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第四章 结直肠的解剖和生理
第一节 结肠
一、解剖
结肠(colon)是中空的肌性器官,长约1.0~1.5m,位于腹腔内或后腹膜,起自回盲瓣,止于直肠。从近心端开始依次分为盲肠、升结肠、横结肠、降结肠和乙状结肠,每一部分肠段具有独特的解剖学特征。盲肠(cecum)长约6~8cm,由右髂窝的回肠移行而来。肠腔直径可达8cm,故盲肠肿瘤可能生长到很大时才出现症状。升结肠(ascending colon)长约15cm,起自盲肠末端,经腰方肌、右肾前方到达肝右叶下方,转向左前方,称为结肠肝曲,与胆囊毗邻,并续以横结肠。横结肠(transverse colon)长约50cm,是最长的一段。向左到达脾下方时向下移行于降结肠,称为结肠脾曲,并以胃结肠韧带与胃相连。降结肠(descending colon)长约20cm,从结肠脾缘沿左肾外侧缘和腰方肌的前方下行,于髂嵴处续以乙状结肠。乙状结肠(sigmoid colon)长约40~45cm,是结肠最窄的一部分(最窄处直径约为2.5cm),因此乙状结肠肿瘤较早期就可能出现症状。乙状结肠呈“乙”字形弯曲,经过腹膜反折后,于第三骶椎平面下行,移行于直肠。乙状结肠与盲肠一样,均属于腹膜内位器官。而升结肠、横结肠和降结肠则属于腹膜间位器官。
结肠有三个重要的解剖学结构:一是结肠带(teniae coli):组织学上,结肠肌层由内环外纵两层平滑肌纤维构成,外层的纵行肌纤维局部增厚,形成三条与肠管纵轴平行的纵行带,称为结肠带。在盲肠、升结肠及横结肠区域比较明显,从降结肠到乙状结肠逐渐变得不明显。盲肠肠壁上的三条结肠带的汇合处即为阑尾根部。二是结肠袋(haustra of colon):由于结肠带比结肠短,使得结肠壁局部收缩,肠壁外观形成很多囊状袋,称为结肠袋,其中阑尾和直肠均没有结肠袋。三是肠脂垂(epiploicae appendices):肠壁的脂肪组织和浆膜局部聚集,在结肠表面形成很多大小不等,形状各异的突起,称为肠脂垂。而由于肠腔黏膜和黏膜下层突出于肠腔,肠腔内形成很多半月形的皱襞,称为半月襞。皱襞外面与结肠袋之间的横沟相对应。
借助内镜可以辨识肠腔的各种标志性结构。如通过回盲瓣、阑尾口、盲端及囊状外观很容易识别盲肠。由于黏膜下血管网的存在,使结肠肝曲黏膜呈蓝色。横结肠的结肠带走行使肠腔呈T形内观,并形成裂隙状孔口和脾曲锐角等 [1-3]。
(一)血液供应和淋巴循环
结肠的动脉血液供应主要来自于肠系膜上动脉(superior mesenteric artery)及肠系膜下动脉(inferior mesenteric artery)的分支系统。静脉回流为肠系膜上静脉汇入脾静脉,形成肝门静脉后进入肝脏。而肠系膜下静脉汇入脾静脉。肠腔淋巴液回流至腹主动脉旁淋巴结后,汇入乳糜池(cisterna chyli)。
1.动脉供应
升结肠和右半结肠接受来自肠系膜上动脉分支的血供,包括结肠中动脉、结肠右动脉及回结肠动脉。左半结肠、降结肠及乙状结肠的动脉供应起源于肠系膜下动膜的分支,包括结肠左动脉和乙状结肠动脉。
肠系膜上、下动脉之间存在广泛的吻合支,各动脉在结肠内缘相互吻合沟通,形成结肠边缘动脉的Drummond动脉弓(the marginal artery of Drummond)。从边缘动脉发出直的小动脉,垂直于肠管方向穿入肠壁。位于脾曲处的肠系膜上、下动脉的汇合点称为Griffith点,位于乙状结肠最下段的肠系膜下动脉与髂内动脉的汇合点称为Sudeck点,由于这两处边缘动脉较少,最容易发生缺血。
2.静脉回流
结肠的静脉属门静脉系统,与相应的动脉伴行。分布于右半结肠的静脉为结肠中静脉、结肠右静脉和回结肠静脉。与回、空肠静脉、胃网膜左静脉共同汇入肠系膜上静脉,上行至胰头后方,汇入脾静脉。
分布在左半结肠的静脉为结肠左静脉、乙状结肠静脉和直肠上静脉,共同汇入肠系膜下静脉,经胰腺右方汇入脾静脉,最后流入门静脉。
3.淋巴回流
结肠的淋巴组织由淋巴管、淋巴结及肠道相关淋巴组织组成,分述如下。
(1)壁内淋巴管:位于固有膜深层或围绕黏膜肌层,肠壁内小淋巴管收集淋巴液,汇流入结肠上淋巴结。
(2)结肠上淋巴结:离肠壁的距离最近,位于结肠壁浆膜下。
(3)结肠旁淋巴结:收集结肠上淋巴结的淋巴液,伴行于结肠边缘动脉。
(4)中间淋巴结:位于右、回结肠动脉的周围,也称为右回结肠淋巴结。沿各结肠动脉分支排列,该淋巴结的淋巴液汇入各主结肠淋巴结。
(5)主结肠淋巴结:位于各结肠动脉的根部以及肠系膜上、下动脉的根部。
肠壁的淋巴经过上述各站淋巴结群依次引流,肠系膜上淋巴结收集右半结肠的大部分淋巴;肠系膜下淋巴结收集左半结肠的淋巴干。肠系膜上、下淋巴结与腹腔淋巴结的输出管共同组成肠干,汇入乳糜池。同级淋巴结之间和不同级淋巴结之间均可存在直接交通支,所以结肠癌患者的癌细胞有时可发生跳跃转移或逆向播散等。
(6)肠道相关淋巴组织(Gut-associated lymphoid tissue,GALT)主要位于黏膜固有层,由淋巴细胞、巨噬细胞、浆细胞等构成。呈弥漫性分布,或者呈孤立或聚集的结节。
(二)神经支配
支配结肠的神经为自主神经系统,主要支配血管的活动,控制内脏平滑肌的舒缩以及腺体的活动,又称为内脏神经系统。副交感神经可促进肠蠕动和腺体分泌,而交感神经则抑制肠蠕动和腺体分泌,使血管收缩,减少黏膜的血液供应。升结肠和横结肠由迷走神经纤维支配,降结肠和乙状结肠则由S 2~S 4脊髓节的副交感神经支配,近端2/3的结肠由肠系膜上神经节发出的交感纤维支配,而其余部分由肠系膜下神经节发出的交感纤维支配。
二、生理
右半结肠和左半结肠的生理功能、运动模式、定植细菌种群,代谢中间产物和终产物都具有肠段特异性分布特点。结肠黏膜有着精细的区域差异性,反映了右半结肠和左半结肠的肠段特征。
肠黏膜(从回肠末端到直肠)是人体最大的免疫器官。黏膜固有层的集合淋巴浆细胞约占人体浆细胞的80%,与人体其他部位相比,其产生的抗体也更多。在基础水平时,肠道免疫系统就高度激活,以对正常定植菌群做出应答,这种现象称为“生理性炎症”。肠道微生物菌群和免疫机制呈局限性或系统性互相作用,形成一种相互依存共生的生态系统。这种生态系统的平衡有助于维持健康,预防疾病,与免疫治疗的疗效也密切相关 [4-5]。
自从出生开始,肠道就出现一系列的微生物群落,其组成成分受宿主基因组、母体暴露、饮食和环境因素而影响。从回肠末端到直肠,有多达400~1000种微生物种类(细菌、真菌和一些原生动物)形成复杂的生态系统 [7]。每个人肠道的微生物多样性都不同,成年后就相对稳定下来,但仍然可能通过饮食和疾病而改变。细菌数量和人体细胞数量的比例约为1000∶1,盲肠中的细菌最多,随着向远心端移行而逐渐减少,组成成分也发生改变。肠道的定植细菌不仅对于维持肠道的健康和功能是必需的,还参与了宿主的局部和系统性免疫功能和调节过程。就局部而言,结肠上皮和定植菌群通过紧密连接和分泌抗微生物成分,成为预防感染的重要屏障。它们也彼此竞争营养底物。
通过吸收、分泌、发酵、氧化和其他一些结肠上皮特有的或与定植菌群协同进行的过程,结肠参与一些必需的代谢过程。定植微生物对于下述代谢过程十分重要:形成短链脂肪酸、代谢中间产物及维生素;蛋白和氨基酸的代谢;胆汁解毒和生物转化;天然固醇、植物雌激素以及磷酸盐和草酸盐排泄。碳水化合物尤其是丁酸的发酵可形成短链脂肪酸,是结肠细胞的主要能量来源,丁酸对结肠细胞的生长和分化起着至关重要的作用。结肠细胞可介导胆汁盐、药物和异源性生物的生物转化。许多这些代谢过程是右半结肠或左半结肠特异性的。
结肠的主要功能是吸收水分和电解质,保持水分平衡,吸收某些维生素,如维生素K,为辅助菌群的发酵提供场所,形成、短暂贮存和排泄粪便。并且分泌黏液,以润滑和保护肠黏膜。分泌钾离子,因而粪便中的钾离子浓度较小而肠内容物中的钾离子浓度较高。还有前述的免疫以及内分泌功能,内分泌功能由一群异质性的内分泌细胞完成。
食糜达到盲肠时,仍然为流质。盲肠每天可以从回肠接收1.3~1.8L电解质丰富的食糜,并吸收食糜中80%的水和钠离子。随着向远端的逐步推动,食糜中的水分被进一步慢慢吸收。当进入降结肠时成为半固态的粪便 [6]。
胃结肠反射及结肠运动:
1.胃结肠反射
进食后可刺激结肠运动,使结肠收缩增加,从而引发排便反应,这种现象称为胃结肠反应或胃结肠反射,一般发生于餐后的20~40分钟。
2.结肠运动
结肠运动较少而缓慢,对刺激的反应也较迟缓,使得结肠可以暂时储存粪便。结肠的运动形式主要有三种:一种是袋状往返运动,多见于空腹时,这种运动不能向前推进食物残渣;第二种是分节推进运动以及多袋推进运动,均可推动食物残渣向前运动,多发生于进食后或结肠受到拟副交感药物刺激时,另外还有由一些稳定向前的收缩波形成的结肠蠕动,可以缓缓推进肠内容物;还可发生一种进行很快、前进很远的蠕动,称为集团蠕动,可将一部分肠内容物由横结肠迅速推行至降结肠或乙状结肠,常见于进食后,由胃-结肠反射所致。