development of digestive system

Development of DIGESTIVE SYSTEM

วั�นดี�อภิณห

สมิต ภิาควัชากายวัภิาคศาสตร์�

คณะทั�นตแพทัยศาสตร์�จุ�ฬาลงกร์ณ�มิหาวัทัยาล�ย

บทเรี�ยนบทเรี�ยน

1. Oral cavity, tonsils, salivary glands, Pharynx,

2 . Esophagus 3 . Stomach 4 . Duodenum(proximal to bile duct opening) 5 . &Liver biliary apparatus 6 . Pancreas

upper respiratory systemLLL LL LLLLLLLLLLL LLLLLLSpleen

1 . Small intestine 2. Caecum 3. Vermiform appendix 4. Ascending colon,

- LLLLLLLLLL LLLLL1 /2 2 /3

- 1 12123. Right / / transverse colon 2. Decending colon, sigmoid, rectum,

LLLL LLLLL 3. Epithelium of urinary bladder, urethra

ForegutForegut

MidgutMidgut

HindgutHindgut

(Grant’s Atlas of Anatomy, 7th ed.)

DIGESTIVE SYSTEM

Presomite

Yolk sac

• การีพั�ฒนาเรี��มใน สั�ปดาห์�ท�� 4• Embryo ยกตั�วสั�งขึ้��น เก�ด head และ tail folds

• Endoderm ท��บ! yolk sac incorporate เขึ้"าไปใน embryo • เก�ดเป$น primordial (primitive, endodermal) gut tube

22 d

Yolk sac

(Langman’s Medical Embryology, 8th ed.)

24 d 1 mo.

• Primitive gut tube เจรี�ญไปเป$น epithelium และ glands

Epithelium ท�� cranial extremity ขึ้อง tract stomodeum (primitive mouth)

Epithelium ท�� caudal extremity ขึ้อง tract proctodeum (anal pit)

• Muscle, connective tissue และชั้��นอ)�น ๆ พั�ฒนามาจาก splanchnic mesoderm

(Langman’s Medical Embryology, 8th ed.)

-4 wks

(Moore & Persaud: The Developing Human: Clinically Oriented Embryology, 6th ed.)

Primitive gut tube1. Foregut จุาก oral membrane ถึ#งบร์เวัณทั�&พบ hepatic diverticulum ซึ่#&งตร์งก�บ anterior

intestinal portal

2. Midgut จุาก anterior intestinal portal ถึ#ง posterior intestinal portal ต(อก�บ yolk sac

3. Hind gut จุาก anterior intestinal portal ถึ#ง cloacal membrane duct

Primordium of liver(hepatic diverticulum)

(Moore & Persaud: The Developing Human: Clinical Oriented Embryology, 6th ed.)

Superior mesenteric a.

Inferior mesenteric a.

Celiac a.

(Netter, Atlas of Human Anatomy)

Celiac a.

Sup. mesenteric a.

Inf. mesenteric a.

(Netter, Atlas of Human Anatomy)

Esophagus & Respiratory diverticulum

4 wks 5 wks

Esophagus เจุร์ญมิาจุาก foregut

ส(วันทั�&อย*( caudal ต(อprimitive pharynx

3 wks 4 wks

(Tracheoesophageal septum)

(Langmann’s Medical Embryology, 8th ed.)

• เรี��มแรีก esophagus จะสั��น

• ตั+อมาจะยาวออกอย+างรีวดเรี,ว เน)�องจากการีเจรี�ญและ เคล)�อนตั�วลงตั.�าขึ้อง

heart & lung

• 7 weeks : epithelium เพั��มจ.านวน ท+อตั�น

• ปลาย 8weeks เก�ด recanalization

• Muscularis externa Superior 2/3 เป$น striated muscle มา

จาก mesenchyme ใน caudal pharyngeal arches Inferior 1/3 เป$น smooth m. มาจาก

splanchnic mesenchme

EsophagusEsophagus

Esophageal atresia รีะง�บการีสัรี"าง esophagus deviation of tracheopharyngeal septum ไปทางด"านห์ล�ง Esophageal stenosis lumen แคบ เก�ดได"ห์ลายแห์+ง ม�กพับท�� distal 1/3 ม�กเก�ดจาก incomplete canalization

Short esophagus ไม+ม�การีย)ดยาวออก ท.าให์" stomach อย�+ใน thorax

Stomach

35 dขยายต�วัในแนวัหน-า-หล�ง

28 d

กลาง 4 wks ส(วันปลายของforegut เร์&มิขยายต�วัเป/นร์*ปกร์ะสวัยอย*(ในแนวักลาง

(Moore & Persaud: The Developing Human: Clinical Oriented Embryology, 6th ed.)

48 d

ในขณะทั�& stomach ขยาย เกดี rotation อย(างช-า ๆ ร์อบแนวัแกน ทั1ามิ�มิ 90 องศา

6 wks ขอบทัาง dorsal เจุร์ญเร์2วัเป/น

greater curvature

40 d

(Moore & Persaud: The Developing Human: Clinical Oriented Embryology, 6th ed.)

Rotation of the stomach1. ขอบทัางดี-าน ventral (lesser curvature) ดี-านขวัา ขอบทัางดี-าน dorsal (greater curvature) ดี-านซึ่-าย

2. ดี-านซึ่-าย ดี-าน ventral ดี-านขวัา ดี-าน dorsal

3. ก(อนการ์หมิ�น cranial & caudal ends ของ stomach อย*(ในแนวักลาง ร์ะหวั(างการ์หมิ�น cranial ends เคล3&อนไปทัางซึ่-าย และลงล(าง

caudal ends เคล3&อนไปทัางขวัา และข#5นบน หล�ง การ์หมิ�นแนวัแกนของ stomach ทัอดีอย*(ในแนวัขวัางล1าต�วั

4. การ์เจุร์ญและการ์หมิ�นต�วัของ stomach ช(วัยอธิบายวั(าทั1าไมิในผู้*-ใหญ( vagus nerve ข-างซึ่-ายจุ#งเล�5ยงผู้น�งทัางดี-านหน-า ของ stomach vagus nerve ข-างขวัาจุ#งเล�5ยงผู้น�งทัางดี-านหล�ง ของ stomach

ขยายต�วั

หมิ�นร์อบแนวัแกน 90 องศา

(Moore & Persaud: The Developing Human: Clinical Oriented Embryology, 6th ed.)

Mesenteries of the stomach

1. Dorsal mesogastrium (Dorsalmesentery) 2 . Ventral mesogastrium (Ventral

mesentery)

(Moore & Persaud: The Developing Human: Clinical Oriented Embryology, 6th ed.)

Clemente Anatomy, 3rd ed

OOOOOOO OOOOO (lesser peritoneal sac)

5 wks

H 6 wks

• Clefts in dorsal mesogastrium• Coalescence ขึ้อง clefts เก�ดเป$น omental bursa

• Dorsal mesentery ขึ้ยายตั�ว Stomach ขึ้ยายตั�ว• Omental bursa ม�ขึ้นาดให์ญ+ขึ้��น Omental (epiploic) foramen

• Inferior recess of omental bursa ยาวขึ้��น เรี�ยกว+า Greater omentum

• ตั+อมา recess ห์ายไป เน)�องจากการีรีวมตั�วขึ้องชั้��นขึ้อง greater omentum

(Moore & Persaud: The Developing Human: Clinical Oriented Embryology, 6th ed.)

Duodenum

5 wks

4 wks 5 wks

5 wks 6 wks

4 weeks:• Duodenum พ�ฒนาจุาก 1. Caudal part of foregut 2. Cranial part of midgut 3. Splanchnic mesenchyme

• เจุร์ญเร์2วัเกดีเป/น loop ร์*ปต�วั C ทัอดีมิาทัางดี-าน ventral• เมิ3&อ stomach หมิ�น duodenual loop หมิ�นไปทัาง ขวัาไปอย*( retroperitoneum

5 & 6 weeks: lumen ของ duodenum แคบ และอ�ดีต�นช�&วัคร์าวั

(Moore & Persaud: The Developing Human: Clinical Oriented Embryology, 6th ed.)

8 weeks: Vacuolation เก�ดท+อ

Duodenal stenosis

Normal lumen

Duodenal atresia

(Moore & Persaud: The Developing Human: Clinical Oriented Embryology, 6th ed.)

Q

C

Liver 1. Right lobe 2. Left lobe 3. Caudate lobe 4. Quadrate lobe

(Netter: Atlas of Human Anatomy)

: 4 wks

5 wks

Liver, gall bladder, biliary duct system

4 weeks Hepatic diverticulum อย*(หน-าต(อ caudal part ของ foregut

ย3&นเข-าไปใน septum transversum ซึ่#&งเป/นส(วันของ splanchnic mesoderm

และจุะเจุร์ญไปเป/นcentral tendon of diaphragmventral mesentery

Moore & Persaud: The Developing Human,Clinically Oriented Embryology, 6th ed)

4 wks 5 wks

5 wks 6 wks

Hepatic diverticulum

• Larger cranial part เป/น primordium ของ liver

• Small caudal part เป/น gall bladder• Stalk of diverticulum เป/น cystic ducts

• Liver เจุร์ญเร์2วัมิาก จุนเต2มิ abdomen• เร์&มิแร์ก Rt และ Lt lobe มิ�ขนาดีใกล-เค�ยงก�น• ต(อมิา Rt lobe ยนาดีใหญ(กวั(า Lt lobe• Caudate & quadrate lobe เจุร์ญมิาจุาก Rt lobe • 6 weeks มิ� Hematopoiesis• 12 weeks เร์&มิสร์-าง bile

5-10 weeks

(Moore & Persaud: The Developing Human: Clinical Oriented Embryology, 6th ed.)

5 wks

Ventral mesetery

1. Lesser omentum จุาก liver ไป lesser curvature of stomach2. Falciform ligament จุาก liver ไป anterior abdominal wall พบ umbilical vein ทัอดีใน free border ของ falciform ligament

ventral mesentery ปร์ะกอบเป/น visceral peritoneum ของ liver คล�มิทั�กส(วันของ liver ยกเวั-น bare area

(Moore & Persaud: The Developing Human: Clinical Oriented Embryology, 6th ed.)

Pancreas

(Netter: tlas of Human Anatomy)

Pancreas: 5-8 weeks

• เมิ3&อ duodenum หมิ�น VPB เคล3&อนไปอย*( dorsal ต(อ bile duct• VPB ร์วัมิก�บ DPB

• Dorsal pancreatic bud• Ventral pancreatic bud

(Moore & Persaud: The Developing Human: Clinical Oriented Embryology, 6th ed.)

Spleen

• Large vascular lymphatic organ

• 5 weeks เจุร์ญมิาจุาก mesenchymal cells ทั�&อย*(ร์ะหวั(าง dorsal mesogastrium

• ขณะทั�& stomach หมิ�นต�วั ผู้วัทัางดี-านซึ่-ายของ mesogastrium ร์วัมิก�บ peritoneum เหน3อ Lt kidney

(Moore & Persaud: The Developing Human: Clinical Oriented Embryology, 6th ed.)

1 . Smal l i nt est i ne 2 . Caecum 3 . Vermiform appendix 4. Ascending colon,

- Right 1 /2 2 /3 transverse colon

MIDGUTMIDGUT

10 weeks

Rotation of midgut

• Midgut ย)ดยาวออก เป$น midgut loop �� ท��เป$นรี�ปตั�ว U

• Midgut loop ย)�นเขึ้"าไป ใน extraembryonic coelom ขึ้อง umbilical cord เรี�ยกว+า physiological umbilical herneation (6wks)

• Loop ย�ดก�บ post. abdominal wall ด"วย elongated mesentery

6 weeks

• Midgut loop 1. Cranial limb small intestinal loop 2. Caudal limb ไมิ(ค(อยเปล�&ยน caecal diverticulum

• Midgut loop ห์ม!นทวน เขึ้,มนาฬิ�กา 90 องศา รีอบ superior mesenteric artery Cranial limb ไปอย�+ด"านขึ้วา Caudal limb ไปอย�+ด"านซ้"าย

(Moore & Persaud: The Developing Human: Clinical Oriented Embryology, 6th ed.)

Returning of the midgut to abdomen

11 weeks Later stage

10 wks - liver & kidneys ขนาดีเล2กลง - Abdominal vavity ขยายReduction of physiological midgut hernia

Small intestine - กล�บเข-าไปก(อน และอย*(หล�งต(อ sup mesenteric aLarge intestine - หมิ�นทัวันเข2มินาฬิกา 180 องศา

(Moore & Persaud: The Developing Human: Clinical Oriented Embryology, 6th ed.)

Fixation of intestines

Before

4 mo

ภายห์ล�งการีห์ม!นขึ้อง stomach & duodenum ( ) & pancreas กดบน OOOOOOOOO OOOOO OOOO O OOO เก�ด OOOOOO retroperi toneal posi ti on

After

New born

1. ภายห์ล�งการีห์ม!นขึ้อง OOOesOOOO O OOOOOOOOOO OOOOO & กดบน posterior abdominal wall เก�ด fusion retroperi toneal posi ti on

2. Mesentery ขึ้อง transverse OOOOO รีวมก�บ posterior wall ขึ้อง greater omentum

3 . Jejunum และ Ileum ย�งคงม� mesentery ย"ายจากท��เกาะก�บ ascending colon มา เกาะท�� duodenum (intraperitoneum) ไปย�ง ileocecal junction(Moore & Persaud: The Developing Human: Clinical Oriented Embryology, 6th ed.)

Caecu m and Vermiform appendix

8 wks 12 wks

6 wks

At birth Adult

• ห์ล�งคลอด ผน�งขึ้อง cecum เจรี�ญไม+เท+าก�น• Appendix เคล)�อนไปอย�+ด"าน medial • Ascending colon ยาวขึ้��น appendix ไปอย�+ retrocecal

(Moore & Persaud: The Developing Human: Clinical Oriented Embryology, 6th ed.)

Persistence of the herniation of abdominal contents i n t he pr oxi mal por t i on of

umbilical cord

Site of liver in sac

Intestine

Anterior abdominal wall

Umbilical cord

(Moore & Persaud: The Developing Human: Clinical Oriented Embryology, 6th ed.)

- 1 12123. Right / / transverse colon

2. Decending colon, sigmoid, rectum, anal canal

3. Epithelium of urinary bladder, urethra

HINDGUTHINDGUT

4wks

6 wks

7 wks

Cloaca

• สั+วนปลายขึ้อง hindgut บ!ด"วย endodermท��รีวม ก�บ surface ectoderm ท�� cloacal membrane

• urorectal septum (mesenchyme ท��เจรี�ญอย�+รีะห์ว+าง allantois และ hindgut) แบ+งเป$น dorsal และ ventral parts

1. Dorsal : rectum & cranial part of anal canal เจรี�ญไป เป$น urinary bladder & urethra

2. Ventral เป$น urogenital sinus เจรี�ญไปเป$น rectum & sup. part of anal canal

8 weeks Anal membrane ขึ้าด

(Moore & Persaud: The Developing Human: Clinical Oriented Embryology, 6th ed.)

Anal Canal • Superior 2 /3 เจรี�ญมาจาก hindgut• 13Inferior / เจรี�ญมาจาก proctodeum