醫學生理學/胃腸生理學/解剖學
胃腸道本質上是一個連線口腔和肛門的空心管。胃腸道在其整個長度上具有相似的佈局
- 具有上皮襯裡的內層粘膜
- 一層粘膜下層
- 一層薄的肌肉，粘膜肌位於粘膜和粘膜下層之間的連線處，在它外面是粘膜叢的神經
- 一層肌肉，具有內層環形肌層和外層縱行肌層
- 肌肉之間是肌間叢的神經
- 一層漿膜，與腸繫膜相連
這在下面的圖表中進行了說明
粘膜層由上皮層及其下面的支援組織固有層組成。它與粘膜下層之間由粘膜肌隔開。上皮層在腸道的不同部位有所不同。在食道中，它是非角化復層鱗狀上皮；在胃中，它主要是粘液細胞；小腸和大腸的特點是吸收細胞，其中有許多產生粘液的杯狀細胞。在腸道的吸收部分，透過稱為絨毛的指狀突起向腸腔內突出，吸收表面大大增加，吸收細胞本身也具有微絨毛的微小突起，在光學顯微鏡下觀察時，它們呈現出刷狀緣的外觀。
固有層含有淋巴管和血管，它們匯聚到粘膜下層的較大血管中。在固有層中，特別是在吸收層中，有許多免疫細胞，遊走的巨噬細胞和淋巴細胞，以及稱為派爾集合淋巴結的淋巴組織聚集。據估計，人體中 80% 的淋巴組織位於腸道中。
上皮細胞之間的連線主要是緊密連線。在胃中，上皮細胞之間的間隙非常小或沒有間隙，但在吸收部分，有一定的“滲漏性”，以便水和一些溶質可以在細胞之間透過而不是穿過細胞。滲漏程度是可變的，在一定程度上受激素控制。
粘膜下層由含有較大血管和淋巴管的結締組織組成。它與粘膜之間由粘膜肌隔開。粘膜下層還包含粘膜下叢，它是腸神經系統的一部分。粘膜肌可能有助於推動粘膜腺腔和隱窩（見下文）的內容物進入腸腔，並增強細胞與腸腔內容物之間的接觸。
由內層環形肌和外層縱行肌組成。兩層之間是肌間叢，也是腸神經系統的一部分。在胃中，這兩層肌肉內還有斜行肌纖維層。肌層協調工作，產生蠕動收縮和節段收縮。
漿膜是腹膜的延續。可以將腸道想象成內陷進入腹膜，直到完全將其包圍。雙層膜在附著到腸道時被稱為腸繫膜，它包含腸道的主要血管和非內在神經供應。
腸道的每一部分都有這種主題的變異。以下是每一部分解剖結構和功能的簡要回顧。
消化從口腔開始。食物進入口腔；當食物被牙齒咀嚼時，它與來自腮腺、下頜下腺和舌下腺的唾液混合。唾液含有澱粉酶和脂肪酶，它們與食物混合。由於這些酶在到達胃時會被失活，因此當食物被更徹底地咀嚼時，唾液的作用更大。當咀嚼完成時，食物被吞嚥；這是一個三部分過程，但只有第一部分在自主控制下。（見運動）口腔和咽喉的上皮襯裡是非角化復層鱗狀上皮。
食道從咽喉延伸到胃，長度約為十英寸。它穿過三個區域解剖結構區域：頸部、胸部和腹腔。在食道的上端和下端，肌層起著括約肌的作用；它們處於緊張收縮狀態，被稱為食管和賁門括約肌。雖然食道位於腹腔之外，因此沒有漿膜層，但它具有與系統其他部位相同的基本佈局。
粘膜層的上皮是非角化復層鱗狀上皮。固有層不豐富，含有淋巴組織聚集。
食管腺散佈在食道的整個長度上，位於粘膜下層。在食道的近端和遠端還有賁門腺，其顯微鏡外觀與胃中的相似，但其分泌物中沒有酶。這些腺體侷限於粘膜層。縱行皺襞在吞嚥時消失。粘膜下層由疏鬆的纖維組織和彈性組織組成，允許膨脹。食道中沒有新增新的消化酶，也沒有發生吸收。
在巴雷特食管炎中，食管下端的復層鱗狀上皮被腸型襯裡（柱狀上皮）取代，這是由於反流性食管炎引起的。它被認為是一種癌前病變，因為大約每年 0.5% 的患者會發展成食管癌（食管腺癌）。
1. 胃體 2. 胃底 3. 前壁 4. 大彎 5. 小彎 6.賁門 9. 幽門括約肌 10. 幽門竇 11. 幽門管 12. 角切跡 13. 胃管 14. 皺襞
食物從食管的賁門進入胃，然後透過胃。在禁食狀態下，胃保持收縮狀態，但食物的存在會導致胃擴張。胃的皺襞是在禁食狀態下看到的粘膜褶皺；與小腸不同，它們不是為了增加吸收表面積。可以看到許多毛孔：通向分泌酶胃蛋白酶原和鹽酸以及粘液的胃腺的開口。鹽酸使 pH 值降至約 2。這種高酸性環境有兩個目的：首先，為細菌和其他病原體提供一個敵對的環境；其次，使蛋白質變性並使其展開，從而增加胃蛋白酶可以攻擊的區域（見下文消化）
胃分為三個部分：胃底、主要的胃體和幽門竇。儲存的食物與酶和鹽酸混合形成食糜。肌肉將食糜送入幽門竇，在那裡食糜被充分混合，然後透過幽門瓣的舒張，少量地送入小腸。
胃的動脈供應來自腹腔動脈。胃的靜脈引流進入門靜脈系統
基本佈局模式在胃中仍然成立，儘管胃在內部還有一個額外的斜肌纖維層。粘膜層有許多通向腔內的凹陷，即胃腺的開口。其中一些腺體深入粘膜下層。
胃腺分泌粘液、鹽酸和酶進入胃。它們主要位於胃的粘膜層，但一些較深的腺體深入粘膜下層，並透過導管分泌到腔內。發現幾種不同的分泌細胞：粘液細胞；壁細胞；主細胞；D 細胞；腸嗜鉻細胞；和 G 細胞。
粘液細胞分泌粘液和碳酸氫鹽，這些物質可以保護胃免受自身消化。壁細胞分泌鹽酸（每天 1-3 升），導致胃內的 pH 值降至 1。主細胞分泌酶胃蛋白酶原，它在胃的 pH 值的作用下被啟用為胃蛋白酶。G 細胞產生胃泌素，一種促進胃酸分泌並刺激胃粘膜生長的激素。
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| 賁門腺（位於賁門） | 幽門腺（位於幽門） | 胃底腺 （位於胃底） |
胃腺的組成在整個胃中有所不同。在胃底，腺體更分支，包含所有不同型別的分泌細胞。在胃的幽門部分，腺體更深，含有更多的粘液細胞。主細胞僅存在於胃底，G 細胞主要存在於幽門竇，其他細胞存在於所有區域。
胃中很少吸收營養物質，儘管許多液體——尤其是酒精——可以在這裡被吸收。
小腸是大部分吸收發生的地方，它分為三個部分，即十二指腸、空腸和迴腸。在所有三個部分中，各層都遵循一般模式
吸收表面積透過多種方式增加：小腸的粘膜形成稱為皺襞的褶皺；粘膜本身有許多被稱為絨毛的指狀突起，並且上皮細胞也覆蓋著許多被稱為微絨毛的突起。在光學顯微鏡下，微絨毛呈現出“刷子”狀外觀；因此被稱為刷狀緣。下圖顯示了絨毛的解剖結構：
粘液由許多杯狀細胞分泌；其他細胞專門用於吸收，被稱為吸收細胞。在隱窩的底部，有許多分泌細胞，它們分泌小腸的消化酶。一些隱窩深入粘膜下層，形成消化腺，這些消化腺將透過分泌導管與粘膜相連。
小腸的長度在活人中約為 12-13 英尺，儘管在死亡後，由於縱向肌肉張力的喪失，這個長度會加倍。
食糜釋放到十二指腸受多種因素控制，以確保食糜被控制釋放到小腸中進行處理。
十二指腸本身分為三個部分：第一部分、第二部分和第三部分。少量高酸性食糜被釋放到十二指腸的第一部分。這部分分泌促胰液素，該激素由粘膜細胞分泌（十二指腸的其他部分也是如此），以響應胃中酸性食糜的存在。這會刺激胰腺分泌大量的中和性碳酸氫鈉，因此食糜離開十二指腸時，其 pH 值更接近 7。胰腺和小腸的消化酶在該 pH 值下發揮最大的作用。這也意味著來自胃的任何胃蛋白酶也會被失活。十二指腸的第一部分沒有環狀皺襞和皺襞，表明這部分可能不重要用於吸收。
在十二指腸的第二部分，膽汁和胰腺酶透過膽總管分泌到腔內，見下文（膽道系統和胰腺）。食物的吸收從十二指腸的第二部分開始。
空腸約佔十二指腸之後小腸的上部五分之二，迴腸佔下部五分之三。空腸和迴腸根據各種解剖學差異進行分類。這些差異包括腸繫膜中血管級聯的排列；派氏淋巴小結的分佈（在迴腸中更多）；空腸中較厚的粘膜和更大的血液供應；以及空腸中環狀皺襞的增加以增加表面積。從生理學上講，這兩個區域或多或少地具有相同的功能，儘管可能在小腸的近端部分產生了更多的消化酶。無論如何，當我們考慮吸收和消化時，我們將簡單地將它們全部視為“小腸”。
上皮細胞的壽命為 5-7 天。新的細胞不斷地在隱窩中生成，並向上遷移到絨毛的側面。這些細胞分化為杯狀細胞（10-25%）或吸收細胞。舊的細胞從絨毛的尖端脫落，向上遷移並形成新的絨毛。
膽汁和膽鹽由肝臟製造，並透過膽總管輸送到十二指腸的第二部分。膽鹽在脂肪消化中很重要。
胰腺是一個腹膜後腺體，既是內分泌腺（產生胰島素和胰高血糖素激素），也是外分泌腺（產生消化酶）。這些酶以失活形式分泌——以防止自身消化——並在十二指腸腔內被啟用。
下圖顯示了胰腺和膽道系統的關係。
大腸從迴盲瓣延伸至直腸和肛門。其顯微鏡下的結構與小腸相似。它被分為 **盲腸**、**升結腸**、**橫結腸**、**降結腸** 和 **乙狀結腸**。在結腸中，電解質和水分被去除，糞便形成。這些糞便透過一種稱為 **團塊運動** 的運動形式向前推進。（參見動力學）。結腸中充滿了細菌，它們通常以共生方式運作。任何未被加工的食物都可能被這些細菌消化，然後產物會被大腸吸收。
顯微鏡下的結構與小腸相似，但有以下例外：
- **杯狀細胞** 數量更多。
- **絨毛** 很少或不存在。
- **粘膜肌層** 既有環形層也有縱行層。
- **Lieberkuhn 隱窩** 較大且不分支。
- 縱行肌層在大腸的結腸部分集中成三條縱行帶，稱為 **結腸帶**。
糞便現在被送入直腸，在那裡等待排出。排出過程受兩個括約肌的控制：內肛門括約肌和外肛門括約肌。前者受非自主神經控制，後者受自主神經控制。這些括約肌的功能在動力學部分討論。
這包括透過門脈系統供應和引流腸道、胰腺、肝臟和脾臟的血液。肝臟透過肝靜脈引流。
血液供應來自從主動脈分出的三條動脈：**腹腔動脈**、**腸繫膜上動脈** 和 **腸繫膜下動脈**。
供應胃、肝、胰腺和脾臟以及十二指腸的血液。
供應小腸以及結腸上部的血液。注意內臟動脈的一個特點是弓形吻合系統。
供應結腸的血液。再次注意弓形吻合系統。
食道以下所有胃腸道系統的血液都流入 **肝門靜脈**。門脈系統還引流脾臟和胰腺的血液。血液被輸送到肝臟進行處理，在那裡它透過數百萬個 **肝竇**。這使得排列在竇內的 **網狀內皮細胞** 可以清除細菌和其他顆粒物質。血液最終透過 **肝靜脈** 離開肝臟，然後流入 **下腔靜脈**。
肝臟的總血流量約為每分鐘 1.5 升，其中三分之二由門靜脈攜帶。門靜脈中的血液比全身靜脈系統中的血液含氧量更高；其氧飽和度約為 80-90%，並提供了肝臟氧氣需求量的約 70%。