1. Mikroskopická stavba jícnu, žaludku, tenkého
a tlustého střeva
Přehled embryonálního vývoje trávicí trubice
2. Mikroskopická stavba a embryonální vývoj
jater a slinivky břišní
GIT
Petr Vaňhara, PhD
Ústav histologie a embryologie LF MU
pvanhara@med.muni.cz
http://www.med.muni.cz/histology
1. Obecná stavba trávicí trubice
2. Jícen (Oesophagus)
3. Žaludek (Ventriculus, Gaster)
4. Tenké a tlusté střevo (Duodenum, Ileum, Jejunum, Colon)
5. Vývoj a regenerace trávicí trubice
- Stavba, inervace, vaskularizace
- Mikroskopická stavba
- Gastroezofageální junkce
- Mikroskopická stavba
- Funkční modifikace žaludeční sliznice a žaludeční žlázy
- Mikroskopická stavba
- Funkční modifikace intestinální sliznice
- Morfogeneze
- Diferenciace a specializace sliznice GIT
Obecná stavba dutých orgánů
Obecná stavba dutých orgánů včetně trávicí trubice
Čtyři základní vrstvy
1. Mukóza (Tunica mucosa)
2. Submukóza (Tela submucosa)
3. Tunica muscularis externa
4. Seróza/adventicie
Donna Myers © 2007
Lumen
Serosa/Adventicie
Muscularis
externa
Submucosa
Mucosa
Lumen
1
2
3
4
Obecná stavba trávicí trubice
Sliznice - mukóza (Tunica mucosa)
- vnitřní vrstva trávicí trubice vystýlající lumen
- protektivní, absorpční a resorpční funkce
- mikroskopická stavba závisí na lokalizaci
- Lamina epithelialis mucosae
- Lamina propria mucosae
- Lamina muscularis mucosae
- Lamina epithelialis mucosae
- charakter epitelu určený funkcí daného oddílu trávicí trubice
- ústní dutina, farynx, jícen, anus – vrstevnatý dlaždicový (nerohovějící)
- žaludek, tenké a tlusté střevo – jednovrstevný cylindrický
- hlen – produkovaný slizničními nebo podslizničními žlázkami (ústní
dutina, jícen), sekrečním epitelem (žaludek) nebo pohárkovými buňkami
(střevo)
- Lamina propria mucosae
- vrstva slizničního vaziva – řídké kolagenní vazivo
- fenestrované krevní kapiláry – odvod metabolitů (střevo)
- v některých oddílech slizniční žlázky (jícen)
- inervace, komponenty imunitního systému
- Lamina muscularis mucosae
- hladká svalovina ve dvou vrstvách (vnitřní cirkulární, vnější
longitudinální)
- drobné mechanické pohyby mukózy usnadňující sekreci a absorpci
(nezávisle na peristaltice)
Mukóza (Tunica mucosa)
Submukóza (Tela submucosa)
Podslizniční vazivo
- výrazná vrstva řídkého kolagenního vaziva
- určuje celkový tvar sliznice (slizniční řasy)
- větší krevní a lymfatické cévy, které zásobují T. mucosa,
muscularis externa a serózu
- Inervace – nervová pleteň plexus submucosus Meissneri
= skupinky multipolárních neuronů a malých ganglií),
viscerální senzorická vlákna (sympatikus) i vlákna a
terminální ganglia parasympatiku = enterický
nervový systém
- Žlázy – v závislosti na oddílu trávicí trubice
- protektivní funkce (mucinózní)
Zevní svalová vrstva (Tunica muscularis externa)
- dvě koncentrické, relativně silné vrstvy hladké svaloviny, oddělené tenkou vrstvou
konektivní tkáně
- vnitřní – cirkulární, vnější – longitudinální (spirála)
- myenterický (Auerbachův) plexus
- peristaltika – pasáž obsahu trávicí trubice
- lokální modifikace m.e.
- faryngoesofagální sfinkter + externí anální sfinkter – kosterní svalovina
- žaludek – třetí - šikmá - vrstva svaloviny
- taenie coli – zesílená část longitudinální vrstvy v tlustém střevě
Cirkulární Longitudinální
Seróza/Adventicie (Tunica serosa/adventitia)
- vnější vrstva trávicí trubice
- Seróza
- serózní membrána tvořená řídkým kolagenním vazivem (Lamina propria serosae)
a jednovrstevným dlaždicovým epitelem (L. epithelialis serosae)
- syn. mesothelium, viscerální peritoneum
- přechází v mezenterium
- serózou – z mezenteria do stěny trávicí trubice prochází velké krevní a lymfatické
cévy a nervy
- bariéra vůči patogenům, antiadhezivní vlastnosti – intracoelomový pohyb, imunitní
funkce (Ag prezentace), produkce ECM, atd.
- Adventicie
- některé části trávicí trubice nejsou kryté serózou
- hrudní část jícnu, části trávicího traktu v břišní a pánevní dutině
v místě fixace (duodenum, část tlustého střeva, rektum a anální kanál)
- pouze konektivní tkáň přecházející do konektivní tkáně stěny
S.E. Mutsaers / The International Journal of Biochemistry & Cell Biology 36 (2004) 9–16
Seróza/Adventicie (Tunica serosa/adventitia)
1.4m
Enterický nervový systém
- intramurální, autonomní NS
- nervové pleteně, ganglia
Plexus submucosus
- vnitřní (Meissnerova) a vnější podslizniční pleteň, inervují muscularis
mucosa a cirkulární vrstvu muscularis externa
Plexus myentericus (Auerbachii)
- tunica muscularis, inervuje obě
svalové vrstvy
Intersticiální (Cajalovy) bunky
- pacemaker ENS
- spojují ENS a svalové buňky
- koordinují a vyvolávají peristaltiku
Enteroendokrinní systém
- produkují střevní hormony – endokrinní nebo parakrinní sekrece
- peptidy nebo biogenní aminy (histamin, serotonin)
Typ Hormon Lokalizace/funkce
D buňky Somatostatin - Žaludek, střevo, jaterní a pankreatické vývody
- Jako D buňky Langerhansových ostrůvků v
pankreatu
EC buňky Serotonin - Žaludek, střevo, žlučník
- Peristaltika
ECL buňky Histamin - Žaludek
- Sekrece HCl
G buňky Gastrin - Pars pylorica, duodenum
- Sekrece HCl, pepsinu
L (EG)
buňky
Enteroglukagon - Žaludek, střevo
- Tlumí sekreci pankreatických enzymů a
peristaltiku
- minoritní, obsahují sekreční granula klasické histologické metody
rozlišují různé typy buněk na základě rozdílné afinity k různým barvivům
- DNES/APUD
- GIT chemosensing
Enteroendokrinní systém
doi: 10.1097/MED.0b013e3282f43a73
Mikroskopická anatomie trávicí trubice
Jícen (Oesophagus)
- Mukóza
- nekeratinizovaný vrstevnatý dlaždicový epitel  protektivní funce (mechanická odolnost)
- L. propria a muscularis mucosae silnější než jinde v GIT
- Submukóza
- řídké kolagenní vazivo, určuje tvar lumen (slizniční řasy)
- krevní a lymfatické cévy, plexus submucosus Meissneri
- submukózní žlázy (tubulózní mucinózní)
- difúzní lymfatická tkáň
Jícen (Oesophagus)
- Muscularis externa
- Vnitřní cirkulární a vnější longitudinální vrstva
- inervace – plexus myentericus Auerbachi
- horní třetina – kosterní svalovina, střední třetina – smíšená – kosterní + hladká, dolní
třetina – pouze hladká svalovina
- Adventicie
- krční a hrudní úsek – spojuje jícen s okolím
- řídké kolagenní vazivo
- břišní úsek - seróza
Jícen (Oesophagus)
Klinická relevance
- Barrettův oesophagus
- Jícnové varixy
Kardio-oesofagální junkce
Nekeratinizovaný vrstevnatý dlaždicový epitel  jednovrstevný cylindrický epitel
Žaludek (Ventriculus, Gaster)
- obecná stavba dutého orgánu
- anatomické oddíly se liší i histologickou stavbou
- slizniční řasy – rugae gastricae (submukóza)
Žaludek (Ventriculus, Gaster)
Sliznice žaludku
- jednovrstevný cylindrický epitel
- povrchový epitel produkuje souvislou vrstvu hlenu
(mucinogenní granula, vysoký obsah HCO3
-, K+)
= protektivní funkce
- areae gastricae, foveolae gastricae
Žaludek (Ventriculus, Gaster)
Sliznice žaludku
- L. propria obsahuje velké množství žláz:
- Gl. cardiacae
- Gl. pyloricae
- Gl. gastricae propriae
Žaludek (Ventriculus, Gaster)
Gl. gastricae propriae
- žlázky fundu a těla žaludku
- tubulózní, jednoduché nebo ke konci rozvětvené,
ústí po 2-4 na dno žaludečních jamek
- více funkčních typů buněk
Hlavní - pepsinogenní
- nejpočetnější, dolní úsek těla žlázek a fundus
- pyramidový tvar, bazofilní cytoplasma, RER, pepsinogenní granula
Krycí - HCl
- přechod krčku a těla
- eosinofilní cytoplasma, velké množství mtch. a SER
- složitá dynamická ultrastruktura
- intracelulární kanálky v apikální části s mikroklky – membránově
vázané enzymové komplexy produkující H+ a Cl- (HCl vzniká
extracelulárně)
- intercelulární kanálky mezi hlavními buňkami
Mucinózní buňky krčků
- kubické, mucin
Kmenové buňky žaludeční sliznice
- populace se schopností regenerace všech buněk žaludeční sliznice
(charakter kmenových buněk)
Žaludek (Ventriculus, Gaster)
Gl. gastricae propriae
Transport iontů
Klinická relevance
H+/K+ ATPase inhibitory (Omeprazol)
https://www.youtube.com/watch?v=XhB7WNJVg3U
Přestávka
http://luminaryvisuals.com/http://luminaryvisuals.com/
Obecná stavba trávicí trubice - střevo
Obecná stavba trávicí trubice - střevo
Čtyři základní vrstvy: sliznice, podslizniční vazivo, zevní svalovina, seróza
sliznice a podslizniční vazivo vytvářejí útvary sloužící k maximálnímu zvětšení resorpční
plochy:
• plicae circulares (Kerckringi) – podslizniční vazivo + sliznice, celkem asi 800,
zvětšení plochy 2-3x, distální část duodena
• klky (villi intestinales) – sliznice (l. propria + epitel) 0,5-1,5 mm dlouhé, 10-40/mm2 ,
celkem asi 4 mil., zvětšení plochy 5-10x
• mikroklky (žíhaná kutikula) – apikální povrch enterocytů – mikroklky jsou 1- 2 μm
dlouhé a 0,1 μm široké, 100 mil./mm2, zvětšení plochy 20x
Tenké střevo - adaptace k efektivní resorpci
Gastroduodenální spojení
plicae circulares (Kerckringi)
– 2-3x
klky (villi intestinales)
– 5-10x
mikroklky (žíhaná kutikula)
– 20x
Tenké střevo - adaptace k efektivní resorpci
Jednovrstevný
cylindrický epitel
- enterocyty
- pohárkové buňky
- Panethovy buňky
- enteroendokrinní buňky
- M-buňky
Střevní sliznice
Lieberkühnovy krypty
200-600x
Lieberkühnovy krypty (gl. intestinales)
- jednoduché slizniční tubulární struktury, hluboké 0,3-0,5 mm
- procházejí l. propria a otevírají se do lumen střeva
- obsahují různé buněčné typy
- sekrece trávicích enzymů
- obnova epitelu
- enteroendokrinní buňky
- imunitní odpověď
Enterocyty
Střevní sliznice
- vysoké, cylindrické buňky
- bazálně uložené jádro
- modifikace apikálního povrchu –
mikroklky (3000) + glykocalyx
(0,5m) = žíhaný lem (kutikula)
- těsná vzájemná spojení,
interdigitace
Funkce:
- trávení – enzymatické komplexy
na membráně mikroklků
- absorpce a transport – pasivní,
facilitovaný i aktivní
- zpracování lipidů- chylomikry
1m
0,1m
Buňky střevního epitelu
Transport a resorpce – koncentrační gradienty
Transport of glucose from intestinal lumen to blood
stream
Na+/K+ ATPase - basolateral surface - concentration
gradient Na+ and K+
K+ gradient generates negative membrane potential
Na+/glucose symport on apical surface
Facilitated diffusion by glucose uniporter (GLUT2) in
basolateral membrane
Acidification of stomach fluid by parietal cells
Apical membrane - H+/K+ ATPase + Cl− a K+ canals
Basolateral membrane – anion antiporter HCO3
− and
Cl− ions
Combined activity of ion channels a cells keeps the
electroneutrality and neutral cytoplasmic pH while
reaching high extracellular concentration of H+ and Cl− in
lumen of stomach
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21502/
Transport a resorpce - tuky
Transport a resorpce vody
Jádra
F-aktin
Mucin v
sekrečních
granulech
- cylindrické žlázové epiteliální buňky
- apikální povrch - apokrinní/merokrinní sekrece mucinu
- bazální část – RER, GA, jádro, mitochondrie
- mucinogenní zrna
- viz lekce Epitely
Pohárkové buňky
Střevní sliznice
Pohárkové buňky
Střevní sliznice
Panethovy buňky
Střevní sliznice
- bazální část Lieberkühnových krypt
- bazofilní cytoplasma
- GA uložené nad jádrem
- intenzivně acidofilní (červená) granula
- role v imunitním systému
- sekreční granula obsahují biologicky účinné látky (lysozym)
- ovlivňují střevní mikroflóru
Enteroendokrinní buňky
- podobné žaludečním enteroendokrinním buňkám
- regulace pankreatické sekrece
- udržení homeostázy (osa mozek-střevo-tuková tkáň)
- cholecystokinin, sekretin, GIP, motilin, neurokrinní
peptidy atd.
M buňky (microfold)
Střevní sliznice
- epiteliální buňky nad Peyerovými plaky
a lymfatickými uzlinami
- nemají mikroklky
- indukují imunitní odpověď
- MHCII
- zprostředkovávají antigenní prezentaci
dendritickým buňkám a lymfocytům
„Microfold“
Kmenové buňky
Střevní sliznice
- dno Lieberkühnových krypt
- zajišťují obnovu střevního epitelu (4-5 dní)
- morfologicky neodlišitelné, definované na
základě „kmenového“ charakteru = schopnost
diferenciace a zároveň sebeobnovy
- tzv. stem cell niche
- nádorová transformace
Slizniční vazivo – L. propria
Střevní sliznice
- složky imunitního systému – GALT
- imunologická bariéra
- Peyerovy plaky
Brunnerovy žlázy - gl. duodenale Brunneri
Submukóza
- duodenum
- drobné rozvětvené tuboalveolární žlázy, tvořené
cylindrickými mucinózními buňkami
- vazivo redukováno na tenká septa mezi
žlázovými lalůčky
- vývody ústí do Lieberkühnových krypt
- zásaditý sekret pH 8.1-9.3
- neutralizace žaludeční šťávy
- ochrana střevní sliznice, aktivace trávicích
enzymů, baktericidní účinky
Muscularis externa
- dvě vrstvy hladkého svalstva (vnitřní cirkulární, vnější longitudinální)
- plexus myentericus Auerbachi
Seróza
- řídké kolagenní vazivo + jednovrstevný dlaždicový epitel (mezotel)
Tlusté střevo
- absence Kerckringových řas, klků
- muscularis externa – longitudinální vrstva tvoří taenie coli
- seróza na povrchu vybíhá v appendices epiploicae (tukové vazivo)
Tenké střevo Tlusté střevo
Tlusté střevo
- absorpce vody a elektrolytů
- výrazně hlubší Lieberkühnovy krypty bez Panethových buněk
- četné pohárkové buňky
- četné lymfatické folikuly v l. propria (GALT)
Apendix
- červovitý výběžek slepého střeva 8-10 cm (0,5-1cm)
- souvislá longitudinální vrstva m. externa
- velký počet lymfatických uzlíků které zasahují do
submukózy
- Lieberkühnovy krypty nepravidelného tvaru, obsahují
Panethovy buňky
Rektum a anální kanál
- Pars pelvina
- plicae transversae recti
- histologická stavba shodná se stavbou tlustého střeva
- Canalis analis
Anulus hemorhoidalis – mizí L. krypty a jednovrstevný cylindrický epitel je nahrazený
vrstevnatým dlaždicovým epitelem
- bohaté žilní pleteně, proktodeální žlázky
- slizniční řasy (columnae rectales)
Zona intermedia
– m. sphincter ani internus
Zona cutanea – typická stavba kůže
– m. sphincter ani externus
- vysoká submukóza, prolaps
Anorektální spojení
Vývoj trávicí trubice
Vývoj trávicí trubice
– trávicí trubice vzniká v důsledku cefalokaudální a
laterální flexe embrya
– primitivní střevo (endoderm)
– ústní dutina a rektum – ektoderm
– žlázový parenchym (pankreas, játra)
vzniká z endodermu trávicí trubice
- Interakce epitelu a mesenchymu
- Shh a Hox kód
Čtyři oddíly, sledující molekulární vzor:
farynx
– od bukofaryngeální membrány po tracheobronchiální
divertikulum
přední střevo
– kaudálně po jaterní divertikulum
střední střevo
zadní střevo
– od levé třetiny transversálního
tlustého střeva po kloakovou membránu
Vývoj trávicí trubice
- Jícen
- z úseku předního střeva kaudálně od laryngotracheální
výchlipky
- endoderm (epitel a žlázy), vazivová složka mezoderm
- Žaludek
- vzniká koncem 4. týdne jako rozšíření předního střeva
- původně symetrický,
- různá rychlost růstu dorsální a ventrální strany 
změna tvaru (velká a malá kurvatura)
- během vývoje rotace podél podélné a sagitální osy
- definitivní poloha i tvar koncem 2. měsíce i.u.
- Střevo
- střední střevo – duodenální a pupeční klička
- rotace během vývoje
- fyziologická pupeční hernie
Čech S., Horký D., Sedláčková M.:
Přehled embryologie člověka, Brno, LF MU, 2011
1. Diferenciace endodermu, vznik trubice, A-P patterning
- působením růstových a diferenciačních faktorů během
gastrulace
- Jednoduchá vrstva nerozlišeného epitelu
2. Morfogeneze klků
- expanze a kondenzace mesenchymu směrem do lumen
- proliferace a současná reorganizace epitelu přes různá
přechodná stádia do cylindrického typu
3. Vývoj Lieberkühnových krypt a vznik populace mitotický
stále aktivních intestinálních kmenových buněk
4. Vzájemné interakce endodermu a mesodermu
Vývoj trávicí trubice
Specializace intestinální sliznice
Orgán Oblast
Mukóza
Submukóza
Muscularis
externa
Seróza/
Adventicie
LEM LPM LMM
Jícen
1/3
Vrstevnatý
dlaždicový e.
gll.
oesophageales
kosterní
A
2/3 gll. cardiacae
jícnu
obě
3/3 hladká S
Žaludek
kardie
jednovrstevný
cylindrický e.
gll. cardiacae
tři vrstvy
šikmá,
cirkulární,
longitud.
S
fundus/
corpus
gll. gast. prop.
gll. pyloricaepylorus
Tenké
střevo
duoenum jednovrstevný
cylindrický e.
kartáčový lem
pohárkové
buňky
L. krypty
Klky
Brunnerovy ž. A+S
plicae
circulares
jejunum
SPeyerovy
plakyileum
Colon a
rectum
apendix jednovrstevný
cylindrický e.
kartáčový lem
pohárkové b.
lymf. uzlíky neúplná
lymf. uzlíky
souvislá S
caecum
chybí klky
taniae coli
A+S
colon A+S
rektum
column.
rectales
A
Canalis
analis
anorektální/
anokutánní
vrstevnatý
nerohovějící
dlaždicový e.
žilní pleteň
cirkulární řasy
vnitřní a
vnější
sfinkter
A
zona
cutanea
vrstevnatý
rohovějící
dlaždicový e.
vlasové
folikuly, potní
žlázy
Mikroskopická stavba trávicí trubice Shrnutí
- Obecná stavba dutých orgánů vč. trávicí trubice: mukóza (l. epithelialis m ., l. propria, l.
muscularis m.), submukóza, t. muscularis externa, serosa (l. propria s., l. epith. s.), adventicia
- Jícen - stavba, epitel, mukózní a submukózní žlázy, rozdíly v t. muscularis ext., změny v typu
epitelu v oblasti kardie
- Žaludek – anatomické a histologické členění, stavba sliznice - areae gastricae, foveolae
gastricae, žaludeční žlázy (pyloricae vs. propriae), lokalizace, ultrastruktura a funkce buněk gl.
propriae (hlavní, krycí, b. krčků, enteroendokrinní)
- Tenké a tlusté střevo, apendix - anatomické a histologické členění, stavba sliznice, žlázy
(Lieberkühnovy krypty, Brunnerovy žlázy), buněčné typy ve střevní sliznici, lymfatický systém,
modifikace střevní stěny
- Rektum a anální kanál - anatomické a histologické členění, stavba sliznice, změny v typu epitelu
- Krevní a lymfatická vaskularizace, inervace GIT
Embryonální vývoj
- Vznik primitivního střeva a jeho deriváty, flexe zárodku, diferenciace a charakteristika jednotlivých
oddílů, základy přidružených orgánů
• Sadler: Langman’s Medical Embryology, 2000
• Ovalle&Nahirney: Netter’s Essential Histology, 2008
• Klika&Vacek: Histologie, 1974
• Ross&Pawlina: Histology (a text and atlas), 2011
• Ross&Romrell: Histology (a text and atlas), 1989
• Berman: Color Atlas of Basic Histology
• Ústav histologie & embryologie LF MU, www.med.muni.cz/histol/histology
• Čech S., Horký D., Sedláčková M.: Přehled embryologie člověka, Brno, LF MU, 2011
• Horký D., Čech S.: Mikroskopická anatomie, Brno, LF MU, 2011
• Lullmann-Rauch R.: Histologie, Grada 2012
• About.com Health's Disease and Condition, Donna Myers © 2007
• Mutsaers SE, The mesothelial cell, The International Journal of Biochemistry & Cell Biology, 2004, 36(1):9-16
• A.D.A.M. Education /University of Maryland Medical Center (UMMC)
http://www.umm.edu/; http://www.adameducation.com/index.aspx
• Science Photo Library
• Barker N, Bartfeld S, Clevers H. Tissue-resident adult stem cell populations of rapidly self-renewing organs. Cell Stem Cell. 2010 Dec 3;7(6):656-70.
• Mills JC, Shivdasani RA. Gastric epithelial stem cells. Gastroenterology. 2011 Feb;140(2):412-24.
• Ohno H. M cells hold the key to gut immunity. Riken Research Frontlines. 2010. http://www.rikenresearch.riken.jp/eng/frontline/6346
• Kosinski C et al. Gene expression patterns of human colon tops and basal crypts and BMP antagonists as intestinal stem cell niche factors. PNAS
2007;104:15418-15423
• Knoblich JA. Asymmetric cell division during animal development. Nature Reviews Molecular Cell Biology 2001, 2, 11-20
• van der Flier LG, Clevers H. Stem Cells, Self-Renewal, and Differentiation in the Intestinal Epithelium. Annu. Rev. Physiol. 2009.71:241-260
• Southern Illionis University, http://www.siumed.edu/~dking2/erg/GI015b.htm
Studijní literatura
Použité reference, obrázky a další zdroje
Děkuji za pozornost
Petr Vaňhara, PhD
Ústav histologie a embryologie LF MU
PVanhara@med.muni.cz
http://www.med.muni.cz/histology