Kliknij tutaj, aby uruchomić animację Simbryo GI Development (i trochę naprawdę trippy muzyki – zrozumiesz, gdy okno się otworzy…)

I. Przegląd
A. Formowanie prymitywnego przewodu jelitowego

• Przewód jelitowy powstaje z endodermy wyściełającej woreczek żółtkowy, który zostaje otoczony przez rozwijającą się ślimakowatość w wyniku fałdowania czaszkowego i ogonowego.
• Podczas fałdowania mezoderma somatyczna zostaje przyłożona do ściany ciała, dając początek otrzewnej ciemieniowej. Visceral (lub splanchnic) mezoderma jest owija się wokół rurki jelitowej do tworzenia mesenteries, które zawieszają rurkę jelitową w jamie ciała. Mezoderma bezpośrednio związana z rurką endodermalną również przyczynia się do powstania większości ściany rurki jelitowej. Nerwy i neurony znajdujące się w ścianie pochodzą z grzebienia neuronalnego.
• Podsumowanie wkładu warstwy zarodkowej:
• endoderma: nabłonek błony śluzowej, gruczoły błony śluzowej i gruczoły podśluzowe przewodu pokarmowego.
• mesoderma: lamina propria, muscularis mucosae, podśluzówkowa tkanka łączna i naczynia krwionośne, muscularis externa i adventitia/serosa
• grzebień nerwowy: neurony i nerwy splotów podśluzówkowych i mięśniowych

B. Podstawowe podziały przewodu jelitowego

• Fałdowanie czaszkowo-kaudalne i boczne powodują, że otwór przewodu jelitowego do woreczka żółtkowego zamyka się (jak torebka), tworząc kieszeń w kierunku głowy zarodka, zwaną „przednim (lub czaszkowym) wrotami jelitowymi” i „tylnym (lub ogonowym) wrotami jelitowymi” w kierunku ogona zarodka. Są to odpowiednio przyszłe jelito przednie i tylne. Jelito środkowe pozostaje otwarte dla woreczka żółtkowego.

• Dalsze składanie i wzrost zarodka powoduje, że komunikacja jelita z woreczkiem żółtkowym nadal się zmniejsza, a regiony jelita (jelito przodujące, jelito środkowe i jelito tylne) stają się coraz bardziej wyrafinowane:

• Pochodne regionów jelitowych są następujące:

.

.

.

.

FOREGUT	MIDGUT	HINDGUT
Tchawica &układ oddechowy	Dwunastnica dolna**	Dystalna 1/3 okrężnicy poprzecznej
Płuca	Jejunum	Okrężnica wstępująca
Przełyk	Przełyk	Jelito	Jelito grube
Żołądek	Kątnica	Rektum
Wątroba	Wyrostek robaczkowy	Kanał odbytniczy górny
Pęcherzyk żółciowy &przewody żółciowe	Okrężnica wstępująca	Zatoka moczowo-płciowa
Trzustka (grzbietowa & brzuszna)	Proksymalne 2/3 okrężnicy poprzecznej
Dwunastnica górna*
*część obsługiwana przez ant. & post. superior pancreaticoduodenal arteries	**portion served by ant. & post. inferior pancreaticoduodenal arteries

C. Definitywne podziały przewodu pokarmowego

• W obrębie jamy brzusznej jelito dzieli się definitywnie na jelito przednie, jelito środkowe i jelito tylne W OPARCIU O DOSTAWĘ TĘTNIC:
• Pochodne jelita przedniego w jamie brzusznej są zaopatrywane przez odgałęzienia tętnicy celiakalnej
• Pochodne jelita środkowego są zaopatrywane przez odgałęzienia tętnicy krezkowej górnej
• Pochodne jelita tylnego są zaopatrywane przez odgałęzienia tętnicy krezkowej dolnej



D. Cranio-caudal patterning of the gut tube

• specific regions of the gut tube (i.e. that will become lung vs. that which becomes esophagus vs. stomach, etc.) and important junctions (e.g. ) i ważne połączenia (np. połączenie żołądkowo-przełykowe) są ustalone przez czaszkowy do ogonowego wzoru segmentalnych, kombinatorycznych „kodów” ekspresji genów HOX w endodermie i mezodermie wczesnego zarodka.

E. Radialne kształtowanie przewodu jelitowego

• koncentryczne układanie się przewodu jelitowego odbywa się w dużej mierze poprzez ekspresję Sonic Hedgehog (SHH) w endodermie, która hamuje różnicowanie mięśni gładkich i neuronów w pobliżu endodermy. W dalszej odległości od endodermy stężenie SHH jest niższe, co pozwala na różnicowanie mięśni gładkich i neuronów w muscularis externa. W późniejszym okresie rozwoju, ekspresja SHH zanika, umożliwiając rozwój mięśni gładkich w muscularis mucosae i neuronów splotu podśluzówkowego.
• Jak rurka jelitowa rozwija się, endoderma szybko proliferuje i faktycznie tymczasowo OKAZUJE światło rurki około 5 tygodnia. Wzrost i ekspansja składników mezodermy w ścianie w połączeniu z apoptozą niektórych endodermy około 7. tygodnia powoduje ponowne skanalizowanie rury tak, że przez 9. tydzień, światło jest otwarte ponownie.

Ten proces okluzji i ponownej kanalizacji występuje PRZEZ CAŁĄ rurkę (przełyk do odbytu) i błędy w tym procesie mogą wystąpić w dowolnym miejscu wzdłuż rurki w wyniku zwężenia (zwężenie światła lub nawet jawnej okluzji) w tym regionie.

F. Mezenteria przewodu jelitowego (patrz rysunek na poprzedniej stronie)

• przełyk piersiowy i odbyt są zakotwiczone w ścianie ciała i dlatego są zaotrzewnowe
• żołądek i wątroba są zawieszone w krezce, która jest przymocowana do grzbietowej I brzusznej ściany ciała:
• krezka grzbietowa żołądka staje się krezką większą
• krezka brzuszna wątroby staje się więzadłem krzyżowym
• krezka między żołądkiem a wątrobą staje się krezką mniejszą
• reszta przewodu pokarmowego jest zawieszona w krezce grzbietowej, nazwana w zależności od narządu, do którego jest przyczepiona (mezoduodenum, mezoappendix, mesocolon, itd.)
• niektóre części przewodu pokarmowego pozostają wewnątrzotrzewnowe u dorosłych i dlatego są zawieszone w krezce.
• niektóre części przewodu pokarmowego, jednakże, są przyłożone do ściany ciała podczas rozwoju i krezka grzbietowa zostaje włączona do ściany ciała, czyniąc narząd wtórnie zaotrzewnowym.

Podsumowanie tego, co jest zaotrzewnowe, wewnątrzotrzewnowe lub wtórnie zaotrzewnowe u dorosłego:

.

.

Retroperitoneal	Intraperitoneal	Secondarily retroperitoneal
przełyk piersiowy	przełyk brzuszny	panewki
odbytnica	śledziona	dwunastnica
jelito grube	żołądek	okrężnica wstępująca
	wątroba &. pęcherzyk żółciowy	okrężnica wstępująca
	jejunum & jelito kręte
	cewka & wyrostek robaczkowy
	okrężnica ślimakowa

II. Pochodne jelita przedniego:
A. Esophagus

• Region foregut tuż caudal do gardła rozwija dwa podłużne grzbiety zwane fałdami tchawiczo-przełykowymi, które dzielą rurkę brzusznie na tchawicę (i kolejne pączki płucne), a grzbietowo na przełyk.
• Jak z resztą przewodu jelitowego, światło przełyku staje się tymczasowo OCCLUDED około 5. tygodnia rozwoju i recanalizes około 9. tygodnia.
• Przełyk jest początkowo krótki i musi rosnąć w długości, aby „nadążyć” za ogólnym wzrostem długości zarodka.

Rozważania kliniczne

• Atrezja przełyku
• Powstaje, gdy grzbiety tchawicy i przełyku odchylają się zbyt daleko w kierunku grzbietowym, powodując, że górna część przełyku kończy się jako zamknięta rurka.
• zwykle towarzyszy temu przetoka tchawiczo-przełykowa, w którym to przypadku treść jelitowa może zostać zaaspirowana do płuc po urodzeniu, powodując zapalenie (zapalenie płuc) lub nawet zakażenie (zapalenie płuc).
• typowo związane z polihydramnios prenatalnie (płód nie może połknąć płynu owodniowego i gromadzi się on w jamie owodni). Po urodzeniu, dziecko będzie wymiotować natychmiast po karmieniu i, jeśli przetoka tchawiczo-przełykowa jest obecna, wystąpi zator w płucach.
• Zwężenie przełyku
• występuje, gdy przełyk nie ulega rekanalizacji
• także typowo związane z polihydramnios w okresie prenatalnym. Po urodzeniu, dziecko będzie regurgitate IMMEDIATELY po karmieniu. Jednakże, zazwyczaj NIE występuje przetoka tchawiczo-przełykowa, więc płuca zazwyczaj NIE są przekrwione.
• Wrodzona przepuklina rozworu przełykowego
• występuje, gdy przełyk nie rośnie odpowiednio na długość. W rezultacie przełyk jest zbyt krótki i dlatego wciąga żołądek sercowy do otworu przełykowego w przeponie. Powstała w ten sposób naruszona struktura otworu przełykowego może umożliwić przemieszczenie się innych treści jelitowych (zwykle pętli jelita cienkiego) do jamy klatki piersiowej.

B. Żołądek

• pojawia się najpierw jako wrzecionowate rozszerzenie endodermy jelita przedniego, które ulega obrotowi o 90°, tak że lewa strona przesuwa się brzusznie, a prawa grzbietowo (nerwy błędne podążają za tym obrotem, co jest sposobem, w jaki lewy błędnik staje się przedni, a prawy tylny).
• zróżnicowany wzrost po lewej i prawej stronie ustanawia odpowiednio krzywiznę większą i mniejszą;
• grzbietowa I brzuszna krezka żołądka zostają zachowane, stając się odpowiednio krzywizną większą i mniejszą, odpowiednio
• proliferacja mięśni gładkich pochodzących z mezodermyw ogonowym końcu żołądka tworzy zwieracz odźwiernika (zależny od wielu czynników genetycznych)

Wskazania kliniczne

• Odźwiernikowe zwężenie odźwiernika
• powstaje z powodu nadmiernej proliferacji (przerostu) mięśni gładkich zwieracza odźwiernika
• nierzadko (0.5% do 0,1% niemowląt), częściej u mężczyzn niż u kobiet; ma również tendencję do występowania rodzinnego
• jest związana klinicznie z gwałtownymi lub „rzutowymi”, niebilnymi wymiotami wkrótce po karmieniu (zwykle ~1 godzinę), ponieważ przerośnięty zwieracz uniemożliwia opróżnianie żołądka do dwunastnicy. Wymioty są zwykle nie burzliwe, ponieważ blokada znajduje się PRZED brodawką dwunastnicy, gdzie żółć jest dodawana do przewodu jelitowego. Przerośnięty zwieracz może być czasami wyczuwalny jako mały węzeł na prawym brzegu nadbrzusza – czasami skurcze zwieracza mogą być nawet widoczne lub wyczuwalne pod skórą.

C. Wątroba

• powstaje z endodermy brzusznej jelita przedniego przylegającej do przegrody poprzecznej (mezoderma przegrody poprzecznej i rozwijające się serce wysyłają sygnały, które skłaniają ten region endodermy do przekształcenia się w wątrobę).
• miąższ wątroby (sznury hepatocytów i rozgałęzione kanaliki przewodów żółciowych) interkaluje w obrębie tkanki przegrody poprzecznej i splotu naczyń szklistych, co odpowiada za ogólną architekturę obserwowaną u dorosłego osobnika (płytki hepatocytów, które pochodzą z endodermy, otoczone zatokami naczyniowymi, które pochodzą z mezodermy).

D. Trzustka

• Wyściełanie endodermalne jelita przedniego tworzy DWA wyrostki ogonowe w stosunku do tworzącej się wątroby: pączek trzustkowy brzuszny i pączek trzustkowy grzbietowy.
• w każdym z pączków endoderma rozwija się w rozgałęzione kanaliki połączone z akiniami wydzielniczymi (trzustka zewnątrzwydzielnicza). Trzustka endokrynna (wysepki Langerhansa) powstaje z komórek macierzystych w miejscach rozgałęzień przewodów, które następnie rozwijają się w dyskretne wyspy unaczynionej tkanki endokrynnej w miąższu egzokrynnej tkanki gruczołowej.
• Pierwotny obrót przewodu jelitowego (omówiony później), powoduje, że pączki brzuszne i grzbietowe łączą się razem w to, co zwykle jest JEDNYM organem u dorosłego:
• wyrostek dziobiasty głowy trzustki pochodzi z pączka brzusznego
• pozostała część głowy, trzonu i ogona trzustki pochodzi z pączka grzbietowego

Błędy w procesie fuzji mogą spowodować powstanie trzustki pierścieniowatej, która owija się wokół dwunastnicy, co może powodować niedrożność, której objawy byłyby podobne do zwężenia odźwiernika, z tym że wymioty mogą być kwaśne i NIE byłoby wyczuwalnego węzła w nadbrzuszu.

E. Proksymalna lub górna dwunastnica

• występuje z najbardziej doogonowej części jelita przedniego i jest zaopatrywana przez przednie i tylne odgałęzienia tętnicy trzustkowo-dwunastniczej górnej, która jest odgałęzieniem tętnicy selerowej.
• z obracaniem się przewodu jelitowego dwunastnica i trzustka są dociskane do ściany ciała i stają się wtórnie zaotrzewnowe.

III. Odchylenia od jelita środkowego
A. Dystalna lub dolna dwunastnica

• występuje z najbardziej doczaszkowej części jelita środkowego i jest obsługiwana przez przednie i tylne odgałęzienia tętnicy trzustkowo-dwunastniczej dolnej, która jest odgałęzieniem tętnicy krezkowej górnej.
• jak w przypadku reszty dwunastnicy, staje się wtórnie zaotrzewnowy
• jak w przypadku reszty całego przewodu pokarmowego, światło jest zatarte przejściowo podczas rozwoju, a następnie ponownie się kanalizuje.

Nieudana rekanalizacja dwunastnicy może prowadzić do zwężenia (zwężenie) lub atrezji (całkowite zablokowanie), czego objawem są wymioty wymiotne w godzinę lub tak po karmieniu.

B. Jelito czcze, jelito kręte, kątnica, wyrostek robaczkowy, okrężnica wstępująca i proksymalne 2/3 okrężnicy poprzecznej

• wydłuża się gwałtownie poza pojemność zarodkowej jamy brzusznej i w ten sposób tworzy pętlę w kształcie litery U, która zwęża się do pępka i jest zorientowana równolegle do osi zarodka, tak że istnieje górna, lub czaszkowa, pętla i dolna, lub ogonowa, pętla.
• pętla górna zawiera to, co będzie jelitem czczym i górną częścią jelita krętego.
• pętla dolna, czyli ogonowa, zawiera to, co będzie dolnym jelitem krętym, kątnicą, wyrostkiem robaczkowym, okrężnicą wstępującą i proksymalną 2/23 okrężnicy poprzecznej. Wyrostek robaczkowy może być postrzegany jako uchyłek, który początkowo jest skierowany w dół lub w kierunku ogona.
• punkt środkowy pętli (który jest przyszłym jelitem krętym) jest połączony z wydłużoną pozostałością woreczka żółtkowego zwanego przewodem szklistym, który normalnie ulega zatarciu.

Nieudana próba zatarcia przewodu witelinowego może skutkować uchyłkami (out pouching przewodu jelitowego) zwanymi uchyłkami Meckela, torbielami witelinowymi lub przetokami witelinowymi (połączenie jelita cienkiego ze skórą). Często są one połączone na jednym końcu z pępkiem, a na drugim z jelitem krętym.

• Jelito przechodzi PRYMARNY obrót o 90 stopni w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara (gdybyś patrzył na zarodek), tak że dolna pętla (w której znajduje się wyrostek robaczkowy) znajduje się po lewej stronie zarodka.
• jak zarodek rośnie, jama brzuszna rozszerza się, rysując w ten sposób przewód jelitowy z powrotem do brzucha, w którym to czasie przewód jelitowy dalej obraca się o 180 stopni tak, że wyrostek kończy się w prawym górnym kwadrancie.
• wzrost okrężnicy popycha wyrostek w dół do jego ostatecznej lokalizacji w prawym dolnym kwadrancie.

Nieumiejętność wciągnięcia całej zawartości jelita z powrotem do jamy brzusznej lub całkowitego zamknięcia brzusznej ściany ciała przy pępku może spowodować oomphalocoele, w którym zawartość jelita przepukla się poza ścianę ciała.

Wady i różnice w rotacji mogą powodować różne nieprawidłowe pozycje anatomiczne trzewi, które często są bezobjawowe, ale ważne, aby docenić podczas próby zdiagnozowania i / lub leczenia problemów żołądkowo-jelitowych (np. nieprawidłowe położenie wyrostka robaczkowego z powodu malrotacji powinno być brane pod uwagę podczas próby zdiagnozowania zapalenia wyrostka robaczkowego). Malrotacja może również powodować skręcanie lub volvulus przewodu jelitowego, co prowadzi do zwężenia i / lub niedokrwienia.

III. Pochodne jelita tylnego

• obejmują dystalną 1/3 okrężnicy poprzecznej, okrężnicę zstępującą, okrężnicę esowatą, odbytnicę i górny kanał odbytu.
• końcowy koniec jelita tylnego kończy się w wyścielonej endodermą torebce zwanej kloaką, która jest wspólna z rozwijającymi się dolnymi drogami moczowo-płciowymi.
• utworzenie przegrody urorektalnej dzieli kloakę brzusznie na zatokę moczowo-płciową i grzbietowo na kanał odbytniczo-odbytowy:
• zatoka moczowo-płciowa przyczynia się do powstania dolnych dróg moczowo-płciowych:
• pęcherz moczowy (z wyjątkiem trójdzielnego), cewka moczowa i pochwa u kobiety
• pęcherz moczowy (z wyjątkiem trójdzielnego), gruczoł krokowy oraz cewki moczowe prostaty i błoniasta u mężczyzny
• kanał odbytniczo-odbytowy: tworzy odbytnicę i górny kanał odbytu
• przegroda międzyodbytnicza: rozwija się w ciało krocza
• Część kloaki, w której endoderma jelita tylnego styka się z ektodermą skóry, pęka, aby umożliwić powstanie odbytu.

Niepowodzenie rozpadu błony kloaki może spowodować powstanie odbytu nieprzelotowego.

Nieudana próba wytworzenia wystarczającej ilości mezodermy podczas gastrulacji może skutkować atrezją odbytu, w której nie dochodzi do wystarczającego rozwoju ściany (a mianowicie mięśni gładkich i tkanki łącznej) kanału odbytniczo-odbytowego
Nieudany podział kloaki (któremu zwykle towarzyszy atrezja odbytu) może prowadzić do różnych nieprawidłowych połączeń kanału odbytniczego z częściami układu moczowo-płciowego.

• Innerwacja jelita tylnego jest osiągana przez migrację komórek grzebienia nerwowego błędnego i krzyżowego do ściany jelita tylnego, a następnie ich różnicowanie w neurony splotów podśluzówkowych i mięśniowych (to samo dotyczy jelita środkowego i przedniego, z wyjątkiem tego, że otrzymują one tylko grzebień nerwowy błędny).

Nieudana migracja komórek grzebienia nerwowego i/lub różnicowanie się w neurony w części jelita spowoduje powstanie segmentu aganglionowego (brak zwojów podśluzówkowych i mięśniowych). Główną funkcją tych zwojów jest umożliwienie lokalnego rozluźnienia ściany przewodu jelitowego, więc segment aganglionowy jest tonicznie skurczony, co prowadzi do niedrożności. Z różnych powodów, dystalne części okrężnicy są najbardziej podatne na ten problem, co prowadzi do stanu znanego jako choroba Hirschsprunga lub wrodzone megacolon. Osoby dotknięte chorobą często występują z bardzo rozdętym brzuchem z powodu obecności aganglionowego odcinka okrężnicy (zwykle w esicy), który powoduje blokadę, a następnie zaleganie kału (i masywne powiększenie) w okrężnicy zstępującej.

Praktyczne pytania

1. Które z poniższych NIE pochodzi przynajmniej częściowo z jelita środkowego?

1. płuco
2. dwunastnica
3. jelito
4. jelito grube
5. okrężnica poprzeczna

ANSWER

3. Podczas rozwoju jelit:

1. trzustka pozostaje zaotrzewnowa przez cały okres rozwoju.
2. wątroba wywodzi się z jelita środkowego.
3. jelito tylne jest zaopatrywane przez tętnicę trzewną.
4. mięsień gładki w ścianie przełyku wywodzi się z mezodermy splanchnic.
5. WSZYSTKO Z POWYŻSZYCH

ANSWER

5. Uchyłki Meckela, torbiele szklistkowe lub przetoki szklistkowe występują najczęściej w powiązaniu z:

1. pęcherzem moczowym
2. dwunastnicą
3. jelitem czczym
4. jelitem krętym
5. WSZYSTKIE z powyższych

ANSWER

6. Podczas rozwoju jelita:

1. trzustka jest początkowo wewnątrzotrzewnowa, ale wtórnie staje się zaotrzewnowa
2. wątroba powstaje jako pączki endodermalne brzuszne i grzbietowe, które następnie łączą się w jeden narząd

.

3. jelito przednie jest zaopatrywane przez tętnicę krezkową górną
4. całe światło przewodu pokarmowego pozostaje otwarte przez cały okres rozwoju
5. WSZYSTKO z powyższych

ANSWER

7. Jelito grube większe wywodzi się z:

1. grzbietowej krezki jelita grubego
2. grzbietowej krezki jelita cienkiego
3. krezki środkowej wątroby
4. grzbietowej krezki żołądka
5. krezki środkowej żołądka

ANSWER

Pytania 8 i 9 dotyczą następującego przypadku:
Jednotygodniowe niemowlę płci męskiej zostało przywiezione przez rodziców, którzy zgłaszają uciążliwe wymioty rzutowe około 2 godziny po każdym karmieniu. Dziecko nie przybrało zbyt wiele na wadze od urodzenia, a rodzice zauważają, że pieluchy dziecka nie są szczególnie zabrudzone ani przy zmianie. W badaniu fizykalnym dziecko jest letargiczne i wykazuje objawy odwodnienia. Tętno i częstość oddechów są nieco podwyższone, ale poza tym serce i płuca wydają się normalne. W badaniu fizykalnym brzuch jest bez zmian

8. Który z następujących stanów najlepiej wyjaśnia oznaki i objawy występujące u niemowlęcia?

1. tracheoesophageal fistula
2. pyloric stenosis
3. volvulus of the ileum
4. jejunal atresia
5. Hischsprung Disease

ANSWER

9. Najbardziej prawdopodobną przyczyną dolegliwości u niemowlęcia jest:

1. hiperproliferacja tkanki mezodermalnej związanej z przewodem jelitowym
2. niewydolność wytworzenia wystarczającej ilości tkanki mezodermalnej podczas gastrulacji
3. niezdolność przewodu jelitowego do re-kanalizacji podczas rozwoju
4. nieodpowiednia migracja i/lub różnicowanie się komórek grzebienia neuronowego
5. malrotacja przewodu jelitowego

ANSWER

Dla poniższych pozycji 10-12, należy wybrać jedną oznaczoną literami opcję z poniższej listy, która jest najbardziej zbliżona do każdej ponumerowanej pozycji poniżej. Opcje na liście mogą być użyte raz, więcej niż raz, lub wcale.
a. krezka brzuszna wątroby
b. krezka grzbietowa wątroby / krezka brzuszna żołądka
c. dorsal mesentery of stomach
e. vitelline duct
f. allantois

10. urachal cyst ANSWER

11. falciform ligament ANSWER

12. lesser omentum ANSWER