第一章消化系统解剖学

第一章　消化系统解剖学

　　胃肠道（GI）可简单地描述为一条由口腔至肛门的中空、肌性管道。按其不同的内径及功能特征，胃肠道可分为以下几部分：

　　·食管

　　·胃

　　·小肠

　　·结肠

　　·直肠

　　·肛门。

　　另有两个实质性消化器官，肝脏和胰腺，分泌消化液经引流小管到达小肠（图1.1）。

　　消化系统的作用是消化食物，即粉碎食物并转变为最小成分，以使机体能用来构筑和滋养细胞并提供能量。

　　1.1 胃肠道管壁的基本结构

　　整个消化管管壁可清楚地分为几层，其组成如下（图1.2）：

　　粘膜

　　粘膜是中空器官的内膜。将管腔内容物与肠壁内部结构分隔开，由上皮层、固有层和粘膜肌层组成。

图1.1 消化系统。

图1.2 胃肠道管壁的基本结构（图为食管的各层结构）。

　　食管和末端肛管的上皮为鳞状上皮，其余消化道粘膜由柱状上皮细胞组成。在不同的器官，这些细胞的结构也不相同。

　　上皮层下的粘膜固有层中有毛细血管网、淋巴管和肠相关淋巴组织的免疫细胞，是抵御病原体侵袭的第一道重要防线。

　　粘膜下层

　　粘膜下层位于粘膜下。粘膜肌层是一层薄的肌肉，将粘膜层和粘膜下层分隔开。粘膜下层含有血管、淋巴管和称之为粘膜下神经丛（Meissner神经丛）的神经网。在食管，此层还包含分泌粘液的腺体。

　　肌层

　　肠壁的肌肉包括数层肌纤维，每层肌纤维排列方向不相同。大部分消化器官有两层肌肉，内环肌和外纵肌。但胃例外，其还有一层斜行肌；结肠也较特殊，其外纵肌层沿结肠纵轴形成三条分散的肌带（结肠带）。

　　肌层的神经网称为肠肌间神经丛（Auerbach神经丛），位于环行肌与纵行肌之间。

　　除了包含上食管括约肌（UES）的近段食管，及包含肛门外括约肌的远段肛管两者的肌层是由横纹肌纤维组成之外，胃肠道肌肉一般是由平滑肌纤维组成的。

　　外层/浆膜

　　浆膜是一层结缔组织，构成消化器官的外层。胃和小肠的浆膜与腹膜（一层浆膜）相延续。

　　1.2 胃肠动力的神经调节

　　消化系统的神经调节是很复杂的，并且大部分都在人们的意识控制之外（不随意的），但近段食管和肛门是可受意识控制的。此处的肌层由横纹肌组成，从某种程度上来说是可随意控制的。消化道的其余部分受自主神经（交感和副交感神经）和肠神经系统（ENS）（存在于肠壁内的神经细胞丛）调节。

图1.3 （a）肠神经系统（肌间神经丛和粘膜下神经丛）位置。(b)图示肌间神
经丛和粘膜下神经丛作为交感神经系统和副交感神经系统的转换神经元。

　　胃肠道的神经支配可分为外来和内在两部分（图1.3）。

　　外来神经支配

　　外来神经支配主要通过躯体运动神经或自主神经系统来完成（图1.4）。

　　躯体运动神经

　　咽及近段食管横纹肌运动的神经支配主要通过颅神经的运动神经元完成。

　　肛管横纹肌运动则由阴部神经控制。

图1.4 胃肠道自主和躯体运动神经支配。

　　自主神经调节

　　消化道大部分是由自主神经控制的（不受人的意识控制）。自主神经系统可分为两部分：

　　·副交感神经系统，包括迷走神经，主要作用是促进胃肠运动。虽然有许多不同的神经递质，但乙酰胆硷仍被认为是最重要的促进平滑肌活动和激素分泌的神经递质。副交感神经系统利用肠肌间神经丛（如下）作为转换神经元

　　·交感神经系统主要作用是抑制胃肠运动，其神经纤维通过一系列神经节到达肠肌间神经丛（如下）。去甲肾上腺素是交感神经系统最重要的神经递质。

　　内在神经支配

　　胃肠道的内在神经支配是通过 ENS完成的，ENS为影响胃肠运动的一个复杂而高级的内在调节器。

　　胃肠道运动主要是在ENS作用下产生的。ENS直接从肠道获得信息，在或不在自主神经系统的参与下迅速产生相应的应答。因此，ENS常称为“肠道的微型大脑”。

　　ENS的神经也被认为是副交感神经和交感神经、平滑肌细胞、肠粘膜腺体，以及其他壁内神经细胞之间的转换神经元。通过这种方式，自主神经系统，或实际上是中枢神经系统，可调节ENS的活动。

　　ENS由两个不同的神经网络组成：

　　·肠肌间神经丛（Auerbach神经丛）是位于环肌层和纵肌层之间的神经网络

　　·粘膜下神经丛（Meissner神经丛）是位于粘膜下层，在粘膜层和环肌层之间的神经网络。

　　1.3 胃肠动力的激素调节

　　胃肠道动力和括约肌压力也透过消化道分泌的许多激素来调节（表1.1）。

　　1.4 食管

　　食管的主要作用是将食物运送到胃。它是一个肌性管道，长约25cm，两端有括约肌：即上食管括约肌（UES）和下食管括约肌（LES）。食管括约肌有助于保持吞咽过程中的食管排空，也可防止胃内容物反流至食管、喉和口腔。

　　食管在三个水平处略为狭窄（图1.5）：

　　·上食管括约肌

　　·受主动脉和左主支气管压迫的食管中段

　　·食管通过横膈处。

　　异物如食物等易在这几处梗阻。

表1.1 消化道激素。

　　胆囊收缩素-CCK；抑胃肽-GIP；下食管括约肌-LES。

　　上食管括约肌

　　UES由环咽肌组成，环绕上段食管并附着于环状软骨。食管环行肌内层亦与UES相延续。上食管括约肌在防止食管内容物反流至口腔和喉中起非常重要的作用，从而防止梗噎和误吸。

　　下食管括约肌

　　LES由平滑肌组成，常位于食管由胸腔进入腹腔的横膈水平。LES在胃与食管之间保持症一个高压区，对防止胃内容物反流起主要作用。

图1.5　食管。

　　食管壁

　　食管壁厚3-4mm，与所有的消化道壁相似，它主要有四层结构（图1.6）。

图1.6 食管壁结构。（a）横纹肌层的近段结构。(b)平滑肌层的远段结构。

　　粘膜

　　食管内层粘膜由鳞状上皮细胞组成，延伸至Z-线即转变为胃的单层柱状上皮。Z-线环绕成Z字形，标声着胃和食管粘膜的分界。在正常人，Z-线或磷状-柱状上皮相接于LES水平（距食管和胃贲门解剖交界约2cm处）。

　　粘膜下层

　　粘膜下层由胶原和弹性纤维组成，含有粘液腺分泌粘液，对食管起保护膜及润滑作用。

　　肌层

　　食管肌层分两层：内环肌层和外纵肌层。种肌纤维的排列有利于食管蠕动收缩以及食管管腔内容物向胃传送。

　　组成食管肌层的肌纤维有两种（图1.7）：

图1.7 食管体部横纹肌和平滑肌分布图解。

　　·横纹肌纤维组成食管的近段1/3以及UES。虽然这部分食管由横纹肌组成，但对它的随意调节却是有限的（如吞咽开始时），大部分是自主控制的

　　·平滑肌纤维。接近食管远段，管壁的平滑肌纤维渐增多。远段1/3食管完全由平滑肌纤维组成，这些纤维完全由肠神经和自主神经系统支配。

　　外层

　　食管咽部的外层由富有弹性的结缔组织组成，能在食物通过引起食管扩张时伸展开。在腹部，食管通过膈肌后被腹膜包绕。

　　神经支配

　　·近段食管横纹肌的运动神经支配，来自起源于脑干迷走神经的运动神经。每条运动神经纤维直接终止于数条可激活的横纹肌纤维（图1.8）

　　·远段食管平滑肌的自主神经支配通过副交感和交感神经系统来完成。所有到达食管的副交感神经均来自迷走神经。

图1.8 运动神经直接到达数条横纹肌纤维。

　　肠神经支配

　　肠肌间神丛（Auerbach 神经丛）支配肌层的运动。这个神经网络位于食管环肌和纵肌层之间。食管的粘膜下神经丛分布稀少（图1.3）。

　　1.5 胃

　　人体胃的容量是可变的，基础条件下可容纳200-300ml，但能增大至1-1.5L。胃有5个主要作用：

　　1 贮存食物。

　　2 混合并研磨食物。

　　3 化学分解食物。

　　4 杀灭食入的微生物。

　　5 控制胃内容物排空至十二指肠。

　　胃可分为几个部分（图1.9）：

　　·贲门将胃和食管相连接

　　·胃底是胃体的上部分，位于左侧膈肌的下方。胃底接受摄入的食物，也是主要的食物贮存器

　　·胃体是胃的最大部分，和胃底一样分泌盐酸和胃蛋白酶。胃的起搏区位于胃体大弯处，引起胃蠕动的电冲动就是发自此点

图1.9 胃及其不同部位划分。

　　·胃窦可产生胃泌素。此处没有酸分泌（HC1），但胃泌素分泌后，吸收进入血中并刺激胃体壁细胞产生胃酸。胃窦也是将固体食物颗粒在排入十二指肠前磨碎的最主要部位。

　　·幽门是胃和十二指肠之间的括约肌，控制食物排空进入十二指肠，也抑制十二指肠内容物反流入胃。

　　胃壁

　　由下列结构组成：

　　粘膜

　　粘膜由柱状上皮组成，为纵行皱褶，称为皱襞（图1.10）。这种结构大大增加了胃粘膜的表面积，并因此增加了胃内容物与胃壁的接触面积。

　　消化液由被覆于几乎全部胃体内表面的胃腺所分泌（图1.11）。胃腺的组成如下：

　　·粘液细胞产生粘液层保护胃体，以免被胃液消化

　　·壁细胞产生HCl以及内因子

　　·主细胞产生胃蛋白酶。

　　胃腺管终末端的微小凹陷称为胃小凹。

图1.10 胃粘膜形成的胃皱襞示意图。

图1.11 胃腺。

图1.12 胃壁结构。

　　肌层（图1.12）

　　胃的肌层不同于其他部位的消化道肌层结构。它由平滑肌细胞组成三个不同的肌层。每层肌纤维按不同方向排列：纵行、环行，以及额外的内斜肌层（图1.13）。

图1.13胃肌层三层结构：纵肌层、环骨层、和内斜肌层。

　　胃的肌层结构有助于食物得到充分的研磨和混合。在摄入食物时斜行肌能使胃很容易地产生容受性舒张，这一状态对于胃的贮存是必要的。而在贲门和幽门括约肌，是环行定向的平滑肌纤维起主导作用，利于括约肌的活动。

　　外层

　　浆膜形成胃的外层与腹膜相连，而在大弯、小弯处与大网膜相连。

　　神经支配

　　胃的外来神经支配是自主的。

　　·副交感神经系统通过迷走神经（图1.14）主要刺激平滑肌运动，增加动力并促进肠液分泌。而胃底在摄食时，迷走神经的活动使其产生容受性舒张

　　·交感神经系统起相反的作用，主要是通过减少胆硷能神经元释放神经递质，或是直接作用于平滑肌细胞而抑制平滑肌的活动。

　　胃的内在神经支配是ENS提供的，包括肠肌间神经丛和粘膜下神经丛。

图1.14 迷走神经。

　　消化道也分泌许多不同的激素控制胃运动（见表1.1）。

　　1.6 小肠

　　小肠的作用是消化和吸收营养成份。消化是分解三种主要的营养元素（碳水化合物、蛋白质和脂肪）成为可吸收的成份。

　　小肠运动的作用：

　　1 将食物与消化液混合。

　　2 使消化产物与小肠的消化—吸收表面接触。

　　3 推动废物进入结肠。

　　小肠长约3-5m，由三个部分组成：十二指肠，空肠和回肠。

　　十二指肠

　　十二指肠是小肠中最短的一部分，起于幽门，呈一个C形环绕胰头，止于空肠（图1.15）。屈氏韧带将远段十二指肠固定，并常作为胃窦十二指肠探查时定位的解剖标志。

图1.15 十二指肠和小肠位置。

　　十二指肠的起始部是十二指肠球部，略较其余部分膨大，宽约3-4cm。

　　胆汁和胰液经过胆总管和胰管，流入十二指肠。这些管道在十二指肠壁组成一个共同的通道，即乏特（Vater）壶腹，并由环行肌包绕形成Oddi括约肌。

　　空肠和回肠

　　十二指肠以下，小肠分为空肠和回肠。而空肠和回肠没有严格的界限，约3/5小肠被认为是回肠。空肠粘膜较回肠粘膜有更多的皱褶。

　　小肠壁结构

　　小肠壁层次结构与消化道其他部分相同（图1.16）.

图1.16 小肠壁结构。

　　粘膜

　　粘膜由柱状上皮细胞组成，其表面积非常大。首先是由于它排列成环形皱褶，其次小肠内有大量绒毛凸起，及每个上皮细胞表面都有微绒毛。这种排列结构小肠表面积增大了500多倍。

　　这种结构提供了足够的表面积以吸收消化分解的产物。绒毛之间是陷凹或隐窝，含有分泌粘液和消化液的腺体，另有特殊的分泌激素的上皮细胞（见表1.1）。

　　小肠含有丰富的淋巴组织，有些部位组成分散的集合体，称为集合淋巴滤泡，即Peyer淋巴小结。

　　粘膜下层

　　粘膜下层为一层不固定的结缔组织，包括粘膜下神经丛以及主要的血管和淋巴管网。

　　肌层　

　　肌层由内环肌和外纵肌组成。纵行肌收缩使小肠相应部分增宽，而环行肌收缩使小肠拉长。

　　肠肌间神经丛位于肌层间，协调小肠运动，使内容物向远端推进（图1.17）。

图1.17　小肠的一个蠕动收缩将内容物向远端推进。
小肠一段在纵行肌收缩时增宽，环行肌收缩时拉长。

　　外层

　　空肠和回肠的外层为浆膜，完全与腹腺延续相连，而十二指肠则位于腹膜后。

　　动力

　　小肠动力的控制如下：

　　·自主神经系统包括交感和副交感神经系统

　　·ENS包括肠肌间神经丛和粘膜下神经丛

　　·激素（见表1.1）。

　　1.7 结肠——大肠（图1.18）

　　结肠的主要作用如下：

　　1 吸收进入肠道的带有消化液的水分及电解质。

　　2 运送废物。

　　3 暂时贮存废物。

　　结肠长近1.3m，组成如下：

图1.18 大肠——结肠位置区分。

　　·盲肠及阑尾。回肠末段突入盲肠部分像一个圆的或卵圆形的突起，此称为回盲瓣

　　·升结肠

　　·横结肠

　　·降结肠

　　·乙状结肠。

　　大肠壁结构

　　粘膜

　　粘膜层较光滑，有半圆形皱褶，称半月襞。粘膜由单层高柱状上皮组成。结肠没有绒毛，但有小凹。其上皮层几乎全由分泌润滑液的杯状细胞组成。同小肠一样，结肠粘膜亦有淋巴管腺。

图1.19 结肠肌层的排列。环行平滑肌收缩形成结肠袋。

　　肌层

　　肌层可分为内环肌和外纵肌层（图1.19）。外层的纵行肌并未环绕结肠，取而代之形成三条肌带，称为结肠带。

　　外层

　　部分升结肠和降结肠的浆膜位于腹膜后，即仅在前部与腹膜延续。横结肠和乙状结肠位于腹膜内。盲肠有时被腹膜覆盖，但也可位于腹膜后的躯干后壁。

　　神经支配

　　·自主神经支配

　　·肠神经系统。通过肠肌间神经丛和粘膜下神经丛进行内在神经支配。

　　1.8 直肠

　　直肠是乙状结肠的延续，始于第三骶椎水平，呈S形，沿骶曲和尾曲下行，全长约15cm。侧面有三条弯曲，从内面观为横向的皱褶，称为直肠横襞，即Houston瓣（图1.20）。

图1.20 直肠及肛管截面观。

　　直肠壶腹

　　直肠壶腹指直肠上部。平时，此处无粪便充盈。粪便贮存在乙状结肠，但当粪便到达直肠壶腹中会产生排便冲动。

　　盆底

　　直肠下行入盆底。盆底有由扁平的横纹肌组成的提肛肌。

　　直肠通过盆腔与肛管相接，其形态并非如其名那样垂直，而是直肠与肛管间形成了约90°的角（图1.21）。此角度对于排便控制起了非常重要的作用。

图1.21 肛管直肠角。

　　1.9 肛管

　　盆底为直肠和肛管的分界线。肛管长约3-4cm ，被括约肌包绕（图1.22）。

　　肛管壁结构

　　肛管壁分为以下几层：

　　粘膜

　　肛管上部覆盖着柱状上皮。

　　肛管末段覆有肛膜，为一薄层无汗腺及毛囊的鳞状上皮。此上皮的边界称为肛皮线，或称齿状线。

　　数条纵行粘膜柱（肛窦或Morgagni柱）始于肛管近段，终止于齿状线，环绕具肛腺的肛隐窝。此处粘膜呈紫色，而肛管其余部分粘膜为粉红色，其原因是此处粘膜层覆于三簇血管丛上，易引起内痔。

　　外痔是位于肛管粘膜与皮肤交界处的静脉丛曲张所致。

图1.22 肛管纵切面观。

　　肌层

　　肛管有两层括约肌，肛门内括约肌和肛门外括约肌，与盆底一起协同作用，保持排便节制。

　　内括约肌

　　内括约肌是直肠内环肌层的延续，能维持一个持续周期性波动的肌张力，完全由自主神经控制，主要对肛管静息压力产生反应。

　　外括约肌

　　外括约肌通常分为三部分：皮下层、浅层和深层。

　　外括约肌对有意产生的压力产生反应，但也对静息压力发生反应。外括约肌包括红和白两种不同的横纹肌纤维。即使红的肌纤维看上去是随意分布的，但仍能像内括约肌一样保持一个紧张收缩状态。白的纤维可增加收缩强度，但只能保持很短时间。

　　提肛肌

　　盆底的提肛肌包括耻骨尾骨肌（与耻骨直肠肌组成耻骨直肠韧带）（图1.23），回肠尾骨肌，和坐骨尾骨肌。当然，也有变异的情况存在。耻骨直肠肌特别重要，因其收缩可使肛门直肠角保持近90°，此角在保持排便节制中起很大的作用（图1.21）。

图1.23 耻骨直肠韧带。

　　神经支配

　　直肠和肛管上部由自主神经及肠神经系统的神经纤维支配（图1.24）。

图1.24 肛管直肠区域的神经支配。

　　外括约肌和提肛肌受躯体神经支配，从骶2、3、4神经分出，加入阴部神经。骶3-骶4发出的分支直接到达耻骨直肠肌。

　　肛周及肛管末端到齿状线的感觉是通过下方的直肠神经传入神经纤维来传送的。直肠粘膜和近段肛管粘膜缺乏躯体感觉神经支配。

　　1.10 胆囊（图1.25）

　　胆囊的作用：

　　1 贮存胆汁。

　　2 吸收水分及浓缩胆汁。

　　胆囊呈卵圆形时平均可容纳约20ml胆汁。

　　胆汁由肝脏分泌，经总肝管，胆囊管到达胆囊。

图1.25 胆囊，主要胆管和Oddi括约肌及其不同部分的肉眼结构。

　　胆汁排空与进食有关，受十二指肠分泌的激素调节，然后经过胆囊管、胆总管流入十二指肠。

　　胆汁的主要作用是使肠腔内脂肪乳化以利吸收。

　　胰管常与胆总管汇合组成乏特壶腹，进入十二指肠。

　　当然，此区域有许多解剖变异：或是胰管和胆总管合并入一个共同通道；或是无共同管道在Vater壶腹口汇合；或是完全分开；各自开口于十二指肠内。

　　胰管和胆管通过十二指肠壁时环绕一层独特的环行肌（一层增厚的平滑肌），即称Oddi括约肌。

　　Oddi括约肌

　　Oddi括约肌可再分为几个部分（见图1.25）：

　　·胆总管括约肌

　　·胰管括约肌

　　·壶腹括约肌

　　·中间纤维（上述括约肌片段之间）。

　　Oddi括约肌是一个独特的高压带，伴有自发节律性活动以调节胰液和胆汁进入十二指肠。

　　1.11 胰腺（图1.26）

　　胰腺由几种不同类型的细胞组成，有两个主要功能：

　　1外分泌功能：胰腺腺泡分泌消化液（胰液）。

　　2内分泌功能：朗格罕氏岛产生胰岛素，胰高糖素和生长抑素。

图1.26 胰腺的位置及大体解剖。

　　胰液包括：

　　·消化蛋白质、糖和脂肪的胰酶

　　·重碳酸离子和水，以中和排至十二指肠的胃酸。

　　胰腺由三部分组成：

　　·头（胰腺的头部）

　　·体（体部）

　　·尾（尾部）。

　　胰腺有两个管通入十二指肠。通常，主胰管与胆总管一起汇入Vater壶腹。

　　胰腺的分泌，象胃的一样，是同时受到神经和激素调控的；当然，激素机制在两者之中起主要的作用。