1. Mikroskopická stavba jícnu, žaludku, tenkého
a tlustého střeva
2. Mikroskopická stavba jater a slinivky břišní a
embryonální vývoj GIT
GIT
Petr Vaňhara, PhD
Ústav histologie a embryologie LF MU
pvanhara@med.muni.cz
http://www.med.muni.cz/histology
TRÁVÍCÍ TRUBICE
DUTÉ ORGÁNY
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, sekreční 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
- tenká vrstva hladkých svalových buněk
- 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
Pharynx
- pars nasalis
- víceřadý cylindický epitel s řasinkami
- seromucinózní žlázy
- pars oralis et laryngea
- nekeratinizující vrstevnatý dlaždicový epitel
- mucinózní žlázy
- kolagenní vazivo (lamina propria), podslizniční vazivo chybí
- kosterní svalovina
HLTAN - PHARYNX
Jícen (Oesophagus)
- Mukóza
– nekeratinizovaný vrstevnatý dlaždicový epitel → protektivní funce (mechanická odolnost)
– l. propria a l.muscularis mucosae silnější než jinde v GIT
– distálně mucinózní gll. esophageae cardiacae
- 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
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 (1-6 mm), foveolae gastricae
Novotný I. Lenz J. Interaktivní endoskopický atlas
horní části gastrointestinálního traktu, LF MU 2008
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
Žaludek (Ventriculus, Gaster)
Fundus
Hlavní buňky (pepsinogenní, zymogenní)
- nejpočetnější, dolní úsek těla žlázek a fundus
- pyramidový tvar, bazofilní cytoplasma, RER,
pepsinogenní granula
- pepsin, lipáza
Krycí buňky (parietální, oxyntické)
- přechod krčku a těla
- eosinofilní, 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)
Enteroendokrinní buňky
- serotonin, gastrin, histamin
Mucinózní buňky krčků
- kubické, mukus
Kmenové buňky žaludeční sliznice
- málo početné, nízce cylindrické
- schopnost regenerace žaludeční sliznice
Žaludek (Ventriculus, Gaster)
Gl. gastricae propriae
Krycí buňka
10200
Jak to v žaludeční sliznici funguje?
H+/K+ ATPase inhibitory (Omeprazol)
A proč je to důležité?
https://www.youtube.com/watch?v=XhB7WNJVg3U
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
Specializace buněk střevní sliznice
Enterocyty
Buňky 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
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
Buňky střevní sliznice
Pohárkové buňky
Buňky střevní sliznice
Panethovy buňky
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
- podílejí se na definici SC niche
Enteroendokrinní buňky
- podobné žaludečním enteroendokrinním buňkám
- regulace pankreatické sekrece
- udržení homeostázy (osa mozek-střevo-tuková
tkáň)
- cholecystokinin, sekretin, GIP, motilin, neurokrinní
peptidy atd.
Lymfocyty
Enterendokrinni buňka
Enterocyt
Enteroendokrinní buňky
Slizniční vazivo – L. propria
Střevní sliznice a imunitní odpověď
- složky imunitního systému – GALT
- imunologická bariéra
• Peyerovy plaky
- 70-100 (max. 200) – duodenum < jejunum < ileum
- lymfatické uzlíky s B-lymfocyty, makrofágy a dendritickými buňkami
- interfolikulárně navíc T-lymfocyty
- epitel nad Peyerovými plaky obsahuje velké množství M-buněk
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“
Pohárková
buňka
Mukus ZO
Intraepiteliální
lymfocyt
Souvislá bazální
lamina
Makrofágy a plazmatické
buňky (IgA)
Lymfocyty
M-buňka
Lymfocyty
Nesouvislá
bazální lamina
Střevní sliznice a imunitní odpověď
Jejunum Ileum
Kmenové buňky
Obnova střevní sliznice
- Lieberkühnovy krypty
- zajišťují obnovu střevního epitelu (4-5 dní)
- morfologicky neodlišitelné, definované na
základě „kmenového“ charakteru = schopnost
diferenciace a zároveň sebeobnovy
- stem cell niche
Obnova střevní sliznice
Relationship between intestinal stem cell genetic alterations and colorectal cancer development. Step1: Sequential mutations
of APC, p53, Smad4 and Kras in ISCs; Step2: Normal ISCs are converted into CSCs; Step 3: By using the feeding from niche cells, CSCs
expand their numbers along with producing daughter cells to form a solid tumor; Step 4: Upon escaping from their primary sites, some CSCs
will systematically migrate into other organs to form metastatic lesions. ISCs: Intestinal stem cells.
Obnova střevní sliznice
Brunnerovy žlázy - gl. duodenale Brunneri
Submukóza duodena
- pouze 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
- Poslední úsek tlustého střeva → shodná histologická stavba
- Pars pelvina (ampulla recti)
- histologická stavba shodná se stavbou tlustého střeva
- (3) plicae transversae recti (sup., med., inf.), základem je cirkulární vrstva t. muscularis ext.
- Anorektální junkce
- Canalis analis
- anulus hemorhoidalis – mizí L. krypty a jednovrstevný cylindrický epitel je postupně nahrazený
vrstevnatým dlaždicovým epitelem a epidermis (linea dentata)
- podílené slizniční řasy - columnae anales, mezi nimi sinus anales
- valvuale anales na zakončení sinus anales
→ linea dentata
- bohaté žilní pleteně, proktodeální žlázky
- cirkumanální apokrinní žlázy
- m. sphincter ani internus (t. muscularis ext.
- m. sphincter ani externus (příčně pruhovaná svalovina)
- vysoká submukóza → prolaps
- variabiliní terminologie zón canalis analis
Anorektální spojení
Orgán Oblast
Mukóza
Submukóza
Muscularis
externa
Seróza/
AdventicieLEM LPM LMM
Jícen
1/3
vrstevnatý
dlaždicový e.
úplná
gll.
oesophageales
kosterní
A
2/3 glandulae
oesophageae
cardiacae
obě
3/3 hladká S
Žaludek
kardie
jednovrstevný
cylindrický e.
gll. cardiacae
úplná
tři vrstvy
šikmá,
cirkulární,
longitud.
S
fundus/
corpus
gll. gastricae
propriae
gll. pyloricaepylorus
Tenké
střevo
duoenum jednovrstevný
cylindrický e.
kartáčový lem
pohárkové
buňky
L. krypty
klky úplná
gll. duodenales
(Brunneri) A+S
plicae
circulares
jejunum
SPeyerovy
plakyileum
Colon a
rectum
appendix jednovrstevný
cylindrický e.
kartáčový lem
pohárkové b.
lymf. uzlíky neúplná
lymf. uzlíky
souvislá S
caecum
chybí klky
úplná taniae coli
A+S
colon A+S
rectum
columnae
rectales
A
Canalis
analis
anorektální/
anokutánní
vrstevnatý
nerohovějící
dlaždicový e.
žilní pleteň
neúplná
- chybí
podélné
slizniční řasy
žilní pleteň
vnitřní
sfinkter
A
zona
cutanea
vrstevnatý
rohovějící
dlaždicový e.
vlasové
folikuly, potní
žlázy
Vývoj trávicí trubice I
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
Čtyři oddíly, :
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
VÝVOJ TRÁVICÍ TRUBICE
https://www.youtube.com/watch?v=cBSyOgjTGVU
https://www.youtube.com/watch?v=C8z10UanCKg
https://www.youtube.com/watch?v=W_twYPeBSRg
https://www.youtube.com/watch?v=UuHI_FsM8IA
Mikroskopická stavba trávicí trubice
- 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
MIKROSKOPICKÁ STAVBA A VÝVOJ TRÁVICÍ TRUBICE - SHRNUTÍ
Děkuji za
pozornost
Petr Vaňhara, PhD
Ústav histologie a embryologie
LF MU
pvanhara@med.muni.cz
http://www.med.muni.cz/histology