Duke Embryology – Gut Development

ここをクリックすると、Simbryo GI Developmentアニメーションが起動します(非常にトリップした音楽が流れます -ウィンドウが開いたら理解できるでしょう…)。 概要
A. 腸管の形成

  • 腸管は卵黄嚢を覆う内胚葉から形成され、頭側と尾側の折り畳みの結果、発達中の腔に包まれる。
  • 折り畳みの間に、体節細胞が体壁に適用されて頭側腹膜が形成される。 内臓中胚葉は腸管の周囲に巻き付き、腸管を体腔内に吊り下げる腸間膜を形成する。 内胚葉管に隣接する中胚葉も腸管の壁の大部分を構成している。 壁に見られる神経とニューロンは、神経堤に由来する。
  • 胚葉の寄与の概要:
    • 内胚葉:消化管の粘膜上皮、粘膜腺、粘膜下腺。
    • 中胚葉:粘膜固有層、粘膜筋層、粘膜下結合組織と血管、外膜筋層、外膜/漿膜
    • 神経堤:粘膜下神経叢と腸管神経叢のニューロンと神経

    B. 腸管の基本的な区分

    • 頭尾部および側彎により、卵黄嚢への腸管の開口部は(財布の紐のように)閉じられ、胚の頭端に向かって「前腸門」、胚の尾部に向かって「後腸門」と呼ばれるポケットが形成されます。 これらはそれぞれ将来の前腸、後腸となる。 中腸は卵黄嚢に対して開いたままである。

    gi-01

    • 胚がさらに折り畳まれて成長すると、腸と卵黄嚢の連絡部分は小さくなり続け、腸の領域(前腸、中腸、後腸)はさらに細かくなっていく。

    gi-02

    • 腸の領域の派生形は次の通りである。

    となる。

    の末端1/3部

    の順となる。

    foregut
    midgut
    hindgut
    気管&呼吸器 下部十二指腸** 横行結腸
    下行結腸
    食道 回腸 S状結腸
    盲腸 直腸
    肝臓 虫垂 上肛門管
    胆嚢&胆管上行結腸 尿路洞
    膵臓(背側 & 腹側) 近位2/3位 横行結腸
    上部十二指腸*
    *portion served by ant. & 後。上膵頭十二指腸動脈 **portion served by ant.

    C. 腸管の確定的細分化

    • 腹腔内では、腸管は動脈供給に基づいて前腸、中腸、後腸に確定的に分けられる。
      • 腹部の前腸は腹腔動脈から供給される
      • 中腸は上腸間膜動脈から供給される
      • 後腸は下腸間膜動脈から供給される

      gi-03

      D.前腸の血管は、前胃の動脈から、中腸の動脈は、後腸の動脈から、後腹の動脈は、前腸動脈から、後腹動脈の枝分かれした枝分かれの枝分かれの枝分かれ枝分かれの枝分かれ枝分かれ枝分かれ枝分かれの枝分に分かれている。 腸管の頭蓋尾部パターン形成

      • 腸管の特定領域(肺になるもの、食道、胃になるものなど)および重要な接合部(例:…腸管の頭蓋尾部パターン)。 胃食道接合部など)は、初期胚の内胚葉と中胚葉におけるHOX遺伝子発現のセグメント的、組み合わせ的な「コード」の頭蓋から尾部へのパターンによって確立される

      E. 腸管の放射状パターニング

      • 腸管の同心円状の積層は、主に内胚葉でのソニックヘッジホッグ(SHH)の発現によって達成され、内胚葉に近い部分の平滑筋と神経細胞の分化を抑制している。 内胚葉から離れるとSHHの濃度は低くなり、外膜筋における平滑筋と神経細胞の分化を可能にする。 発生後、SHHの発現はなくなり、粘膜筋の平滑筋と粘膜下層の神経細胞の発生が可能になる。
      • 腸管の発達に伴い、内胚葉は急速に増殖し、第5週頃には実際に一時的に腸管の内腔に接するようになる。 7週目になると中胚葉が増殖し、内胚葉の一部がアポトーシスを起こし、9週目には管腔が再び開口する。

      この閉塞と再疎通のプロセスは管全体(食道から肛門まで)で起こり、このプロセスのエラーは管に沿ったどこででも起こり、その部分で狭窄(内腔が狭くなる、あるいは完全に閉塞する)が生じます。

      F. 腸管の中膜(前ページの図を参照)

      • 胸部食道と肛門は体壁に固定されているので後腹膜にある
      • 胃と肝臓は背側と腹側の体壁に付着した中膜に吊るされている。
        • 胃の背側腸間膜は大網
        • 肝臓の腹側腸間膜は鎌状靭帯
        • 胃と肝臓の間の腸間膜は小網
      • 残りの消化管は背側腸間膜で吊り下げられています。 中十二指腸、中補体、中膜など、付着する臓器によって名称が異なる。
      • 消化管の一部は成体でも腹腔内にとどまっているため、腸間膜に吊られている。しかし、消化管の一部は発生過程で体壁に当てられ、背側腸間膜が体壁に取り込まれて、その器官は第二の後腹膜になる。

      成人における後腹膜、腹腔内、二次後腹膜とは何かについてまとめました。

      の場合

      腸&回腸

      頭蓋&盲腸

      後腹膜 腹膜内 第二後腹膜
      胸部食道 腹部食道 腹腔鏡
      直腸 脾臓 十二指腸
      腹部 上行結腸
      肝臓 & 胆嚢 下行結腸
      S状結腸

      II。 前腸の派生物:
      A. 食道

      • 前腸のうち咽頭のすぐ尾側には、気管食道ヒダと呼ばれる2本の縦方向の隆起があり、これが管を腹側で気管(とそれに続く肺芽)に、背側で食道に分割する。
      • 腸管の他の部分と同様に、食道の内腔は発生後5週目頃に一時的に閉塞し、9週目頃までに再び開通する。
      • 食道は最初は短く、胚の全長の伸びに合わせて長さを伸ばす必要があります。

      臨床的考察

      • 食道閉鎖症
        • は気管の食道隆起が背側に大きくずれていて上部食道が閉鎖管として終了します。
        • 通常、気管食道瘻を伴い、この場合、腸の内容物が出生後に肺に吸引され、炎症(肺炎)や感染(肺炎)を引き起こすことがあります。 産後は、授乳時にすぐに吐き戻し、気管食道瘻がある場合は、肺にうっ血が生じます。
      • 食道狭窄
        • 食道が再開通しない場合に起こります
        • また、出生前の多水膜症に典型的に関連しています。 産後は、授乳時にすぐに逆流します。
      • 先天性食道ヘルニア
        • 食道が十分な長さに成長しない場合に発生するもので、気管食道瘻がないため、肺は通常うっ血しません。 その結果、食道が短すぎるため、心筋の胃が横隔膜の食道裂孔に引っ張られることになります。 その結果、食道裂孔の構造が損なわれ、他の腸の内容物(通常は小腸のループ)が胸腔内にヘルニア化する可能性がある

        B. 胃

        • はまず前腸内胚葉の瘤状拡張として現れ、左側が腹側、右側が背側に90°回転する(迷走神経はこの回転に従って、左迷走神経は前側に、右迷走神経は後側に移動する)。
        • 左側と右側の成長の差によって、それぞれ大弯と小弯が確立されます。 頭蓋尾骨の回転により幽門が上方に傾く
        • 胃の背側および腹側の間膜が保持されて大槽および小槽となる。 それぞれ
        • 中胚葉が増殖する。胃の尾端部の平滑筋が幽門括約筋を形成する(さまざまな遺伝的要因による)

        Clinical Considerations

        • Hypertrophic pyloric stenosis
          • pyloric sphincterの平滑筋の過度の増殖(肥大)により起こる
          • rather common (0.1) (1)。また、家族内で発生する傾向がある。
          • 臨床的には、肥大した括約筋が胃から十二指腸への排出を妨げるため、摂食直後(通常1時間以内)に強い嘔吐または「飛び出し」、非胆汁性の嘔吐を伴う。 嘔吐は通常、胆汁が腸管に追加される十二指腸乳頭の上流で閉塞しているため、非乾燥性である。 括約筋の肥大は、時に上腹部の右肋骨縁に小さな結び目として触知することができ、時には括約筋の収縮を皮膚の下で見たり感じたりすることもできる。 肝臓
            • 横隔に隣接する腹側前腸内胚葉から発生する(横隔の中胚葉と発達中の心臓は、内胚葉のこの領域を肝臓になるように誘導する信号を送っている)。
            • 肝臓の実質組織(肝細胞のコードと胆管の分岐した管)は、横隔の組織と硝子体血管の叢の中に入り込み、成体で観察される全体の構造(内胚葉由来の肝細胞のプレートと中胚葉由来の血管洞に囲まれる)を決定している。

            D. 膵臓

            • 前腸の内胚葉の裏打ちは、形成中の肝臓の尾側に腹側膵臓芽と背側膵臓芽という2つの外胚葉を形成します。
            • それぞれの芽の中で、内胚葉は分岐した管に発達し、分泌腺(外分泌膵臓)に付着する。 内分泌膵臓(ランゲルハンス島)は、管の分岐点にある幹細胞から発生し、その後、外分泌腺組織の実質内にある脈管内分泌組織の離島に発展する。
            • 腸管の一次回転(後述)により、腹側と背側の芽が合体し、成体では通常1つの器官となる。
              • 膵頭部の尾状突起は腹側膵芽に由来する
              • 膵頭部、胴部、尾部の残りの部分は背側膵芽に由来する

            融合過程にエラーがあると、膵臓は環状になって十二指腸の周りに巻きついてしまうことがあります。 幽門狭窄の症状は、嘔吐物が胆汁性であることと、心窩部に触知できる節がないことを除けば、幽門狭窄と同様である。

            E. 近位十二指腸

            • 前腸の最下部から発生し、腹腔動脈から分岐した上膵頭十二指腸動脈の前枝と後枝が通っている。
            • 腸管の回転により、十二指腸と膵臓が体壁に押し上げられ、二次後腹膜に移行している。 中腸の派生物
              A. 遠位十二指腸
              • は中腸の最頭部から発生し、上腸間膜動脈の枝である下膵頭十二指腸動脈の前枝と後枝によって機能する。
              • 十二指腸の他の部分と同様に、二次的に後腹膜になる
              • 消化管全体の他の部分と同様に、内腔は発生時に一過性に抹消され、その後再び管腔になる。

              十二指腸の再疎通に失敗すると、狭窄(狭窄)または閉鎖(完全閉鎖)となり、その症状は食後1時間ほどで激しい嘔吐が起こります

              B. Jejunum, ileum, cecum, appendix, ascending colon, and proximal 2/3 of transverse colon

              • embronic abdominal cavityの容量を超えて急速に伸長し、U字型のループを形成して臍の中にへり込み、胚の軸と平行して上部(cranial)ループと下部(尾部)ループが存在するように方向づけされます。
              • 上側のループには、空腸と回腸の上部があります。
              • 下部ループには回腸下部、盲腸、虫垂、上行結腸、横行結腸の近位部2/23が含まれます。 虫垂は憩いの場として見ることができ、最初は下向きか尾の方に向いている。
              • ループの中間部(将来の回腸)は、卵黄嚢の細長い残骸である卵管に付着しており、通常はこの卵管は消滅している。

              硝子管が消失しないと、メッケル憩室、硝子体嚢胞、硝子体瘻(小腸と皮膚の接続部)と呼ばれる憩室(腸管の袋状のもの)を生じることがあります。

              • 腸管は、反時計回りに90度回転して(胚を見た場合)、下のループ(盲腸がある)が胚の左側に来るようになります。
              • 胚の成長とともに腹腔が拡張し、腸管が腹腔内に引き戻され、その間に腸管はさらに180度回転して、虫垂は右上の四分円の位置にとどまる。

              腸の内容物をすべて腹腔内に引き戻すか、臍で腹側体壁を完全に閉鎖しないと、腸の内容物が体壁からヘルニアになる卵管吻合症になることがある。

              回転の欠陥および変動は、多くの場合無症状であるが、消化器疾患の診断および/または治療を試みる際に評価すべき重要な内臓のさまざまな異常な解剖学的位置を引き起こすことがある(例えば、虫垂炎の診断を試みる際に、回転異常による虫垂の異常な位置は考慮されるべきである)。 また、逆流は腸管のねじれや捻転を引き起こし、狭窄や虚血の原因となることもある。 後腸の派生物

              • には横行結腸の遠位1/3、下行結腸、S状結腸、直腸、上部肛門管が含まれる。
              • 後腸の末端は内胚葉が並ぶ回腸という袋で、発達中の下部尿道と共通である。
              • 尿路中隔の形成により、回腸は腹側で尿路性器洞に、背側で直腸肛門管に分けられる:
                • 尿路性器洞は下部尿路に寄与している。
                  • 女性の膀胱(三尖を除く)、尿道、膣
                  • 男性の膀胱(三尖を除く)、前立腺、前立腺膜尿道
                • 直腸肛門管につながる。 直腸と上部肛門管を形成する
                • urorectal septum: perineal bodyに発達する
              • 後腸内胚葉が皮膚の外胚葉に立ち向かっている部分が分解して、肛門が形成されるようになる。

              肛門膜が破壊されないと、不孔性肛門になることがあります。

              原腸陥入の際に十分な中胚葉が生成されないと、直腸肛門管の壁(すなわち平滑筋と結合組織)の発達が不十分な肛門閉鎖症となる。
              回腸の分割に失敗すると(通常は肛門閉鎖症を伴う)、尿生殖管の一部への直腸管のさまざまな異常接続につながることがある。

              • 後腸の神経支配は、迷走神経および仙骨神経堤細胞の後腸壁への移動と、その後の粘膜下神経叢および腸管神経叢への分化によって達成される(中腸および前腸については、迷走神経堤だけを受け取ることを除いて同じことが言える)。

              腸の一部で神経堤細胞が移動および/またはニューロンへの分化に失敗すると、無神経節になる(粘膜下神経節と腸間膜神経節がない)。 これらの神経節の主な機能は、腸管壁の局所的な弛緩を可能にすることであるため、無神経節は緊張性収縮を起こし、閉塞に至る。 様々な理由により、大腸の遠位部がこの問題に最も影響を受けやすく、ヒルシュスプルング病や先天性巨大結腸と呼ばれる状態になる。 この疾患は、下行結腸の閉塞と糞便のバックアップ(および巨大化)を引き起こす結腸の無神経節(通常はS状結腸)の存在により、非常に膨張した腹部を呈することが多い。 次のうち、少なくとも一部が中腸に由来しないものはどれか。

              1. 十二指腸
              2. 十二指腸
              3. 横行結腸

              ANSWER

              3. 腸の発達中:

              1. 膵臓は発達中、後腹膜のままである。
              2. 肝臓は中腸から派生する。
              3. 後腸は腹腔動脈から供給される。
              4. 食道壁の平滑筋は脾臓中胚葉から派生する。
              5. 上記すべて

              ANSWER

              5. メッケル憩室、硝子体嚢胞、硝子体瘻孔は膀胱

            • 十二指腸
            • 空腸
            • 回腸
            • 以上のすべて
            • ANSWER

              6 に関連して最も普通に発見されます。 腸の発生過程では

            1. 膵臓は最初は腹腔内であるが、二次的に後腹膜になる
            2. 肝臓は腹側と背側の内胚葉芽として発生し、融合して一つの臓器となる
            3. 前腸は上腸間膜動脈から供給されている
            4. 消化管の内腔は発達中ずっと開いている
            5. 以上のすべて

            ANSWER

            7. 大網は、に由来する。

            1. 結腸背側腸間膜
            2. 小腸背側腸間膜
            3. 肝臓腹側腸間膜
            4. 胃背側腸間膜
            5. 胃腹側腸間膜

              ANSWER

              問8、9は以下の症例を想定しています.
              生後1週間の男児が、授乳のたびに2時間ほどで胆汁性の嘔吐をするという両親によって連れてこられた。 出生後、体重はあまり増えておらず、両親は「おむつが特に汚れていない」「おむつを交換したときにも汚れていない」とコメントしている。 身体検査では、子どもは無気力で、脱水の徴候を示す。 心拍数と呼吸数はやや上昇しているが、それ以外は心臓も肺も正常のようである。 腹部は異常がない

              8. この乳児の徴候・症状を最もよく説明するのは次のうちどれだろうか。

              1. 気管食道瘻
              2. 幽門狭窄
              3. 回腸捻転
              4. 空腸閉鎖
              5. ヒッシュスプルング病

              ANSWER

              -9. この乳児の症状の原因として最も考えられるのは

              1. 腸管に関連する中胚葉組織の過剰増殖
              2. 胚形成時に十分な中胚葉組織が作られない
              3. 腸管の再生不全
              4. 腸管の再生不全
                1. 腸管に関連する中胚葉組織の過度な増殖
                2. 腸管に関連する中胚葉組織の過度な増殖
                3. 腸管の再生不全
                4. 神経堤細胞の移動および/または分化の不全
                5. 腸管の不正

                ANSWER

                以下の項目10~12につき、以下のように答えなさい。 以下の番号の項目と最も関連性の高いものを、以下のリストから1つ選択してください。
                a. 肝臓の腹側中膜
                b. 肝臓の背側中膜/胃の腹側中膜
                c. 肝臓の背側中膜/胃の腹側中膜
                d. 胃背側腸間膜
                e. 硝子体管
                f. アラントス

                10. 尿膜膿瘍 ANSWER

                11. 鷹状線 ANSWER

                12. 小卵膜 ANSWER

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