사이에서 분리됩니다.

가운데 장(midgut)에서 파생된 구조는 상승 결장과 횡행결장의 근위부 2/3 를 포함합니다. 이러한 가운데 장(midgut) 유래 구조는 상장간막 신경총(superior mesenteric plexus) 에서 유래하는 신경과 미주 신경(vagus nerve)을 통한 부교감 공급을 받습니다. 후장(hindgut)에서 파생된 구조는 횡행 결장의 원위 1/3, 하행 결장 및 S 자 결장을 포함합니다. 이러한 구조는 하장간막 신경총(inferior mesenteric plexus)으로부터 교감 신경 분포를 받고 골반내장신경(pelvic splanchnic nerves)을 통해 부교감 신경 분포를 받습니다.

외근육층의 내층과 외층 사이에 위치한 근층간신경총 (myenteric plexus)은 장 운동성을 생성하고 조정하는데 도움을 줍니다. 근육 신경총근층간신경총 (myenteric plexus)의 감각 구성 요소가 확인되었으며, 이것은 이동하는 운동 복합체의 조정 및 전파를 돕는 것으로 생각됩니다. 근층간신경총 (myenteric plexus)은 장의 내강 반경을 수축시키고 장의 길이를 연장하여 음식 덩어리를 원 위로 추진합니다. 근층간신경총 (myenteric plexus)에 위치한 신경의 세포체는 흥분성 성분과 억제 성분 모두와 갭 접합을 사용하여 통신합니다.

카잘(Cajal)의 간질 세포(Interstitial cell)는 GI 관(GI tract, Gastrointestinal tract) 전체의 평활근 세포(smooth muscle cells)와 신경 종말(nerve endings) 사이에 위치하며 GI 시스템의 고유한 맥박 조정기 활동( inherent pacemaker activity)을 담당합니다. 이 세포체는 평활근 세포와 상호 작용하여 장 운동 뉴런의 기여를 변환하고 이러한 신호를 위상 평활근 세포가 음식 덩어리를 말단으로 추진하는 데 필요한 자극으로 전환합니다.

장내분비세포 (EEC, Enteroendocrine cells)는 위장관 전체에 풍부한 내배엽 상피 세포(endoderm epithelial cells)에서 파생된 세포입니다. 이 세포는 신체에서 가장 큰 내분비 기관을 형성하며 GI 분비 및 운동성을 포함한 많은 작업을 담당합니다. 이 세포는 내분비 및 파라크린 역할(paracrine roles)을 통해 기능합니다. 그들은 장의 내강의 내용물을 감지하고 운동성을 조절하는 장 신경계의 뉴런을 포함하여 원위 기관에 작용하거나 근처 세포에 작용할 수 있는 신경펩티드(neuropeptide)를 배설합니다. 연구에 따르면, 장내분비세포 (EEC)는 장신경계의 세포에 직접 작용하여 적절한 생리적 반응을 시작하고 전파하는데 도움을 줄 수 있습니다.

발달

미주 신경 (vagus nerve)은 기능에 따라 두 가지 다른 기원에서 파생됩니다. 신경의 운동 측면은 숨뇌의 기저판(basal plate of the medulla oblongata)에서 파생되고 감각 측면은 신경능선(neural crest)에서 발생합니다. 장용성 신경계(enteric nervous system)의 뉴런은 위장관을 점유를 위해 이동하는 신경능선 세포로부터 유도됩니다. 카잘(Cajal)의 간질 세포(Interstitial cell)는 간엽전구세포(mesenchymal precursor cell)에서 발생하는 것으로 보입니다. 장내분비세포(Enteroendocrine cell)는 만능장줄기세포(pluripotent intestinal stem cell)로 부터 나오는 GI 호르몬의 관리에 대한 책임이 있습니다. 이 줄기 세포는 장움(intestinal crypt) 내에 존재합니다. 대장의 평활근은 중배엽(mesoderm)으로부터 파생됩니다.

기능

위장반사(Gastrocolic Reflex)는 본질적으로 음식 섭취에 대한 결장 반응입니다. 장 신경계와 신경 펩티드를 통한 일련의 조정된 신호를 통해 결장은 무스카린 경로(muscarinic pathway)를 통해 수축되어 결장이동 운동복합체 또는 고진폭전파수축 (HAPCs, high amplitude propagating contractions)을 유발하며, 이는 몰아치듯 그리고 종종 음식 섭취 후에 발생합니다.

식사 섭취 후 이러한 결장 수축은 배변을 위해 음식 덩어리를 직장으로 밀어내는 데 도움이 됩니다. 세로토닌, 가스트린, 콜레시스토키닌 및 프로스타글란딘 E1과 같은 뉴로펩티드는 모두 반응의 매개체로서 모든 의미를 가지고 있습니다. 한 연구에 따르면, 식사 섭취 후 대장의 운동 활동이 현저하게 증가했습니다. 이 연구는 또한 우측 결장과 횡행 결장이 원위 분절의 느리고 꾸준한 증가에 비해 운동 활동이 훨씬 빠르고 강하게 증가함을 보여주었습니다.

기전

음식이 위장에 들어가면 스트레치 수용체, 신경 펩티드 및 장 신경계를 통한 조정된 반응이 위장반사를 활성화하여 더 많은 음식을 위한 공간을 만들기 위해 결장의 운동성을 증가시킵니다. 이동하는 운동 복합체는 스파이크 파로 알려진 느린 파동과 증가된 전기 활동의 더 빠른 세그먼트를 통해 음식 덩어리(food bolus) 운동을 유도합니다. 이것은 위와 소장이 음식을 움직이는 방식과 매우 유사합니다. 대장은 또한 위의 기계적 스트레치 수용체의 신호와 소장의 소화 산물에 대한 반응으로 질량 운동으로 알려진 더 강하고 빈번한 수축을 사용합니다. 장 신경계는 이러한 대량 움직임을 제어하고 횡행 및 좌측 결장에서 가장 활동적이며 배변을 위해 음식을 직장으로 이동하는 데 도움을 줍니다.

병태 생리학

과민성 대장 증후군(IBS)이 있는 환자는 섭취한 음식에 대한 위장 반응(gastrocolic response)이 증가하는 것으로 나타났습니다. IBS 환자의 일반적인 증상은 식사 후 배변 충동과 배변 후 긴장, 팽창 및 복통과 같은 증상의 완화입니다. 이 현상은 부분적으로 증가 된 위장 반응(gastrocolic response) 때문인 것으로 생각됩니다. 앞서 논의한 바와 같이, 위장 역류(gastrocolic reflux)를 감소 또는 없게 하는 신경 또는 호르몬 메커니즘의 손상은 대변의 결장 통과를 감소시키고, 기능적 변비로 이어질 것입니다. 이 표현은 척수 문제가 있는 노인 환자와 위마비가 있는 당뇨병성 신경병증 환자에게 더 많이 나타납니다.

위장 반사(Gastrocolic Reflex)는 과민성 대장 증후군의 병인과 상관 관계가 있습니다. 음식 섭취의 행위는 과민성 대장 증후군(IBS) 환자에서 나타나는 내장 민감도가 높아져서 복통, 변비, 설사, 팽만감 및 긴장감을 유발하여 위장관 반응의 과잉 반응을 유발할 수 있습니다. 온단세트론(ondansetron)이 스트레칭에 대한 강장 반응을 감소시켜 IBS 환자에게 완화를 제공하는 데 사용되는 증거를 제공한다는 것은 또한 알려진 사실입니다.

과민성 위장관 반응을 치료하기 위해 일반적으로 처방되는 약물에는 진경제(antispasmodics), 삼환계 항우울제(tricyclic antidepressants) 및 SSRIs가 포함됩니다. 항생제(Antibiotics)와 프로바이오틱스(probiotics)는 정상적인 결장 균주(colonic flora)를 복원하는데도 활용되어 반사의 필수 구성 요소의 반응을 조절하는 데 도움이 됩니다.

위장 반사(Gastrocolic Reflex)는 아침 시간과 식사 직후에 가장 활동적입니다. 이 생리적 반사 작용을 우리에게 유리하게 사용하면 변비 치료에 도움이 됩니다. 변비가 있는 소아와 노인 환자 모두 아침 식사 직후 화장실을 사용하고 일상을 정립하면, 변비 개선에 도움이 됩니다. 세노사이드(sennosides) 또는 비사코딜(bisacodyl)과 같은 자극성 완하제(stimulant laxatives)를 사용하면 위장 반사가 증가하고 대장 수축 및 배변(defecation) 개선에 도움이 됩니다.

[Mov] Gastrocolic reflex and mass peristalsis & Defecation