消化系统和呼吸系统的发生--消化系统的发生

 

第二十二章　消化系统和呼吸系统的发生

消化系统和呼吸系统有着相同的胚层来源，其大多数器官都由原始消化管分化而成。

人胚发育至第3周末，三胚层胚盘的周边向腹侧卷折，头端形成头褶，尾端形成尾褶，两侧形成侧褶，致使胚体由盘状变成柱状。内胚层与脏壁中胚层位居胚体内，形成一条纵行的管道，称原始消化管（primitive gut）。原始消化管的中份腹侧与卵黄囊通连，称中肠（midgut）；原始消化管的头侧份的尾侧份分别称前肠（foregut）和后肠（hindgut）。前肠的头端膨大成原始咽，与口凹相对处被口咽膜封闭；后肠的尾端膨大成泄殖腔，其腹侧与肛凹相对处有泄殖腔膜封闭。口咽膜和泄殖腔膜分别于第4周和第8周破裂消失。致使原始消化管的头尾两端与外界相通。随着胚体和原肠的增长，卵黄囊相对变小，卵黄囊与中肠的连接部逐渐变细，形成卵黄蒂（vitelline stalk）（图22－1）。

图22－1 原始消化管的形成和分段

A 18～19天胚 B 22天胚 C 25天胚 D28天胚

随着胚胎的发育，前肠分化成为咽、食管、胃和十二指肠的上段；还衍化出呼吸系统的原基。从十二指肠中段至横结肠的右2／3部，由中肠分化而成；从横结肠的左1／3至肛管上段，由后肠分化而来（图22－2）。

图22－2 原始消化管的早期演变

一、消化系统的发生

消化系统由消化管和消化腺组成，其上皮成分大部来自内胚层，其结缔组织和肌肉组织均由中有胚层分化而成。甲状腺、甲状旁腺、胸腺等器官虽然不属于消化系统，但其原基也来自原始消化管内胚层。舌的上皮也来自原始消化管内胚层。

（一）咽囊的演变

原始咽为前肠头端的一个膨大部，呈左右宽、背腹扁、头端粗、尾端细的漏斗状。在其侧有5对囊状突起，称咽囊，分别与其外侧的5对鳃沟相对，随着胚胎的发育，各对咽囊也先后发生重要的分化和演变。

第1对咽囊的外侧份膨大，形成中耳鼓室，其顶部的鳃膜分化为鼓膜，鼓膜外侧为第一鳃沟形成的外耳道。该咽囊的内侧份伸长，演化为咽鼓管（图22－3）。

第2对咽囊的外侧份退化，内侧份残留的浅窝演化为腭扁桃体窝，其内胚层上皮分化为扁桃体的表面上皮。

第3对咽囊的腹侧份上皮及与其相对的鳃沟外胚层上皮增生，形成左右两条细胞索。细胞索向胚体尾端伸长，其末端抵达胚体胸腔并增生变大。左右两个膨大的细胞团相互愈合，形成胸腺原基，细胞索的根部则退化消失。胸腺原基中来自内、外胚层的细胞分化为胸腺上皮性网状细胞，由造血器官迁来的淋巴于细胞分化为胸腺细胞，原基周围的间充组织分化为胸腺的结缔组织被膜和小隔。如果细胞索的根部退化不全，残存的细胞可在颈部形成胸腺组织，称副胸腺。第3对咽囊背侧份的上皮增生，并随胸腺原基下移至甲状腺原基的背侧，分化为下一对甲状旁腺（图22－3）。

　

图22－3 咽囊的演化及甲状腺的发生

第4对咽囊的腹侧份退化，背侧份细胞增生并迁至甲状腺原基的背侧，分化为上一对甲状旁腺。

第5对咽囊很小，形成一细胞团，称后鳃体（ultimobranchial body）。后鳃体的部分细胞迁入甲状腺原基，分化为甲状腺内的滤泡旁细胞。也有人认为，滤泡旁细胞来自神经嵴的外胚层细胞，并非来自后鳃体的内胚层细胞。

（二）甲状腺的发生

胚胎第4周初 ，在原始咽底壁正中线相当于第2、3对鳃弓的平面上，上皮细胞增生，形成一伸向尾侧的盲管，即甲状腺原基，称甲状舌管（thyroglossal duct）。此盲管沿颈部正中线下伸至未来气管前方，末端向两侧膨大，形成左右两个甲状腺侧叶（图22－3）。甲状舌管的上段退化消失，其起始段的开口仍残留一浅凹，称盲孔（foramen caecum）。如果甲状舌管的上段退化不全，残留部分可形成囊肿。胚胎第11周时，甲状腺原基中出现滤泡，第13周初甲状腺开始出现分泌活动。

（三）舌的发生

胚胎第4周末，左右两下颌隆起的内侧面细胞增生，形成3个隆起，头侧左右一对隆起较大，称侧舌隆起（lateral lingual swelling），尾侧一个隆起较小位居中线，称奇结节（tuberculum impar）。左右侧舌隆起迅速增大，并在中线愈合，形成舌体。奇结节生长缓慢，形成盲孔前方舌体的一部分。第2、3、4对鳃弓腹侧端之间的间充质增生，形成一凸向咽腔的隆起，称联合突（copula）。联合突的前部发育为舌根，后部发育为会厌。舌根与舌体的愈合线为一条“V”形界沟（图22－4）。故舌的表面上皮来自咽壁内胚层，舌内的结缔组织来自原始咽周围的间充质，舌肌则主要由头端体节的生肌节细胞迁移分化而成。

图22－4 舌的发生

（四）食管和胃的发生

食管由原始咽尾侧的一段原始消化管分化而来。胚胎第4周时，食管很短。随着颈的出现和心、肺的下降，食管也迅速增长，其表面上皮增生，由单层变为复层，致使管腔变窄，甚至闭锁。随着胚胎的发育，过度增生的上皮退化吸收，管腔重新出现，上皮仍保持为复层。上皮周围的间充质分化为食管壁的结缔组织和肌组织。

胚胎发育至第4周，在前肠尾端出现一前后略凸、左右稍扁的梭形膨大，这就是胃的原基。起初，胃原基紧靠原始横隔下方，其背系膜短，腹系膜长。之后，随着咽和食管的伸长，胃也向尾侧移动，其背侧缘生长迅速，形成胃大弯；腹侧缘生长缓慢，形成胃小弯。胃大弯的头端膨出，形成胃底。由于胃背系发育为突向左侧的网膜囊，致使胃大弯由背侧转向左侧，胃小弯由腹侧转向右侧，使胃沿胚体纵轴向右旋转90度。由于肝的增大，胃的头端被推向左侧；由于十二指肠的固定，胃的尾端被固定于腹后壁上。结果，胃由原来的垂直方位变成了由左上至右下的斜行方位（图22－5）。

图22－5 胃的发生

（五）肠的发生

胚胎第4周时，随着胃原基的出现，肠管的端被确定，肠起初为一条与胚体长轴平行的直管，肠的头侧部（即十二指肠），由于其背系膜与腹后壁融合而被固定，其它部分的背系膜则随着肠管的生长而增长。肠的腹系膜很早即全部退化消失。由于肠的增长速度远比胚体快，致使肠管形成一凸向腹侧的“U”形弯曲，称中肠袢（midgut loop）（图22－6）。肠袢顶部与卵黄蒂通连，肠系膜上动脉走行于肠袢系膜的中轴部位。肠袢与卵黄蒂相连的头侧段为肠袢的头支，尾侧段为肠袢尾支。

胚胎第6周，肠袢生长迅速，腹腔容积相对变小，加之肝和中肾的增大，致使肠袢进入脐带内的胚外体腔（即脐腔，umbilical coelom），形成胚胎性的生理性脐疝。肠袢在脐腔中继续增长的同时，以肠系膜上动脉为轴心作逆时针方向旋转90度，致使肠袢由矢状方向转向水平方向，即头支从胚体头侧至吞侧，尾支从尾侧转至左侧，并出现一囊状突起，为盲肠始基。胚胎第10周时，由于中肾萎缩、肝生长减缓和腹腔的增大，肠袢开始从脐腔退回腹腔，脐腔随之闭锁。在肠袢退回腹腔时，头支在先，尾支在后，并且逆时针方向再旋转180度，使头支转至左侧，尾支转至右侧。肠袢通过增长、定向旋转和退腹腔，为建立正常的解剖方位和毗邻关系奠定了基础。在肠袢退回腹腔的初期。空肠和回肠位居腹腔中部；盲肠位置较高，在肝的下方；结肠前段横过十二指肠腹侧，后段被推向左侧，成为降结肠。之后，盲肠从肝下方下降至右髂窝，升结肠随之形成，盲肠始基的远侧份萎缩退化，形成阑尾。降结肠尾段移向中线。形成乙状结肠（图22－6）。

图22－6 肠的发生示中肠的旋转

直肠和肛管是泄殖腔分隔、分化的产物。泄殖腔（cloaca）是后肠末端的膨大部分，腹侧与尿囊相连，尾端由泄殖腔膜封闭。胚胎第6～7周，尿囊起始部分与后肠之间的间充质增生，形成一镰刀状隔膜突入泄殖腔内，称尿直肠隔（urorectal septum）。此隔迅速增长，并与泄殖腔膜相连，于是泄殖腔被分隔为背腹两份。腹侧份称尿生殖窦（urogenital sinus），主要分化为膀胱和尿道；背侧份为原始直肠，分化为直肠和肛管上段（图22－7）。泄殖腔膜也被分为背腹两分，腹侧份称尿生殖膜（urogenital membrane），背侧份称肛膜（anal membrane）。肛膜外周为一浅凹，称肛凹或原肛（proectoduem）。肛膜破裂吸收后，消化管尾端与外界相通，肛凹加深，并演变为肛管的下段。肛管上段的上皮来自内胚层，下段的上皮来自外胚层，两者之间的分界线称齿状线。尿生殖窦的分化详见第二十三章泌尿系统和生殖系统的发生。