消化系统由消化管和消化腺组成,主要功能是消化食物,吸收营养物质。消化管由口腔、咽、食管、胃、小肠和大肠等管道组成(见图1)。除口腔和咽外,其余消化管壁结构由内向外分为黏膜层、黏膜下层、肌层和外膜层(见图2)。
图1 消化系统组成 图2 消化管壁一般结构
一、消化管壁的一般结构
(一)黏膜层:管壁最内层,由上皮、固有层和黏膜肌层组成(见图3)。
上皮:衬在管腔内表面
胃、小肠、大肠:单层柱状上皮(消化吸收功能为主)
口腔、咽、食管、肛管下1/3:复层扁平上皮(保护功能为主)
固有层:由疏松结缔组织构成,含丰富的毛细血管、神经、平滑肌细胞、小消化腺和毛细淋巴管,胃和肠管此层有大量的腺体和淋巴组织,以及散在分布的内分泌细胞。
黏膜肌层:由薄层平滑肌组成,收缩可以促进腺体分泌物的排出,有利于物质的吸收和转运。
图3 小肠管壁基本结构模式图
(二)黏膜下层
黏膜下层主要由疏松结缔组织构成,含有丰富的小血管、淋巴管和黏膜下神经丛。黏膜和黏膜下层共同向管腔内突起,形成纵行或环形的皱襞(消化系统内如食管纵行皱襞、胃的皱襞、小肠环状襞、结肠皱襞),有扩大黏膜表面积的作用(见图3、4)。
(三)肌层:内环形、外纵行两层,有些部位环形肌局部增厚形成括约肌。
口腔、咽、食管上1/3、肛管下1/3:骨骼肌
其余均为平滑肌
(四)外膜
外膜为纤维膜或浆膜。
纤维膜主要由结缔组织构成;
浆膜=薄层结缔组织+间皮(单层扁平上皮)。
纤维膜与邻近器官相贴,与周围组织无明显界限,主要起保护和固定的作用。浆膜见于胃、大部分小肠与大肠,有润滑和固定的作用。
图3 大肠纵切面 图4 食管横断面
二、食管
食管壁较厚,有明显的四层结构,管腔面有数条纵行的皱襞,食物通过时皱襞消失(见下节和下下节的切片学习)。
(一)黏膜
食管黏膜上皮为未角化的复层扁平上皮,食管与贲门交界处移行为单层柱状上皮,分界明显,是食管癌的好发部位。固有层位细密的结缔组织,食管上端、下端的固有层内含少量黏液腺。黏膜肌为纵行平滑肌束。
(二)黏膜下层
为疏松结缔组织,较厚,含较多的食管腺,导管开口于食管腔,分泌物有保护和润滑的作用。
(三)肌层
为内环形、外纵行两层,食管上1/3为骨骼肌,中1/3为平滑肌和骨骼肌,下1/3段为平滑肌。肌层依次收缩将食物推入胃。食管两端的内环形稍增厚,分别形成食管上括约肌和食管下括约肌(见图5)。
(四)外膜
食管的外膜为纤维膜。
图5 食管上、下括约肌示意图
三、胃
(一)黏膜层
胃的黏膜较厚,浅红色。空虚时,胃黏膜皱襞较多。黏膜表面的上皮下陷形成许多胃小凹,胃小凹的底是胃腺开口的位置。
1.上皮
胃黏膜上皮为单层柱状上皮,主要为表面黏液细胞,还有极少量的内分泌细胞,无杯状细胞。上皮细胞顶部胞质内充满黏原颗粒,HE染色切片上着色较淡,呈透明状。黏液细胞分泌黏液(碳酸氢盐),覆盖于胃腔内表面,形成胃黏膜屏障,防止胃酸和胃蛋白酶对胃壁的侵蚀。
2.固有层
含有大量密集排列胃腺的结缔组织。胃腺为管状腺(分泌部呈管状),根据分布部位分为胃底腺、贲门腺和幽门腺。胃底腺分布于胃底和胃体,分布范围最广,数量最多,功能最重要。每个胃底腺分为颈部、体部和底部。由壁细胞、主细胞、颈黏液细胞、内分泌细胞等组成。下面我们分别了解一下不同细胞的分泌功能。
(1)主细胞

也称胃酶细胞,数量最多,主要分布于胃底腺的下半部。细胞呈柱状或锥体形,细胞核圆位于细胞基底部,胞质嗜碱性,主细胞分泌胃蛋白酶原(胃蛋白酶原≠胃蛋白酶,简单来说,酶是由活细胞产生的一种生物催化剂,酶原是酶的前体形式,无生物活性,不能发挥催化作用,酶是活化形式,可发挥催化作用。)胃蛋白酶原活化后可参与水解蛋白质(胃蛋白酶:胃产生的水解蛋白质的酶,蛋白质是生物大分子,经蛋白酶水解成多肽和少量氨基酸;继而多肽在胰蛋白酶的作用下水解成寡肽(二肽、三肽),最后在小肠进一步分解为小分子氨基酸,直接被吸收入血)。
(2)壁细胞
又称泌酸细胞,数量较少,分布于胃底腺的上半部,细胞体积大,多呈圆锥形,胞核圆居中央。壁细胞的功能:①分泌盐酸(胃酸的主要功能性成分是盐酸),盐酸可激活胃蛋白酶原为胃蛋白酶,还具有杀菌、促进胃肠内分泌细胞分泌的功能。②分泌内因子,促进回肠对维生素B12的吸收,有利于红细胞的生成(萎缩性胃炎患者壁细胞减少,内因子缺乏,维生素B12吸收障碍,常有恶性贫血)。
(3)颈黏液细胞
颈黏液细胞数量较少,位于胃底腺颈部,细胞呈柱状或烧瓶状,核扁平且靠近细胞基部,分泌黏液参与胃液的形成(胃表面的保护屏障即黏液-碳酸氢盐屏障,避免黏膜细胞直接接触高浓度胃酸和胃蛋白酶,黏液-碳酸氢盐屏障主要由颈黏液细胞、上皮细胞等分泌,可以保护胃腔黏膜层防止被胃酸、胃蛋白酶等对胃组织的自我消化,乙醇、阿斯匹林类药物、幽门螺杆菌感染等导致胃酸分泌过多或黏液产生减少,还会直接破坏黏液层结构和损伤上皮细胞,进一步损伤胃黏膜屏障,胃酸和胃蛋白酶直接侵袭胃黏膜,导致黏膜充血、水肿、糜烂,产生胃炎;若损伤持续加重,突破黏膜肌层,就会形成局限性组织缺损即胃溃疡;幽门螺杆菌感染还会产生毒素引发炎症反应,间接促进胃酸分泌,加速胃黏膜损伤)。
知识窗:
幽门螺杆菌于1982年由巴里·马歇尔和罗宾·沃伦首次成功分离并培养,他们最初是从胃窦部的活检组织中获得的。胃窦是胃的下部,紧连着幽门。因此,在最初命名时,便以其主要的发现和栖息地——胃的幽门区域(胃窦) 来命名。续的研究发现,幽门螺杆菌并不仅仅生活在幽门或胃窦。它可以在整个胃黏膜定植,包括胃底和胃体。它特别偏爱于胃黏膜上皮细胞表面和厚厚的黏液层之下。该细菌形态呈螺旋形,确切感染人体的途径尚不明,目前认为口-口传播、粪-口传播为主要途径,因此提倡分餐制或使用公筷公勺、注意个人卫生、保证饮食卫生、避免不良喂养习惯、保持良好的口腔卫生和加强家庭防控。
图a 幽门 图b 革兰染色的幽门螺杆菌
(4)内分泌细胞
胃肠上皮及腺体内有大量散在的内分泌细胞,分泌肽类和胺类激素,调节胃肠道的消化和吸收功能。
(二)黏膜下层
黏膜下层为较致密的结缔组织,内含血管、淋巴管和黏膜下神经丛。
(三)肌层
基层较厚,由内斜行、中环形、外纵行三层平滑肌组成,环形肌在贲门和幽门部增厚分别形成贲门括约肌和幽门括约肌(见图6)。
(四)外膜
外膜为浆膜。
图6 胃壁结构
四、小肠
小肠是消化管最长的一段,全长5~7米。分为十二指肠、空肠和回肠。
(一)黏膜层
小肠的上皮层为单层柱状上皮,固有层含许多肠腺和淋巴组织,肠腺中含多种细胞(柱状细胞、杯状细胞、未分化细胞、潘氏细胞)。十二指肠和空肠的淋巴小结分散存在,称为孤立淋巴小结。回肠的淋巴小结多聚集在一起,称为集合淋巴小结。黏膜肌层:
(二)黏膜下层
黏膜下层由结缔组织构成,十二指肠的黏膜下层有十二指肠腺,分泌碱性黏液。
(三)肌层
肌层由内环形和外纵行两层平滑肌组成。
(四)外膜
肌层由内环形和外纵行两层平滑肌组成。
五、盲肠、结肠和直肠
盲肠、结肠和直肠组织学结构基本相同,无皱襞、无绒毛,肠腺多,杯状细胞多。肠壁结构分四层,特点如下:
(一)黏膜层
上皮为单层柱状上皮,含柱状细胞和大量杯状细胞。固有层内有丰富的大肠腺,无潘氏细胞,分泌黏液,保护肠黏膜。固有层内可见散在的孤立淋巴小结,参与局部免疫。
(二)黏膜下层
疏松结缔组织,内含小动脉、小静脉、淋巴管和脂肪细胞。
(三)肌层
内环、外纵两层,环形肌节段性增厚形成结肠带,纵行肌集中成三条结肠带,结肠带之间的纵行肌很薄或为不连续的纵行肌纤维。
(四)外膜层
盲肠、横结肠、乙状结肠为浆膜(薄层结缔组织+间皮),升、降结肠前壁及两侧壁为浆膜,后壁为纤维膜(主要由结缔组织构成),直肠上1/3的前壁为浆膜,其余为纤维膜。
六、阑尾
阑尾的结构与结肠基本相似,但管壁薄,管腔小而不规则,内无绒毛,固有层内肠腺短而少,杯状细胞少,但淋巴组织极为丰富,并可突入黏膜下层,故黏膜肌层不完整。肌层较薄,外膜为浆膜。目前认为阑尾有免疫功能。
总结:本节我们主要学习了组织学中消化系统的消化管基本结构,消化管是从口腔至肛门的连续性管道,依次分为口腔→咽→食管→胃→小肠→大肠。其管壁(除口腔与咽外)由内向外依次由黏膜层(消化吸收)、黏膜下层(含血管和神经)、肌层(推动食物)及外膜层(浆膜或纤维膜)。各段结构特征与其功能(如胃的储存与研磨、小肠的吸收)紧密适配,共同完成食物的物理与化学性消化、营养吸收及残渣排出。