Частная гистология ЖКТ

Желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) является одной из ключевых систем организма, отвечающих за переваривание пищи, усвоение питательных веществ и выведение отходов. Его правильное функционирование необходимо для поддержания здоровья, роста и энергии человека.

Развитие ЖКТ — это сложный и многогранный процесс, начинающийся на самых ранних этапах эмбрионального развития и продолжающийся в постнатальном периоде. От его нормального формирования зависит не только физическое развитие, но и функциональная зрелость всей пищеварительной системы.

Пищеварительная:

• Механическая обработка пищи: процесс измельчения пищи с помощью зубов, языка и мышц желудка.
• Химическая обработка пищи: расщепление сложных молекул пищи на более простые, которые могут быть усвоены, с помощью ферментов.
• Всасывание: процесс переноса питательных веществ из просвета кишечника в кровь и лимфу. Это происходит главным образом в тонкой кишке.
• Удаление непереваренных веществ: организм избавляется от отходов пищеварения, которые не могут быть усвоены.

Экскреторная:

• Выделение вредных веществ: через стенку пищеварительного тракта выводятся токсины, продукты обмена и другие вредные вещества, которые организм не может использовать. Эта функция усиливается при почечной недостаточности, когда почки не могут полностью справляться с фильтрацией.

Иммунная:

• Процессинг антигенов: клетки слизистой оболочки пищеварительного тракта (например, дендритные клетки) захватывают и обрабатывают антигены, что способствует формированию иммунного ответа.
• Транспорт антигенов: из пищеварительного тракта антигены транспортируются в лимфатические узлы для дальнейшего участия в иммунной реакции.

Эндокринная:

• Выработка гормонов: клетки слизистой оболочки и желез пищеварительного тракта вырабатывают гормоны, которые регулируют процессы пищеварения, такие как секреция ферментов, моторика желудка и кишечника.

🧠 Мнемоника:

"ПЕЩЕГИ":

• Пищеварение,
• Екскреция,
• Щита от инфекций (иммунная функция),
• Ендокринная регуляция (гормоны),
• Гидролиз (химическая обработка пищи),
• Интерфейс с кровью (всасывание).

Развитие желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) начинается в эмбриональный период и продолжается в постнатальном. Процесс его формирования можно разделить на несколько этапов.

Эмбриональный период (1-й триместр)

Формирование первичной кишки: На ранних стадиях эмбриогенеза (около 3-й недели) из энтодермы формируется первичная кишка, которая позднее разделится на три основные части:

• Передняя кишка (пищевод, желудок, часть двенадцатиперстной кишки).
• Средняя кишка (основная часть тонкой кишки, слепая кишка, часть ободочной кишки).
• Задняя кишка (часть ободочной кишки и прямая кишка).

Развитие передней кишки: В передней части первичной кишки формируются важнейшие органы ЖКТ:

• Пищевод: развивается как часть передней кишки, он соединяется с желудком.
• Желудок: появляется на 4-й неделе как расширение передней кишки. Эпителий, выстилающий желудок, первоначально однослойный, затем становится многослойным.
• Двенадцатиперстная кишка: первоначально является прямым продолжением желудка, но позже образует характерные изгибы.

Развитие поджелудочной железы и печени:

• Поджелудочная железа развивается из выводных протоков первичной кишки и образует как экзокринную, так и эндокринную части.
• Печень начинает свое развитие в виде массы клеток, которые со временем организуются в функциональную структуру и начинают вырабатывать желчь на 12-й неделе.

Формирование желудочной полости: Желудок в эмбриональном периоде имеет характерную «поворотную» форму, которая создает основу для дальнейшего развития его анатомических частей.

2-й и 3-й триместры

Формирование кишечника:

• На этом этапе начинают развиваться все отделы кишечника. Средняя кишка (включающая тонкую и толстую кишку) образует первичные петли, которые затем начинают удлиняться и принимать окончательную форму.
• Тонкая кишка продолжает расти и извиваться. В ней начинают формироваться ворсинки и крипты — важнейшие структуры для всасывания питательных веществ.
• Толстая кишка начинает развиваться, образуя начальные складки, которые будут позже превращаться в поперечные и циркулярные складки кишечника.

Развитие мышечных слоев: В процессе развития ЖКТ начинают образовываться слои гладкой мускулатуры, которые обеспечат сокращения и продвижение пищи. Эти слои формируются на уровне всех отделов пищеварительного тракта, начиная с пищевода и заканчивая прямой кишкой.

Формирование кишечных желез: К концу 3-го триместра начинают развиваться железы, вырабатывающие пищеварительные соки и ферменты, которые будут необходимы для пищеварения после рождения.

Постнатальное развитие:

1. Развитие функций ЖКТ после рождения: После рождения у младенцев пищеварительная система продолжает развиваться. Желудок становится более функциональным, начинают выделяться ферменты, такие как пепсин. В тонкой кишке продолжается формирование ворсинок, что значительно увеличивает площадь всасывания.
2. Переход к пищеварению через рот: В первые месяцы жизни пищеварительная система адаптируется к перевариванию пищи через рот. Молоко, которое в первые месяцы служит основным источником питания, переваривается с помощью ферментов, вырабатываемых в пищеварительном тракте.
3. Этапы развития кишечной микрофлоры: Важной частью постнатального развития является формирование нормальной кишечной микрофлоры. Это происходит через несколько недель после рождения, когда в кишечник поступают первые бактерии из окружающей среды, что влияет на иммунитет и способность пищеварительной системы эффективно выполнять свои функции.
4. Формирование окончательной анатомии: С возрастом структура ЖКТ продолжает улучшаться. Процесс перистальтики и усвоения пищи становится более зрелым. Также происходит окончательное развитие всех желез, в том числе печени и поджелудочной железы, которые начинают эффективно вырабатывать ферменты и гормоны.

🧠 Мнемоника:

"Поклонники Раннего Запуска Подготавливают Тщательную Завершенность":

• П – первичная кишка,
• Р – развитие органов (пищевод, желудок, кишечник),
• З – завершение формирования всех отделов ЖКТ,
• П – поджелудочная железа и печень,
• Т – тонкая и толстая кишка,
• З – завершение всех процессов после рождения.

Слизистая оболочка:

• Эпителий: образует барьер между внешней средой (пищей) и внутренней средой организма. Эпителий слизистой оболочки обладает избирательной проницаемостью, что позволяет органам пищеварения поглощать питательные вещества и защищать себя от микробов. В некоторых отделах пищеварительного тракта эпителий может быть многослойным (например, в пищеводе) или однослойным (например, в тонкой кишке).
• Собственная пластинка: рыхлая соединительная ткань, содержащая кровеносные и лимфатические сосуды, нервные окончания, а также лимфоидную ткань, которая участвует в иммунной защите. В слизистой оболочке также находятся железы, вырабатывающие ферменты и слизь.
• Мышечная пластинка: состоит из гладкомышечных клеток, расположенных в двух слоях (циркулярном и продольном). Эти мышцы обеспечивают изменения формы слизистой оболочки, что способствует продвижению пищи.

Мышечная оболочка:

• Образована двумя слоями гладких мышц: внутренним циркулярным и наружным продольным. Эти слои мышц отвечают за перемешивание пищи и ее продвижение по пищеварительному тракту.
• В некоторых отделах пищеварительной трубки, например, в пищеводе и анальном канале, мышцы могут быть поперечнополосатыми (в скелетных мышцах), что необходимо для акта глотания и дефекации.

Наружная оболочка:

• Серозная оболочка покрывает большинство органов пищеварительного тракта. Это соединительная ткань, покрытая однослойным плоским эпителием (мезотелием), который позволяет органам свободно перемещаться в брюшной полости.
• Адвентициальная оболочка присутствует в тех местах, где пищеварительный тракт фиксирован в окружающих тканях, например, в пищеводе.

🧠 Мнемоника:

"Съешь Пирог, Молоко Со Сливками"

Каждая первая буква будет соответствовать одной из оболочек стенки пищеварительного тракта:

• С — Слизистая оболочка (эпителий, собственная пластинка, мышечная пластинка).
• П — Подслизистая оболочка (РВСТ, сосуды, нервный аппарат, иногда экзокринные железы).
• М — Мышечная оболочка (гладкая или поперечно-полосатая мышечная ткань).
• С — Серозная оболочка (мезотелий, жировая ткань, сосуды, нервный аппарат).

Интрамуральная васкуляризация:

Пищеварительный тракт обладает развитой сосудистой системой, включающей:

• Сплетения артерий мышечного типа, которые обеспечивают кровоснабжение всех оболочек стенки.
• Обилие гемокапилляров в собственной пластинке слизистой оболочки и мышечной оболочке.
• Лимфатические капилляры в слизистой оболочке и подслизистой, что важно для иммунной защиты и абсорбции.

Иннервация стенки пищеварительного тракта:

• Вегетативная иннервация: нервные сплетения, состоящие из безмиелиновых симпатических и парасимпатических волокон, играют ключевую роль в регуляции функций пищеварительного тракта.
• Соматическая иннервация: скелетная мускулатура иннервируется соматическими нервами, особенно в переднем и каудальном отделах, где происходят акты глотания и дефекации.

Зубы:

Зубы играют важную роль в механической обработке пищи. Они делятся на корень (в десне), коронку (выступает над десной) и шейку (граница между корнем и коронкой).

• Дентин — основная ткань зуба, похож на костную ткань.
• Эмаль — самая твердая ткань в организме, покрывает коронку зуба.
• Цемент — покрывает корень зуба.
• Внутри зуба находится пульпа — мягкая ткань, содержащая нервы и сосуды, которые питают зуб.

Слюнные железы:

• Крупные: подъязычные, околоушные и подчелюстные железы. Они производят слюну, которая увлажняет пищу и помогает ее пережевыванию.
• Мелкие: расположены на губах, щеках, небе и языке.
• Слюнные железы выделяют секреты, которые могут быть серозными (белковыми), слизистыми или смешанными.

Желудок:

• Желудок выполняет механическую и химическую обработку пищи с помощью желудочного сока, который содержит соляную кислоту и ферменты (например, пепсин).
• Желудок бывает однокамерным (у хищных животных) или многокамерным (у жвачных).
• Строение: слизистая оболочка с железами, собственная пластинка, подслизистая основа, мышечная оболочка.
• Желудок делится на несколько частей: кардиальную, фундальную и пилорическую зоны, каждая из которых имеет свою структуру желез.

Тонкая кишка:

• Основное место пищеварения и всасывания. Стенка тонкой кишки имеет множество складок и ворсинок, которые увеличивают поверхность для всасывания.
• Крипты — ямки в слизистой оболочке, где находятся клетки, которые выделяют пищеварительные ферменты.
• Ворсинки покрыты однослойным каемчатым эпителием с микроворсинками, что дополнительно увеличивает площадь всасывания.

Толстая кишка:

• В толстом кишечнике происходит всасывание воды и формирование каловых масс. Здесь перевариваются грубые волокна пищи с участием микрофлоры.
• В отличие от тонкой кишки, в толстой нет ворсинок, но есть крипты и складки.

Печень:

• Печень — главная железа организма, которая фильтрует кровь, вырабатывает желчь, участвует в обмене углеводов, липидов, белков и витаминов.
• Основная функциональная единица печени — печеночная долька, содержащая гепатоциты (клетки печени), которые синтезируют полезные вещества.

Поджелудочная железа:

• Смешанная железа, состоящая из экзокринной (вырабатывает ферменты для пищеварения) и эндокринной (вырабатывает гормоны, такие как инсулин) частей.
• Экзокринная часть включает панкреатические ацинусы, которые выделяют ферменты в двенадцатиперстную кишку.

🧠 Мнемоника:

"Рано Готовят Пищу, ЖивоТ Наполняют"

• Р — Ротовая полость
• Г — Глотка
• П — Пищевод
• Ж — Желудок
• Т — Тонкий кишечник
• Н — Толстый кишечник

Пищеварительная система животных включает органы, выполняющие функции обработки пищи, её переваривания, всасывания питательных веществ, выделения отходов, а также иммунной и эндокринной защиты. Строение пищеварительного тракта состоит из слизистой, мышечной и наружной оболочек, а органы, такие как зубы, слюнные железы, желудок, кишечник, печень и поджелудочная железа, играют ключевую роль в этих процессах.

The digestive system (DS) is one of the key systems of the body, responsible for food digestion, nutrient absorption, and waste elimination. Its proper functioning is essential for maintaining health, growth, and energy levels in the human body. The development of the digestive system is a complex and multifaceted process that begins at the earliest stages of embryonic development and continues during the postnatal period. Its normal formation depends not only on physical development but also on the functional maturity of the entire digestive system.

Digestive Function:

• Mechanical processing of food: The process of grinding food using teeth, tongue, and stomach muscles.
• Chemical processing of food: The breakdown of complex food molecules into simpler forms that can be absorbed, using enzymes.
• Absorption: The process of transferring nutrients from the lumen of the intestine into the blood and lymph. This primarily occurs in the small intestine.
• Elimination of undigested substances: The body removes undigested food waste that cannot be absorbed.

Excretory Function:

• Excretion of harmful substances: Toxins, metabolic waste products, and other harmful substances that the body cannot use are excreted through the digestive tract. This function is enhanced during kidney failure when the kidneys cannot fully manage filtration.

Immune Function:

• Processing of antigens: Cells in the mucous membrane of the digestive tract (such as dendritic cells) capture and process antigens, which helps in forming an immune response.
• Transport of antigens: From the digestive tract, antigens are transported to lymph nodes for further participation in immune reactions.

Endocrine Function:

• Hormone production: Cells in the mucous membrane and glands of the digestive tract produce hormones that regulate digestive processes, such as enzyme secretion and stomach and intestinal motility.

🧠 Mnemonic:

"DARE I C":

• D – Digestion (Digestive function),
• A – Absorption (Absorption of nutrients),
• R – Removal (Excretion of waste),
• E – Excretion (Excretion of harmful substances),
• I – Immune (Immune function),
• C – Chemical processing (Chemical breakdown of food).

The development of the digestive system (DS) begins in the embryonic period and continues in the postnatal period. Its formation can be divided into several stages.

Embryonic Period (1st Trimester)

Formation of the primary gut: At the early stages of embryogenesis (around the 3rd week), the primary gut forms from the endoderm, which later divides into three main parts:

• Foregut (esophagus, stomach, part of the duodenum).
• Midgut (main part of the small intestine, cecum, part of the colon).
• Hindgut (part of the colon and rectum).

Development of the foregut: In the foregut, essential digestive organs begin to form:

• Esophagus: Develops as part of the foregut and connects to the stomach.
• Stomach: Appears at the 4th week as an expansion of the foregut. The epithelium lining the stomach is initially one layer, then becomes multilayered.
• Duodenum: Initially a direct continuation of the stomach but later forms characteristic bends.

Development of the pancreas and liver:

• The pancreas develops from the ductal systems of the primary gut and forms both exocrine and endocrine parts.
• The liver begins as a mass of cells, which later organize into a functional structure that begins to produce bile by the 12th week.

Formation of the stomach cavity: In the embryonic period, the stomach has a characteristic "rotational" shape, which sets the foundation for the further development of its anatomical parts.

2nd and 3rd Trimesters

Formation of the intestines:

• During this stage, all parts of the intestines begin to develop. The midgut (including the small and large intestines) forms primary loops, which later elongate and take their final shape.
• The small intestine continues to grow and coil. Villi and crypts start to form, which are crucial for nutrient absorption.
• The large intestine begins to develop, forming initial folds that later become the transverse and circular folds of the intestines.

Development of muscle layers: During the development of the digestive system, layers of smooth muscle begin to form, which will facilitate contractions and the movement of food. These layers form at all levels of the digestive tract, from the esophagus to the rectum.

Formation of intestinal glands: By the end of the 3rd trimester, glands that produce digestive juices and enzymes, necessary for digestion after birth, begin to develop.

Postnatal Development

Development of digestive system functions after birth:

• After birth, the digestive system of infants continues to develop. The stomach becomes more functional, and enzymes like pepsin begin to be secreted. In the small intestine, villi formation continues, significantly increasing the absorption area.

Transition to oral digestion:

• In the first few months of life, the digestive system adapts to digesting food via the mouth. Milk, which serves as the primary source of nutrition in the early months, is digested using enzymes produced by the digestive tract.

Stages of gut flora development:

• An important part of postnatal development is the formation of normal gut microbiota. This occurs several weeks after birth when the first bacteria from the environment enter the intestines, influencing immunity and the ability of the digestive system to perform its functions effectively.

Formation of final anatomy:

• With age, the structure of the digestive system continues to improve. Peristalsis and food absorption processes mature. The final development of all glands, including the liver and pancreas, occurs, allowing them to produce enzymes and hormones effectively.

🧠 Mnemonic:

"Early Starters Prepare Thorough Completion":

• E – Primary gut,
• S – Development of organs (esophagus, stomach, intestines),
• P – Completion of all parts of the DS,
• T – Pancreas and liver,
• S – Small and large intestines,
• C – Completion of all processes after birth.

Mucosa:

• Epithelium: Forms a barrier between the external environment (food) and the internal environment of the body. The epithelium of the mucosa has selective permeability, allowing digestive organs to absorb nutrients while protecting against microbes. In some parts of the digestive tract, the epithelium can be multilayered (e.g., in the esophagus) or a single layer (e.g., in the small intestine).
• Lamina propria: Loose connective tissue that contains blood and lymphatic vessels, nerve endings, and lymphoid tissue involved in immune defense. Glands that secrete enzymes and mucus are also located in the mucosa.
• Muscularis mucosa: Composed of smooth muscle cells arranged in two layers (circular and longitudinal). These muscles allow the mucosa to change shape, helping food movement.

Muscularis:

• Composed of two layers of smooth muscle: an inner circular and an outer longitudinal layer. These muscles are responsible for mixing food and moving it along the digestive tract.
• In some parts of the digestive tract, such as the esophagus and anal canal, muscles may be striated (skeletal muscle), which is necessary for swallowing and defecation.

Outer Layer:

• Serosa: Covers most digestive organs. It is connective tissue covered by a single layer of flat epithelium (mesothelium), which allows organs to move freely in the abdominal cavity.
• Adventitia: Found in areas where the digestive tract is fixed to surrounding tissues, such as in the esophagus.

🧠 Mnemonic:

"Start Preparing Milk Smoothly"

Each letter corresponds to one of the layers of the digestive tract wall:

• S – Mucosa (epithelium, lamina propria, muscularis mucosa),
• P – Submucosa (loose connective tissue, vessels, nerve structures, sometimes exocrine glands),
• M – Muscularis (smooth or striated muscle tissue),
• S – Serosa (mesothelium, adipose tissue, vessels, nerve structures).

Intramural Vascularization: The digestive tract has a well-developed vascular system, including:

• Arterial plexuses of muscular type that supply blood to all layers of the wall.
• Abundance of hemocapillaries in the lamina propria of the mucosa and the muscularis mucosa.
• Lymphatic capillaries in the mucosa and submucosa, which are important for immune defense and absorption.

Innervation of the Digestive Tract Wall:

• Autonomic innervation: Nerve plexuses composed of unmyelinated sympathetic and parasympathetic fibers play a key role in regulating the functions of the digestive tract.
• Somatic innervation: Skeletal muscle is innervated by somatic nerves, especially in the anterior and caudal regions, where swallowing and defecation occur.

Teeth: Teeth play an important role in the mechanical processing of food. They are divided into:

• Root (in the gum),
• Crown (protrudes above the gum),
• Neck (the border between the root and crown).
• Dentin is the main tissue of the tooth, similar to bone tissue.
• Enamel is the hardest tissue in the body, covering the crown of the tooth.
• Cement covers the root of the tooth.
• Inside the tooth is the pulp — soft tissue containing nerves and blood vessels that nourish the tooth.

Salivary Glands:

• Large glands: sublingual, parotid, and submandibular glands. They produce saliva that moistens food and aids in chewing.
• Small glands: located on the lips, cheeks, palate, and tongue. Salivary glands secrete fluids that can be serous (protein), mucous, or mixed.

Stomach: The stomach performs mechanical and chemical processing of food with the help of gastric juice, which contains hydrochloric acid and enzymes (e.g., pepsin).

• The stomach can be single-chambered (in carnivores) or multi-chambered (in ruminants).
• Structure: mucosa with glands, lamina propria, submucosa, muscularis. The stomach is divided into several parts: cardiac, fundic, and pyloric regions, each with its own glandular structure.

Small Intestine: The main site for digestion and absorption. The wall of the small intestine has numerous folds and villi that increase the surface area for absorption.

• Crypts are depressions in the mucosa where cells that secrete digestive enzymes are located.
• Villi are covered with a single layer of columnar epithelium with microvilli, further increasing the absorptive surface area.

Large Intestine: In the large intestine, water is absorbed and stool is formed. Here, coarse fibers of food are digested with the help of microbiota.

• Unlike the small intestine, the large intestine does not have villi, but it does have crypts and folds.

Liver: The liver is the body's main gland, which filters blood, produces bile, and participates in the metabolism of carbohydrates, lipids, proteins, and vitamins.

• The main functional unit of the liver is the liver lobule, containing hepatocytes (liver cells) that synthesize useful substances.

Pancreas: A mixed gland consisting of an exocrine part (which produces digestive enzymes) and an endocrine part (which produces hormones such as insulin).

• The exocrine part includes pancreatic acini, which secrete enzymes into the duodenum.

🧠 Mnemonic:

"Early Starters Prepare Tasty Nourishment"

• R – Oral cavity
• G – Pharynx
• P – Esophagus
• J – Stomach
• T – Small intestine
• N – Large intestine

The digestive system of animals includes organs that perform functions such as processing food, digesting it, absorbing nutrients, eliminating waste, as well as providing immune and endocrine protection. The structure of the digestive tract consists of the mucosal, muscular, and outer layers, and organs such as teeth, salivary glands, stomach, intestines, liver, and pancreas play a key role in these processes.