Kattints ide a Simbryo GI Development animáció elindításához (és néhány igazán trippy zenéhez – majd megérted, ha megnyílik az ablak…)

I. Áttekintés
A. A primitív bélcső kialakulása

• A bélcső a sárgatestet bélelő endodermából alakul ki, amelyet a fejlődő coelom a cranialis és caudalis hajtogatás eredményeként beburkol.
• A hajtogatás során a szomatikus mezodermát a testfalhoz illesztik, így keletkezik a parietális peritoneum. A viszcerális (vagy splanchnikus) mezoderma a bélcső köré tekeredik, hogy kialakítsa a bélcsövet a testüregben felfüggesztő mesenteriumokat. Az endodermális csőhöz közvetlenül kapcsolódó mezoderma szintén hozzájárul a bélcső falának nagy részéhez. A falban található idegek és idegsejtek a neurális gerincből származnak.
• A csíraréteg hozzájárulásának összefoglalása:
• endoderm: a GI-traktus nyálkahártya hámja, nyálkahártya mirigyei és szubmukózus mirigyei.
• mesoderm: lamina propria, muscularis mucosae, submucosalis kötőszövet és erek, muscularis externa és adventitia/serosa
• neural crest: a submucosalis és myentericus plexus neuronjai és idegei

B. A bélcső alapvető alosztásai

• Cranio-caudalis és laterális hajtás hatására a bélcsőnek a sárgatestbe nyíló nyílása összezáródik (mint egy erszénygyűrű), az embrió feji vége felé egy “elülső (vagy cranialis) bélkapunak”, az embrió farka felé pedig egy “hátsó (vagy caudalis) bélkapunak” nevezett zsebet képezve. Ezek a leendő előbél, illetve hátsó bél. A középbél a sárgatest felé nyitott marad.

• Az embrió további hajtogatásával és növekedésével a bél és a sárgatest kapcsolata tovább csökken, és a bél régiói (előbél, középbél és hátbél) tovább finomodnak:

• A bélrégiók származékai a következők:

.

.

.

FOREGUT	MIDGUT	HINDGUT
Trachea & légutak	Low duodenum**	A haránt vastagbél disztális 1/3-a
Tüdő	Jejunum	Deszcendáló vastagbél
Esophagus	Ileum	Sigmoid colon
Gyomor	Cecum	Rectum
Máj	Mellékbél	Felső végbélcsatorna
Gallahólyag & epevezetékek	Ascending colon	Urogenitális sinus
Pankreas (dorsalis & ventralis)	Proximal 2/3. haránt vastagbél
Felső nyombél*
*a hangya által kiszolgált rész. & post. superior pancreaticoduodenalis artériák	**az ant. által kiszolgált rész. & post. inferior pancreaticoduodenalis artériák

C. A bélcső végleges felosztása

• A hasüregben a bél az artériás ellátás alapján véglegesen előbélre, középbélre és hátsóbélre oszlik:
• Az előbélszármazékokat a hasüregben az arteria celiákia ágai látják el
• A középbélszármazékokat az arteria mesenterica superior ágai látják el
• A hátbélszármazékokat az arteria mesenterica inferior ágai látják el

D. A bélcső cranio-caudális mintázódása

• a bélcső specifikus régiói (pl. az, amelyből tüdő lesz vs. az, amelyből nyelőcső vs. gyomor stb.) és fontos kapcsolódási pontok (pl. gastro-oesophagealis csomópont) a korai embrió endodermájában és mezodermájában a HOX gének expressziójának szegmentális, kombinatorikus “kódjai” cranialis és caudalis mintázata révén jönnek létre.

E. A bélcső radiális mintázódása

• A bélcső centrikus rétegződése nagyrészt a Sonic Hedgehog (SHH) endodermában történő expresszióján keresztül valósul meg, amely gátolja a simaizomzat és a neuronok differenciálódását az endodermához közel. Az endodermától távolabb az SHH koncentrációja alacsonyabb, így lehetővé teszi a simaizom és a neuronális differenciálódást a muscularis externában. A fejlődés későbbi szakaszában az SHH-expresszió megszűnik, lehetővé téve a muscularis mucosae simaizomzatának és a plexus submucosae neuronjainak fejlődését.

• A bélcső fejlődése során az endoderma gyorsan proliferál, és az 5. hét körül ténylegesen átmenetileg BEFEJEZI a cső lumenét. A mezoderm komponensek növekedése és terjeszkedése a falban az endoderm egy részének apoptózisával párosulva a 7. hét körül a cső újrakanalizálódását okozza, így a 9. hétre a lumen ismét nyitottá válik.

Ez az elzáródási és újrakanalizációs folyamat az egész csőben végbemegy (a nyelőcsőtől a végbélnyílásig), és e folyamat hibái bárhol előfordulhatnak a cső mentén, ami szűkületet (a lumen beszűkülését vagy akár teljes elzáródását) eredményezi az adott régióban.

F. A bélcső mesenteriumai (lásd az előző oldalon lévő ábrát)

• a mellkasi nyelőcső és a végbélnyílás a testfalon belül rögzül, ezért retroperitoneális
• a gyomor és a máj egy mesenteriumban függ, amely a háti ÉS a ventrális testfalhoz kapcsolódik:
• a gyomor dorsalis mesenteriuma a nagyobb omentum
• a máj ventrális mesenteriuma a falciformis ligamentum
• a gyomor és a máj közötti mesenterium a kisebb omentum
• a GI traktus többi része a dorsalis mesenteriumon függ, amelyet aszerint a szerv szerint neveztek el, amelyhez kapcsolódik (mesoduodenum, mesoappendix, mesocolon stb.)
• a GI-traktus egyes részei felnőttkorban intraperitoneálisak maradnak, és ezért mesenteriummal függenek.
• a GI-traktus egyes részei azonban a fejlődés során a testfalhoz tapadnak, és a háti mesenterium beépül a testfalba, így a szerv másodlagosan retroperitoneális lesz.

Egy összefoglaló arról, hogy mi a retroperitoneális, intraperitoneális vagy másodlagosan retroperitoneális a felnőttben:

.

Retroperitoneális	Intraperitoneális	szekunder retroperitoneális
hasi nyelőcső	hasi nyelőcső	pancreas
végbél	lép	nyombél
végbél	gyomor	felmenő vastagbél
	máj &. epehólyag	leereszkedő vastagbél
	pecsétfészek & ileum
	vastagbél & vakbél
	sigmoid colon

II. Az előbél származékai:
A. Nyelőcső

• Az előbélnek a garathoz közvetlenül caudalisan elhelyezkedő régiójában két hosszanti gerinc alakul ki, amelyeket tracheoesophagealis redőknek nevezünk, és amelyek a csövet ventralisan a légcsőre (és a későbbi tüdőrügyekre), dorsalisan pedig a nyelőcsőre osztják.

• A bélcső többi részéhez hasonlóan a nyelőcső lumenje a fejlődés 5. hete körül átmenetileg elzáródik, és körülbelül a 9. hétre rekanalizálódik.

• A nyelőcső kezdetben rövid, és hosszában növekednie kell, hogy “lépést tartson” az embrió általános hossznövekedésével.

Klinikai megfontolások

• A nyelőcső atresia
• akkor fordul elő, amikor a légcső-nyelőcső gerincek túlságosan dorsalisan eltérnek, ami miatt a felső nyelőcső zárt csőként végződik.
• általában légcső-nyelőcső fisztulával jár együtt, ilyenkor a béltartalom a születés után a tüdőbe szívódhat, ami gyulladást (pneumonitisz) vagy akár fertőzést (tüdőgyulladás) okozhat.
• tipikusan polihidramnionnal társul a szülés előtt (a magzat nem tud magzatvizet nyelni, és az felhalmozódik a magzatüregben). Postnatálisan a gyermek táplálkozáskor AZONNAL felböfög, és ha légcső-nyelőcső sipoly van jelen, a tüdőben pangás lép fel.
• Esophagealis stenosis
• akkor fordul elő, amikor a nyelőcső nem rekanalizálódik
• mint jellemzően a terhesség előtti polyhydramnionhoz társul. Postnatálisan a gyermek a táplálást követően AZONNAL felböfög. Azonban általában NEM alakul ki légcső-nyelőcső sipoly, így a tüdő általában NEM lesz pangásos.
• Kongenitális hiatalis hernia
• akkor fordul elő, amikor a nyelőcső nem nő megfelelően hosszúra. Ennek következtében a nyelőcső túl rövid, és ezért a szívgyomrot a rekeszizomban lévő nyelőcső sípcsontba húzza. A hiatus ebből eredő sérült szerkezete lehetővé teheti, hogy más béltartalom (általában vékonybélhurkok) felsérüljön a mellüregbe.

B. Gyomor

• Először az előbél endodermájának fuzionális tágulataként jelenik meg, amely 90°-os elforduláson megy keresztül úgy, hogy a bal oldal ventralisan, a jobb oldal pedig dorsalisan mozog (a vagus idegek követik ezt az elfordulást, így a bal vagus anterior, a jobb vagus pedig posterior lesz).

• a bal és jobb oldali differenciált növekedés hozza létre a nagyobb, illetve a kisebb görbületet; a cranio-caudalis forgás a pylorust felfelé dönti

• a gyomor háti ÉS ventrális mesenteriumai megmaradnak, hogy a nagyobb és kisebb omenta legyen, illetve

• a mezodermák burjánzása…származó simaizomzat a gyomor caudalis végén kialakítja a pylorus sphinctert (különböző genetikai tényezőktől függ)

Klinikai megfontolások

• Hypertrófiás pylorusszűkület
• a pylorus sphincter simaizomzatának túlburjánzása (hipertrófia) miatt alakul ki
• egyre gyakoribb (0.A csecsemők 5-0,1%-a), férfiaknál gyakrabban, mint nőknél; hajlamos a családokban is előfordulni
• klinikailag erőteljes vagy “lövedékes”, nem biliáris hányással jár röviddel az etetés után (általában ~1 óra), mivel a hipertrófiás záróizom megakadályozza a gyomor duodenumba történő kiürülését. A hányás általában nem epés, mert az elzáródás UPSTREAM a duodenalis papillától, ahol az epe a bélcsőbe kerül. A hipertrófiás záróizom néha kis csomóként tapintható a jobb borda szélénél az epigasztrikus régióban -néha a záróizom összehúzódása még a bőr alatt is látható vagy tapintható.

C. Máj

• a septum transversum melletti ventrális előbél-endodermából keletkezik (a septum transversum mezodermája és a fejlődő szív olyan jeleket küld, amelyek az endodermának ezt a régióját májdá alakulásra késztetik).

• a máj parenchimája (a hepatociták zsinórjai és az epevezetékek elágazó tubulusai) a septum transversum szövetén és a vitellin erek plexusán belül interkalálódik, ami a felnőttben megfigyelhető általános felépítésért felelős (az endodermából származó hepatociták lemezei, amelyeket a mezodermából származó érszinuszoidok vesznek körül).

D. Hasnyálmirigy

• az előbél endodermális bélése a kialakuló májtól caudalisan KÉT kinövést képez: a ventrális hasnyálmirigyrügyet és a dorzális hasnyálmirigyrügyet.

• mindkét rügyben az endodermából elágazó tubulusok fejlődnek, amelyek a szekréciós acinusokhoz kapcsolódnak (az exocinre pancreas). Az endokrin hasnyálmirigy (Langerhans-szigetek) a csatornák elágazási pontjain lévő őssejtekből alakulnak ki, amelyek aztán az exokrin mirigyszövet parenchimáján belül az érző endokrin szövet diszkrét szigeteivé fejlődnek.

• A bélcső elsődleges elfordulása (később tárgyalva), a ventrális és dorzális rügyek összeolvadását okozza, ami a felnőttben általában EGYSZERŰ szervvé válik:
• a hasnyálmirigy fejének uncinatus processusa a ventrális hasnyálmirigyrügyből származik
• a hasnyálmirigy fejének, testének és farkának többi része a háti hasnyálmirigyrügyből származik

A fúziós folyamat hibái a nyombél körül tekeredő, gyűrűs hasnyálmirigyet eredményezhetnek, ami elzáródást okozhat -a tünetek hasonlóak lennének a pylorus stenosishoz, kivéve, hogy a hányás lehet epés, és NEM lenne tapintható csomó az epigasztrikus régióban.

E. Proximalis vagy felső duodenum

• az előbél caudalis részéből ered, és az arteria pancreaticoduodenalis superior elülső és hátsó ágai látják el, amely az arteria celiacus egyik ága.
• A bélcső forgásával a duodenum és a hasnyálmirigy a testfalhoz nyomódik és másodlagosan retroperitonealis lesz.

III. A középbél származékai
A. A distalis vagy alsó duodenum

• a középbél legcranialisabb részéből ered, és a pancreaticoduodenalis arteria inferior elülső és hátsó ágai látják el, amely az arteria mesenterium superior ága.
• mint a duodenum többi része, másodlagosan retroperitoneális
• mint az egész GI-traktus többi része, a lumen a fejlődés során átmenetileg obliterálódik, majd újrakanalizálódik.

A duodenum rekanalizációjának elmaradása szűkületet (szűkületet) vagy atresiát (teljes elzáródást) eredményezhet, amelynek tünetei a táplálkozás után körülbelül egy órával jelentkező epés, kilövellő hányás lennének.

B. Jejunum, ileum, cecum, vakbél, felszálló vastagbél és a haránt vastagbél proximális 2/3-a

• gyorsan megnyúlik az embronális hasüreg befogadóképességén túl, és így egy U alakú hurkot alkot, amely a köldökbe herniál, és az embrió tengelyével párhuzamosan helyezkedik el, úgy, hogy van egy felső, vagy craniális hurok és egy alsó, vagy caudális hurok.

• a felső hurok tartalmazza a későbbi jejunumot és az ileum felső részét.

• az alsó, vagy caudalis hurok tartalmazza az alsó ileumot, a cecumot, a vakbelet, a felszálló vastagbelet és a vastagbél proximális 2/23 részét. A függelék divertikulumként látható, amely kezdetben lefelé vagy a farok felé mutat.

• a hurok közepe (amely a leendő ileum) a sárgatest egy megnyúlt maradványához, az úgynevezett vitellinus ductushoz kapcsolódik, amely normális esetben eltűnik.

A vitellin ductus obliterálódásának elmaradása a Meckel-divertikuláknak,vitellin cisztáknak vagy vitellin fisztuláknak (a vékonybélnek a bőrrel való összeköttetése) nevezett divertikulákhoz (a bélcső kitüremkedése) vezethet. Ezek gyakran az egyik végén a köldökhöz, a másik végén pedig az ileumhoz kapcsolódnak.

• a bélcső az óramutató járásával ellentétes irányban 90 fokos ELSŐ elforduláson megy keresztül (ha az embrióra néznénk), úgy, hogy az alsó hurok (amelyben a vakbél található) az embrió bal oldalán van.

• miközben az embrió növekszik, a hasüreg kitágul, így a bélcsövet visszahúzza a hasüregbe, amely során a bélcső további 180 fokot forog, így a vakbél a jobb felső kvadránsba kerül.

• a vastagbél növekedése a vakbelet a végleges helyére, a jobb alsó kvadránsba nyomja.

Ha nem sikerül a béltartalmat teljes egészében visszahúzni a hasüregbe, vagy a hasi testfalat a köldöknél teljesen lezárni, akkor oomphalocoele alakulhat ki, amikor a béltartalom kiszakad a testfalból.

A rotáció hibái és eltérései a zsigerek különböző aberrált anatómiai helyzeteit okozhatják, amelyek gyakran tünetmentesek, de fontos értékelni őket, amikor gyomor-bélrendszeri problémákat próbálunk diagnosztizálni és/vagy kezelni (pl. a vakbél malrotáció miatti rendellenes helyzetét figyelembe kell venni, amikor vakbélgyulladást próbálunk diagnosztizálni). A malrotáció a bélcső csavarodását vagy volvulusát is okozhatja, ami szűkületet és/vagy iszkémiát eredményezhet.

III. A hátsó bél

• származékai közé tartozik a haránt vastagbél disztális 1/3-a, a leszálló vastagbél, a szigmabél, a végbél és a felső anális csatorna.
• A hátsó bél végső vége egy endodermával bélelt tasakban, az úgynevezett kloákában végződik, amely közös a fejlődő alsó urogenitális traktussal.
• az urorektális szeptum kialakulása a kloákát ventralisan urogenitális sinusra, dorsalisan pedig a rectoanalis csatornára osztja:
• az urogenitális sinus hozzájárul az alsó urogenitális traktushoz:
• hólyag (kivéve trigone), húgycső és hüvely a nőstényben
• hólyag (kivéve trigone), prosztata, prosztata és hártyás húgycső a férfiban
• rectoanalis csatorna: kialakítja a végbelet és a felső végbélcsatornát
• urorectalis septum: a gáttestbe fejlődik
• A kloákának az a része, ahol a hátsó bél endodermája a bőr ektodermájával szemben van, lebomlik, hogy lehetővé tegye a végbélnyílás kialakulását.

A kloakahártya lebomlásának elmaradása imperforált végbélnyílást eredményezhet.

Az, hogy a gasztruláció során nem keletkezik elegendő mezodermium, anális atresiát eredményezhet, amelyben a végbélcsatorna falának (nevezetesen a simaizomzatnak és a kötőszövetnek) elégtelen a fejlődése
A kloáka osztódásának hibái (általában anális atresiával együtt) a végbélcsatorna és az urogenitális traktus egyes részeinek különböző rendellenes kapcsolataihoz vezethetnek.

• A hátsó bél idegrendszerének innervációja a vagus és a sacralis neurális crest sejteknek a hátsó bél falába történő vándorlása révén valósul meg, amit a submucosalis és myentericus plexus neuronjainak differenciálódása követ (ugyanez igaz a középbélre és az előbélre is, kivéve, hogy ezek csak vagus neurális crest sejteket kapnak).

Ha a neurális crest sejtek nem vándorolnak és/vagy nem differenciálódnak neuronokká a bél egy részében, az aganglionikus szegmenst eredményez (hiányzik a submucosalis és myentericus ganglion). E ganglionok fő funkciója, hogy lehetővé tegyék a bélcső falának helyi relaxációját, így az aganglionikus szegmens tónusosan összehúzódik, ami elzáródáshoz vezet. Különböző okok miatt a vastagbél disztális szakaszai a legérzékenyebbek erre a problémára, ami a Hirschsprung-kór vagy veleszületett megakolon néven ismert állapothoz vezet. Az érintett egyének gyakran nagyon felfúvódott haszal jelentkeznek, mivel a vastagbél egy aganglionikus szegmense (általában a szigmabélben) elzáródást, majd székletürítést (és masszív megnagyobbodást) okoz a leszálló vastagbélben.

GYakorlati kérdések

1. Az alábbiak közül melyik NEM származik legalább részben a középbélből?

1. tüdő
2. duodenum
3. jejunum
4. ileum
5. transverse colon

ANSWER

3. A bél fejlődése során:

1. a hasnyálmirigy fejlődése során végig retroperitoneális marad.
2. a máj a középbélből származik.
3. a hátsóbelet az arteria celiákia látja el.
4. a nyelőcső falának simaizomzata a splanchnicus mezodermából származik.
5. MINDEN a fentiek közül

ANSWER

5. Meckel-divertikulák, vitellin ciszták vagy vitellin fisztulák leggyakrabban a:

1. hólyaggal
2. a duodenummal
3. a jejunummal
4. a ileummal
5. MINDEN a fentiek közül

ANSWER

6 kapcsolatban fordulnak elő. A bél fejlődése során:

1. a hasnyálmirigy kezdetben intraperitoneális, de másodlagosan retroperitoneális lesz
2. a máj ventrális és dorzális endodermális rügyekből keletkezik, amelyek aztán egyetlen szervvé olvadnak össze

.

3. az előbél a felső mesenteriális artéria táplálja
4. a tápcsatorna teljes lumenét a fejlődés során nyitva tartja
5. MINDEN fentiek közül

ANSWER

7. A nagyobb omentum a következőkből származik:

1. a vastagbél háti mesenteriumából
2. a vékonybél háti mesenteriumából
3. a máj ventrális mesenteriumából
4. a gyomor háti mesenteriumából
5. a gyomor ventrális mesenteriumából

VÁLASZ

A 8. és 9. kérdés a következő esetre vonatkozik:
Egy egyhetes fiú csecsemőt hoznak be a szülei, akik minden etetés után kb. 2 órával epés hányásról számolnak be. A gyermek születése óta nem sokat hízott, és a szülők megjegyzik, hogy a gyermek pelenkái nem különösebben szennyezettek, illetve amikor cserélik őket. A fizikális vizsgálat során a gyermek letargikus és a kiszáradás jeleit mutatja. A szív- és légzésszám kissé emelkedett, de egyébként a szív és a tüdő normálisnak tűnik. A fizikális vizsgálat során a hasa nem feltűnő

8. Az alábbi állapotok közül melyik magyarázza leginkább a csecsemő jeleit és tüneteit?

1. tracheoesophagealis fistula
2. pylorus stenosis
3. volvulus ileum
4. jeunal atresia
5. Hischsprung-kór

ANSWER

9. A csecsemő állapotának legvalószínűbb oka:

1. a bélcsőhöz kapcsolódó mezodermális szövetek túlburjánzása
2. a bélcső nem termel elegendő mezodermális szövetet a gasztruláció során
3. a bélcső nem képes újra és újra kialakulni.a fejlődés során
4. a neurális gerincsejtek nem megfelelő vándorlása és/vagy differenciálódása
5. a bélcső malrotációja

ANSWER

Az alábbi 10-12. pontokhoz, válassza ki az alábbi listából azt az egy betűs lehetőséget, amelyik a legközelebb áll az alábbi számozott tételekhez. A listában szereplő lehetőségek egyszer, többször vagy egyáltalán nem használhatók.
a. a máj ventralis mesenteriuma
b. a máj dorsalis mesenteriuma / a gyomor ventralis mesenteriuma
c. a gyomor ventralis mesenteriuma
. gyomor háti mesenteriuma
e. vitellinus ductus
f. allantois

10. urachalis ciszta VÁLASZ

11. falciformis ligamentum VÁLASZ

12. omentum lesser Válasz

VÁLASZ