食管

食管的肌层发达,故称肌性器官。

环行肌层的张力使黏膜与黏膜下层突入管腔,形成7~10条纵行皱襞,使食管腔在柜面呈狭窄而不规则的裂隙。当食团通过时,皱襞局部展平,暂时消失。

人的食管长约25㎝。

一、黏膜

新生儿食管黏膜厚300~400㎛,成人厚500~800㎛。

(一)上皮

黏膜的三层结构中,以上皮最厚,260~440㎛。

上皮为复层扁平,上与口咽部上皮相续,下与胃贲门连接处骤变为菲薄的单层柱状上皮。

人食管黏膜上皮 HE ×130

食管上皮主要起保持作用。在正常情况下,角化不完全。

食管上皮细胞不断更新,深层细胞的增殖与表层细胞的脱落相平衡,故由深层至浅层的细胞结构有明显的不同(见图)。

猫食管上皮EM Bar-7㎛ B基底层细胞 S棘层细胞 G颗粒层细胞 H角化层细胞 D脱落的细胞b上皮表面附着的细菌

有人钭将食管上皮分为为基底层、中间层和表浅层三层;有人则将其分布基底层、棘层、颗粒层和角质层四层。

1 基底层

为上皮最深一层的立方或矮柱状细胞,坐落于基膜上。基膜厚40~60㎚。上皮细胞借半桥粒附着其上。相邻细胞的浅部以指状突起相嵌撮合,并形成桥粒。

基底层细胞核较大,椭圆形,核膜不平整,核仁一至多个;胞质强嗜碱性,含丰富的游离核糖体,粗面内质网和高尔基复合体不知书达礼,线粒体少。表明基底层细胞分化较低。胞质中有较多直径10㎚的角蛋白丝,主要沿细胞纵轴方向排列,并终止于桥粒的附着板。

2 棘层

由3~8层多边形细胞组成。

浅层细胞逐渐呈扁平状。深层细胞胞质仍具较强的嗜碱性,至浅部染色渐淡。

光镜下,细胞表面伸出许多棘状突起,故称为棘细胞。

电镜下,相邻棘细胞的棘状突起彼此相连形成间桥,此处有发达的桥粒。在无桥粒处的细胞间隙较宽。深部细胞的结构与基底层细胞相似,但角蛋白丝更丰富,在胞质周边部形成粗大的角蛋白丝束,相当于光镜下的张力原纤维,它们垂直于细胞表面,附着在桥粒上(见图)。

大鼠食管上皮棘细胞EM Bar=0.6㎛ D桥粒 I角蛋白丝束

浅部细胞内已不易看见细胞器,但可见散在或成簇的糖原颗粒,角蛋白丝变得致密并退变,胞质内开始出现板层颗粒。板层颗粒圆形或椭圆形,直径0.1~0.5㎛,有膜包裹,内有平行排列的板层。颗粒由高尔基复合体产生,其内容物主要为糖脂和固醇。

3 颗粒层

由几层扁平或梭形细胞组成。

细胞核扁,核质浓缩;胞质中含有糖原、退变的角蛋白丝与板层颗粒。

细胞的特征是出现了透明角质颗粒。透明角质颗粒在HE染色切片上呈强嗜碱性;电镜下呈圆形,大小不等,电子密度高,无包膜。颗粒含富有组氨酸的蛋白质。食管上皮内的透明角质颗粒远不如表皮的多。

4 角质层

最表浅的扁平细胞层。

人食管上皮角质层细胞仍有浓缩的核,胞质含大量角蛋白丝和少量糖原颗粒,其他细胞器已基本消失。细胞间仍可见少量桥粒。

摄取食物越粗糙的动物,其食管上皮的角化程越高。如大鼠、小鼠、豚鼠、马等动物的食管上皮出现完全的角化;猫、犬、兔和人一样,食管上皮仅见不完全的角化。

食管上皮的角质层细胞不断脱落,新生的细胞来自基底层细胞分裂增殖,并从深部向表浅移动。故上皮处于不断更新的动态过程中,细胞的脱落与新生是平衡的。新生细胞向浅部移动,并丧失分裂能力,胞体逐渐增大、变扁,出现各层细胞特征。

上皮细胞从开始分化至脱落,周期 4~14天。

大鼠食管上段上皮细胞更新周期8.8天,下段10.6天。

在人的食管上皮中可见朗格汉斯细胞,其形态结构与表皮内的朗格汉斯细胞相似。胞体较大,圆形或多边形,有3~5支突起伸入上皮细胞之间,部分突起有分支;核形不整,常有凹陷。HE染色标本中的朗格汉斯细胞胞质清亮。电镜下,细胞不具角蛋白丝束的和桥粒连接,含特征性的伯贝克颗粒。朗格汉斯细胞具有 ATP酶活性和T6抗原。6个月以上人胎儿食品上段上皮中朗格汉斯细胞密度为(258.5±14.1)/㎜2,下段为(412.0±14.3)/㎜2;成人(20~30岁)食管上段为(633.6±68.2)/㎜2。细胞随机体发育而数量明显增多,并且食管下段的细胞数量高于上段。朗格汉斯细胞具有吞噬异物、呈递抗原和迁移等能力,与淋巴细胞关系密切,参与消化管的免疫功能。

人及猴、猫等动物的食管上⅓段的上皮内有游离神经末梢,蛙等动物的食管上皮内有味蕾存在。

(二)固有层

固有层形成许多结缔组织甩头突向上皮,增大了二者的接触面积。

固有层结缔组织中的胶原纤维和弹性纤维较细,细胞成分较少,有成纤维细胞、肥大细胞与淋巴细胞等。

在食管腺导管周围常见淋巴组织。

固有层中的毛细血管多呈襻状,襻顶朝向上皮。

食管下段的血管渐趋丰富,是食管静脉曲张易出血的部位。

在食管下段近贲门部,固有层中的贲门腺(见图)。

人食管-贲门连接(↓) HE ×3.3

贲门腺与胃贲门腺结构相似,属黏液腺。腺泡由柱状或立方细胞围成,胞质中有淡染的颗粒,黏蛋白染色反应阳性。黏液性细胞之间可夹有少量壁细胞和胃酶细胞。贲门腺导管很短,为单层柱状上皮,开口于黏膜表面。含有贲门腺的食管黏膜,其复层扁平上皮中可出现分散的单层柱状上皮斑块,斑块与胃小凹上皮相似。肉眼观察食管黏膜,小斑块易被误认为上皮剥脱。这种斑块相当大,有稳称之为食管中的胃黏膜岛。食管贲门腺与胃黏膜岛的数量与发育状况的个体差异很大,有的人甚至完全缺如。 

在胚胎发育中期,食管腔面一度为单层柱状上皮,上皮向间充质内生长形成黏液腺;以后,单层柱状上皮转变为复层扁平上皮,这些腺体及部分上皮残留下来分别成为食管贲门腺与胃黏膜岛。这种残留的胃黏膜岛与食管囊肿、溃疡、憩室及癌的发生有重要关系。

(三)黏膜肌层

食管的黏膜肌较发达,主要为平滑肌束和其间的细弹性纤维网组成。在环状软骨平面与咽的弹性纤维层相续。

黏膜肌向下逐渐增厚,在邻近胃处厚处200~400㎛。

二、黏膜下层

黏膜下层厚300~700㎛,为疏松结缔组织,富含粗大的胶原纤维与纵行的弹性纤维,可见散在的脂肪细胞团。此层含有丰富的动脉、静脉、淋巴管和神经纤维。

在靠近肌层部位有散在的黏膜下神经丛,与消化管其他部分相比,食管的黏膜下神经丛不发达。

组织学96:消化系统:消化管6:食管

食管腺(esophageal gland)或称固有食管腺的分泌部位于此层。

食管腺周围有较密集的淋巴细胞,并可见淋巴小结。

食管腺是小型的复管泡状黏液腺,分布均匀,多见于食管上段和下段的前壁黏膜下层内。

其分泌部主要由黏液细胞组成,此外可见小颗粒细胞、嗜酸细胞与肌上皮细胞。

小颗粒细胞位于黏液细胞之间以及腺泡与导管交界处。胞质内粗面内质网稀少,分泌颗粒少或无。小颗粒细胞是未成熟的黏液细胞,或分泌休止期的黏液细胞,或从导管上皮细胞向黏液细胞分化过程的细胞。

嗜酸细胞存在于靠近导管起始端的腺泡处,其特征是胞质含有大量线粒体,嵴密集,HE染色切片上呈强嗜酸性,细胞核居中,形状不等,胞质由尚可见小型高尔基复合体和游离核糖体。细胞游离面微绒毛少,基底面附于基膜。嗜酸细胞的功能尚不清楚。

食管腺的小导管很短,若干条小导管汇入囊状膨大的壶腹,形成较粗的导管穿过黏膜肌层与固有层,借小孔开口于黏膜表面。

小导管由低柱状上皮组成,至主导管移行为复层扁平上皮。

人胎儿晚期和新生儿的食管内无食管腺;出生后的发育中,食管复层扁平上皮生长并深入结缔组织内分化形成食管腺。

三、肌层

肌层厚0.5~2.5㎜,由内环行、外纵行两层肌组织组成。外层稍厚于内层。

肌层并非很规则地环行或纵行排列。一般内层肌多为螺旋状走行,外层肌呈斜行倾向,两层之间有薄层结缔组织。

迷走神经与颈、胸交感干的分支及肌层间的神经元共同构成网状分布的肌间神经丛,其中的胆碱能纤维可增强肌层的张力,肾上腺素能神经使其松弛,两者协调肌层的运动。与胃肠相比,食管有的肌间神经丛不很发达。

食管肌层的最大特点是存在骨骼肌,在大多数哺乳动物,骨骼肌几乎占据食管肌层的全长,并可延伸至胃肌层。这与其食物入胃的近于水平方向相适应,对于某些动物的反刍十分重要。人和部分灵长类动物所摄取食物以垂直方向经食管入胃,食管肌层由骨骼肌和平滑肌共同组成。

人的食管一般是上¼段为骨骼肌,与咽缩肌相续;其次¼段为平滑肌逐渐取代骨骼肌,故表现为两者混合存在;下½段全为平滑肌。这两种肌组织的状态具有个体差异。环行肌的18%为骨骼肌,中间22%为混合肌,下部60%为平滑肌;纵行肌的30%区段为骨骼肌,中间10%为混合肌,下部60%为平滑肌。故环行肌出现较早。也有平滑肌于咽肌层已出现的报道。在混合肌区段,骨骼肌纤维和平滑肌纤维或分别成束,或混合成束。肌间神经丛多位于有平滑肌存在的食管中、下段。

在咽-食管连接部与食管-胃连接部,肌张力无差错明显增高。尽管这两处没有发现如幽门括约肌样增厚的肌组织,但人们仍认为分别存在着上、下食管括约肌装置(upper esophageal sphincter,UES;esophageal sphincer,LES)。前者防止吞咽时食物自食管反流咽以及吸入气体进入食管;后者阻止胃内容物的反流。咽部的肌群参与UES构成。在不进食时,咽下缩肌张力增高,加之周围弹性纤维层压迫,封闭食管上口,咽主体群落时,咽缩肌舒张,舌骨上肌群收缩使喉头上举,使食管与口腔相通。在食管-胃连接部,在马、猪、兔等动物可见明显的内环行肌增厚形成括约肌,但在人、犬、猫未见此象。

构成人的LES因素包括:

①食管与贲门间的角度很大,不利反流;

②胃贲门部内层肌十分发达,并呈螺旋状走行,有螺旋状收缩肌(spiral constrictor)之称;

③横膈与食管韧带从外部对食管下端有压迫、闭锁作用。

横膈的作用似乎十分重要,如果胚胎发育期间横膈食管裂孔墙头不完全,胃可部分突入胸腔,形成膈疝,干扰食管下端的括约功能,引起胃内容物反流。食管上皮抵御胃酸侵蚀的能力很弱,这样会导致食管的炎症与吞咽困难,进而发展为食管下段纤维化与狭窄。LES部的平滑肌对于胃泌素等体液因素具有高度敏感性,故胃泌素等可能参与维持LES处于经常的高张力状态的调节。

四、外膜

纤维膜,由疏松结缔组织组成,并与周围结缔组织相连续。

内含大量纵行的血管、淋巴管和神经。

在胃上方2~3㎝处,外膜内有方向比弹性纤维将食管连于横膈。

附:

食管的组织结构

食管(esophagus)是运送食物到胃的通道,其腔面有由黏膜和黏膜下层形成的纵行皱襞,食物通过时管腔扩大,皱襞消失(见下三图)。

食管(横切面)模式图

食管(横切面)LM 1上皮2固有层3黏膜肌层4食管腺导管5. 黏膜下层6食管腺腺泡

食管贲门连接部LM 1食管上皮2胃小凹

1. 黏膜

上皮为未角化的复层扁平上皮,在食物通过时起机械性保护作用。

食管下端的复层扁平上皮与胃贲门部的单层柱状上皮骤然相接,是食管癌的易发部位。

固有层为细密的结缔组织,并形成乳头突向上皮。在食管上段与下段的固有层内可见少量黏液腺。

黏膜肌层由纵行平滑肌束组成。

2. 黏膜下层

为较致密的结缔组织,内含黏液性的食管腺(esophageal gland),其导管穿过黏膜开口于食管腔,分泌的黏液涂布于食管表面,利于食物通过。食管腺周围常有较密集的淋巴细胞及浆细胞,甚至淋巴小结。

3. 肌层

分内环行与外纵行两层。上⅓ 段为骨骼肌,下 段为平滑肌,中段则兼具两者。

食管两端的内环行肌稍厚,分别形成食管上、下括约肌。

4. 外膜

为纤维膜。