StructureEdit
övre och nedre mag-tarmkanalen hos människa
Illustration av mag-tarmkanalen hos människa
strukturen och funktionen kan beskrivas både som grov anatomi och som mikroskopisk anatomi eller histologi. Tarmkanalen i sig är uppdelad i övre och nedre områden, och tarmarna små och stora delar.,
övre gastrointestinala tractEdit
övre mag-tarmkanalen består av mun, svalg, matstrupe, mage och tolvfingertarmen.Den exakta avgränsningen mellan de övre och nedre områdena är duodenumets suspensoriska muskel. Detta skiljer de embryonala gränserna mellan det föregående och midgut, och är också den uppdelning som vanligtvis används av kliniker för att beskriva gastrointestinal blödning som av antingen ”övre” eller ”lägre” ursprung., Vid dissektion kan duodenum tyckas vara ett enhetligt organ, men det är uppdelat i fyra segment baserat på funktion, plats och inre anatomi. De fyra segmenten i duodenum är följande (börjar i magen och rör sig mot jejunum): glödlampa, fallande, horisontell och stigande. Den suspensoriska muskeln fäster den övre gränsen för den stigande tolvfingertarmen till membranet.
den suspensiva muskeln är ett viktigt anatomiskt landmärke som visar den formella uppdelningen mellan duodenum och jejunum, respektive den första och andra delen av tunntarmen., Detta är en tunn muskel som härrör från embryonala mesoderm.
lägre gastrointestinal tractEdit
den nedre mag-tarmkanalen innehåller det mesta av tunntarmen och hela tjocktarmen. I mänsklig anatomi, tarmen (tarm eller tarm. Grekiska: éntera) är segmentet av mag-tarmkanalen som sträcker sig från pyloric sphincter i magen till anus och, som i andra däggdjur, består av två segment, tunntarmen och tjocktarmen., Hos människor är tunntarmen vidare indelad i duodenum, jejunum och ileum medan tjocktarmen är indelad i blindtarmen, stigande, tvärgående, fallande och sigmoid kolon, rektum och analkanalen.
tunntarmen
tunntarmen börjar vid tolvfingertarmen och är en rörformig struktur, vanligtvis mellan 6 och 7 m lång. Dess slemhinneområde hos en vuxen människa är ca 30 m2., Kombinationen av cirkulära veck, villi och mikrovilli ökar absorptionsområdet i slemhinnan ca 600 gånger, vilket gör en total yta på ca 250 kvadratmeter för hela tunntarmen. Dess huvudsakliga funktion är att absorbera produkterna av matsmältning (inklusive kolhydrater, proteiner, lipider och vitaminer) i blodet. Det finns tre huvudavdelningar:
- Duodenum: en kort struktur (ca 20-25 cm lång) som tar emot CHYMUS från magen, tillsammans med bukspottskörteljuice innehållande matsmältningsenzymer och galla från gallblåsan., Matsmältningsenzymerna bryter ner proteiner och gallemulterar fetter i miceller. Duodenum innehåller Brunners körtlar som producerar en slemrik alkalisk utsöndring innehållande bikarbonat. Dessa sekret, i kombination med bikarbonat från bukspottkörteln, neutraliserar magsyrorna i chymen.
- Jejunum: detta är mitten av tunntarmen, som förbinder duodenum till ileum. Det är ca 2,5 m lång, och innehåller de cirkulära veck även känd som plicae circulares,och villi som ökar dess yta., Produkter av matsmältning (sockerarter, aminosyror och fettsyror) absorberas i blodet här.
- Ileum: den sista delen av tunntarmen. Det är ca 3 m lång, och innehåller villi liknar jejunum. Det absorberar främst vitamin B12 och gallsyror, liksom andra återstående näringsämnen.
tjocktarmdet
tjocktarmen kallas också kolon, består av blindtarmen, rektum och analkanalen. Den innehåller också bilagan, som är fäst vid cecum.,li>
huvudfunktionen hos tjocktarmen är att absorbera vatten.,Området i den stora tarmslimhinnan hos en vuxen människa är ca 2 m2.
DevelopmentEdit
tarmen är en endoderm-härledd struktur. Vid ungefär den sextonde dagen av mänsklig utveckling börjar embryot att vikas ventralt (med embryos ventrala yta blir konkav) i två riktningar: sidorna av embryot viks in på varandra och huvudet och svansen viks mot varandra., Resultatet är att en bit av äggula sac, en endoderm-fodrad struktur i kontakt med den ventrala aspekten av embryot, börjar klämmas bort för att bli den primitiva tarmen. Äggula sac förblir ansluten till tarmröret via vitelline kanalen. Vanligtvis regredierar denna struktur under utveckling; i de fall det inte gör det är det känt som Meckels divertikulum.
under fosterlivet är den primitiva tarmen gradvis mönstrad i tre segment: foregut, midgut och hindgut., Även om dessa termer används ofta med hänvisning till segment av den primitiva tarmen, används de också regelbundet för att beskriva regioner i den definitiva tarmen också.
varje segment av tarmen specificeras ytterligare och ger upphov till specifika tarm-och tarmrelaterade strukturer vid senare utveckling. Komponenter som härrör från tarmen korrekt, inklusive magen och tjocktarmen, utvecklas som svullnader eller dilatationer i cellerna i den primitiva tarmen., Däremot gut-relaterade derivat-det vill säga de strukturer som härrör från den primitiva tarmen men är inte en del av tarmen korrekt, i allmänhet, utvecklas som Out-puchings av den primitiva tarmen. Blodkärlen som levererar dessa strukturer förblir konstanta under hela utvecklingen.,t
15: Serosa: epitel li>
mag-tarmkanalen har en form av allmän histologi med vissa skillnader som speglar specialiseringen i funktionell anatomi., GI-kanalen kan delas in i fyra koncentriska skikt i följande ordning:
- slemhinna
- Submucosa
- muskelskikt
- Adventitia eller serosa
MucosaEdit
slemhinnan är det innersta lagret i mag-tarmkanalen. Slemhinnan omger lumen eller öppet utrymme i röret. Detta skikt kommer i direkt kontakt med smält mat (chyme). Slemhinnan består av:
- epitel – innersta skiktet. Ansvarig för de flesta matsmältnings -, absorptions-och sekretoriska processer.,
- Lamina propria – ett skikt av bindväv. Ovanligt cellulär jämfört med de flesta bindväv
- Muscularis mucosae – ett tunt lager av glatt muskulatur som hjälper passagen av material och förbättrar interaktionen mellan epitelskiktet och innehållet i lumen genom agitation och peristaltik.
mucosae är mycket specialiserade på varje organ i mag-tarmkanalen för att hantera de olika förhållandena. Den mest variationen ses i epitelet.,
SubmucosaEdit
submucosa består av ett tätt oregelbundet skikt av bindväv med stora blodkärl, lymfatiska och nerver som förgrenas in i slemhinnan och muscularis externa. Den innehåller submukosal plexus, en enterisk nervös plexus, belägen på den inre ytan av muscularis externa.
muskulös layerEdit
muskelskiktet består av ett inre cirkulärt skikt och ett längsgående yttre skikt. Det cirkulära skiktet förhindrar att mat reser bakåt och det längsgående skiktet förkortar tarmkanalen., Skikten är inte riktigt längsgående eller cirkulära, snarare är lagren av muskler spiralformade med olika platser. Den inre cirkulära är spiralformad med en brant stigning och den yttre längsgående är spiralformad med en mycket grundare stigning. Medan muscularis externa är liknande i hela mag-tarmkanalen, ett undantag är magen som har en ytterligare inre sneda muskelskikt för att hjälpa till med slipning och blandning av mat. Muskularis externa i magen består av det inre sneda skiktet, mittcirkelskiktet och det yttre längsgående skiktet.,
mellan de cirkulära och längsgående muskelskikten är myenteric plexus. Detta styr peristaltiken. Aktiviteten initieras av pacemakercellerna (myenteriska interstitiella celler av Cajal). Tarmen har inneboende peristaltisk aktivitet (basal elektrisk rytm) på grund av dess fristående enteriska nervsystemet. Hastigheten kan moduleras av resten av det autonoma nervsystemet.
de samordnade sammandragningarna av dessa lager kallas peristaltik och driver maten genom tarmkanalen. Mat i GI-kanalen kallas en bolus (boll av mat) från munnen ner till magen., Efter magen smälter maten delvis och halvvätska, och kallas CHYMUS. I tjocktarmen kallas den återstående halvfasta substansen feces.
Adventitia och serosaEdit
det yttersta skiktet i mag-tarmkanalen består av flera lager av bindväv.
intraperitoneala delar av GI-kanalen är täckta med serosa., Dessa inkluderar de flesta av magen, den första delen av duodenum, hela tunntarmen, blindtarmen och appendix, tvärgående kolon, colon sigmoideum och rektum. I dessa delar av tarmen finns en tydlig gräns mellan tarmen och den omgivande vävnaden. Dessa delar av tarmkanalen har en mesenteri.
retroperitoneala delar är täckta med adventitia. De smälter in i den omgivande vävnaden och är fixerade i läge. Till exempel passerar den retroperitoneala delen av duodenum vanligen genom det transpyloriska Planet., Dessa inkluderar matstrupen, pylorus i magen, distal duodenum, stigande kolon, fallande kolon och analkanalen. Dessutom har munhålan adventitia.
gen och protein expressionEdit
cirka 20 000 proteinkodningsgener uttrycks i humana celler och 75% av dessa gener uttrycks i minst en av de olika delarna av matsmältningssystemet. Över 600 av dessa gener uttrycks mer specifikt i en eller flera delar av GI-kanalen och motsvarande proteiner har funktioner relaterade till matsmältning av mat och upptag av näringsämnen., Exempel på specifika proteiner med sådana funktioner är pepsinogen PGC och lipas LIPF, uttryckt i huvudceller, och gastrisk ATPas ATP4A och gastrisk inneboende faktor GIF, uttryckt i parietala celler i magslemhinnan. Specifika proteiner som uttrycks i magen och tolvfingertarmen som är involverade i försvaret innefattar mucinproteiner, såsom mucin 6 och intelectin-1.
time takenEdit
den tid det tar för mat att transitera genom mag-tarmkanalen varierar på flera faktorer, inklusive ålder, etnicitet och kön., Flera tekniker har använts för att mäta transiteringstid, inklusive radiografi efter en bariummärkt måltid, andningsväteanalys och scintigrafisk analys efter en radiomärkt måltid. Det tar 2,5 till 3 timmar för 50% av innehållet att lämna magen. Hastigheten för matsmältningen är också beroende av materialet som smälts, eftersom matkompositionen från samma måltid kan lämna magen i olika takt. Total tömning av magen tar cirka 4-5 timmar, och transitering genom tjocktarmen tar 30 till 50 timmar.,
Immunfunktionedit
immun barrierEdit
mag-tarmkanalen utgör en viktig del av immunsystemet. Ytan i matsmältningsorganet uppskattas vara cirka 32 kvadratmeter, eller ungefär en halv badmintonbana. Med en så stor exponering (mer än tre gånger större än den exponerade ytan av huden) fungerar dessa immunkomponenter för att förhindra att patogener kommer in i blodet och lymfcirkulationssystemen., Grundläggande komponenter i detta skydd tillhandahålls av tarm mucosal barriären som består av fysiska, biokemiska och immunelement som utarbetats av tarmslemhinnan. Mikroorganismer hålls också i schack av ett omfattande immunsystem som innefattar den tarmrelaterade lymfoida vävnaden (GALT)
det finns ytterligare faktorer som bidrar till skydd mot patogeninvasion. Till exempel är lågt pH (från 1 till 4) i magen dödligt för många mikroorganismer som kommer in i den. På samma sätt neutraliserar slem (innehållande IgA-antikroppar) många patogena mikroorganismer., Andra faktorer i GI-kanalen bidrag till immunfunktionen inkluderar enzymer som utsöndras i saliv och galla.
immunsystem homeostasisEdit
fördelaktiga bakterier kan också bidra till homeostasen i det gastrointestinala immunsystemet. Clostridia, en av de mest dominerande bakteriegrupperna i GI-kanalen, spelar till exempel en viktig roll för att påverka dynamiken i tarmens immunförsvar. Det har visat sig att intaget av en högfiberdiet kan vara ansvarig för induktionen av T-regulatoriska celler (Tregs)., Detta beror på produktion av kortkedjiga fettsyror under jäsningen av växtbaserade näringsämnen som butyrat och propionat. I grund och botten inducerar butyratet differentieringen av Treg-celler genom att förbättra Histon H3-acetylering i promotorn och bevarade icke-kodande sekvensregioner av FOXP3-lokusen, vilket reglerar T-cellerna, vilket resulterar i minskning av inflammatoriskt svar och allergier.
intestinal microbiotaEdit
tjocktarmen är värd för flera typer av bakterier som kan hantera molekyler som människokroppen annars inte kan bryta ner., Detta är ett exempel på symbios. Dessa bakterier står också för produktion av gaser vid host-patogen-gränssnittet, inuti vår tarm (denna gas frigörs som flatulens när den elimineras genom anusen). Kolon är emellertid huvudsakligen oroad över absorptionen av vatten från det smälta materialet (som regleras av hypotalamusen) och reabsorptionen av natrium, liksom alla näringsämnen som kan ha undgått primär matsmältning i ileum.
hälsofrämjande tarmbakterier i tarmfloran tjänar till att förhindra överväxt av potentiellt skadliga bakterier i tarmen., Dessa två typer av bakterier konkurrerar om utrymme och” mat”, eftersom det finns begränsade resurser inom tarmkanalen. Ett förhållande på 80-85% fördelaktigt att 15-20% potentiellt skadliga bakterier i allmänhet anses normalt inom tarmarna.
avgiftning och läkemedelsmetabolismedit
enzymer som CYP3A4, tillsammans med antiporteraktiviteter, är också avgörande för tarmens roll av läkemedelsmetabolism vid avgiftning av antigener och xenobiotika.