O músculo liso do trato gastrointestinal é governado por três sistemas neurais interconectados: os sistemas parassimpático, simpático e entérico. Juntos, coordenam a motilidade, secreções e fluxo sanguíneo intestinal para atender ao estado metabólico do corpo.
A divisão parassimpática aumenta a atividade gastrointestinal. O nervo vago (nervo craniano X) inerva o esôfago, estômago, intestino delgado e cólon proximal (até o cólon transverso). Libera acetilcolina sobre receptores muscarínicos M₃, aumentando a contração do músculo liso e estimulando secreções. Os nervos esplâncnicos pélvicos (S2–S4) fornecem o cólon distal e reto com o mesmo efeito excitatório. Este sistema promove peristalse, liberação de enzimas e relaxamento de esfíncteres durante períodos de repouso.
A entrada simpática inibe a função intestinal. Fibras pré-ganglionares de T5–L2 sinaptizam em gânglios pré-vertebrais (celíaco, mesentérico superior e inferior). Neurônios pós-ganglionares liberam noradrenalina, atuando em receptores adrenérgicos α₂ e β₂ para reduzir a motilidade, diminuir secreções e aumentar o tônus dos esfíncteres. O fluxo sanguíneo é desviado do intestino para o músculo esquelético, preparando o corpo para ação de emergência.
O sistema nervoso entérico (SNE) contém cerca de 100 milhões de neurônios organizados em dois plexos principais: o plexo mientérico (de Auerbach), que controla a motilidade intestinal, e o plexo submucoso (de Meissner), que regula secreções e fluxo sanguíneo. O SNE inclui neurônios sensíveis, interneurônios e neurônios motores (colinérgicos, nitrgérgicos, VIPérgicos). Ele gera autônomamente o complexo motor migratório (CMM) durante o jejum, bem como peristalse e segmentação. Embora modulado pelo sistema nervoso autônomo, o SNE funciona independentemente — segmentos isolados do intestino ainda se contraem. Principais neurotransmissores incluem serotonina (5-HT), acetilcolina, óxido nítrico (NO), peptídeo intestinal vasoativo (VIP), substância P e CGRP.
O SNE serve como o marcapasso intrínseco do intestino, enquanto o sistema nervoso autônomo ajusta sua atividade para atender às demandas sistêmicas.