胚胎发育过程中肝脏和胆道的形成
該文的醫學專家
最近審查:07.07.2025
肝脏及其导管系统和胆囊由原代中肠腹侧内胚层的肝憩室发育而成。肝脏发育始于宫内第4周。未来的胆管由憩室的近端形成,肝束由远端形成。
肝部(肝部)内胚层细胞快速增殖,并被引入腹腔肠系膜的间充质。随着肝憩室的生长,腹腔肠系膜的中温层片层与肝的间皮覆盖层、小叶间结缔组织、平滑肌以及肝管的骨架共同构成了肝脏的结缔组织囊。在第6周,肝束的管腔——“胆管”——开始显现。在胆管汇合处,原发性生长物的尾部扩张(胆管导管),形成胆囊雏形,并迅速延长,形成囊状。膀胱导管从憩室分支的狭窄近端发育而来,许多肝管汇入膀胱导管。
从原发性憩室区域到肝管进入十二指肠处,胆总管(胆总管)发育。内胚层远端快速增殖的区域沿着早期胚胎的胆汁肠系膜静脉分支,肝束之间的间隙充满了宽阔而不规则的毛细血管迷宫——窦状结构,结缔组织较少。
肝细胞束(肝细胞束)之间极其发达的毛细血管网络决定了发育中肝脏的结构。分支肝细胞的远端部分转变为分泌部分,而轴向细胞束则构成了管道系统的基础,液体通过管道从肝小叶流向胆囊。肝脏形成了双重传入血液供应,这对于理解肝脏的生理功能以及血液供应中断时出现的临床综合征至关重要。
宫内肝脏发育过程受到4-6周人类胚胎中尿囊循环系统形成的影响,尿囊循环系统在系统发育上晚于卵黄循环系统。
尿囊静脉或脐静脉贯穿胚胎全身,并被正在发育的肝脏包裹。流经的脐静脉与肝脏的血管网络融合,胎盘血液开始流经肝脏。正因如此,在宫内阶段,肝脏能够获得最富含氧气和营养物质的血液。
卵黄囊退化后,成对的卵黄-肠系膜静脉通过桥接相互连接,部分区域变空,形成门静脉(奇静脉)。远端导管开始从发育中的胃肠道毛细血管收集血液,并通过门静脉将其输送至肝脏。
肝脏血液循环的一个特点是,血液一旦通过肠道毛细血管,就会聚集在门静脉中,再次通过窦状毛细血管网络,然后才通过肝静脉(位于肝束长入的卵黄肠系膜静脉部分的近端),直接进入心脏。
因此,腺肝组织与血管之间存在着密切的相互依存和依赖关系。随着门静脉系统的形成,源自腹腔动脉主干的动脉血液供应系统也随之发展。
无论成人还是胚胎(和胎儿),营养物质从肠道吸收后,首先进入肝脏。
门脉和胎盘循环的血量明显大于来自肝动脉的血量。
肝脏质量取决于人类胎儿的发育时期(根据 VG Vlasova 和 KA Dret,1970 年)
年龄,周 |
研究数量 |
生肝重量,g |
5-6 |
11 |
0.058 |
7-8 |
16 |
0.156 |
9-11 |
15 |
0.37 |
12-14 |
17 |
1.52 |
15-16 |
15 |
5.10 |
17-18 |
15 |
11.90 |
19-20 |
8 |
18:30 |
21-23 |
10 |
23.90 |
24-25 |
10 |
30,40 |
26-28 |
10 |
39.60 |
29-31 |
16 |
48.80 |
31-32 |
16 |
72.10 |
40 |
4 |
262,00 |
在胎儿发育的前半段,肝脏质量的增加尤为显著。胎儿肝脏质量每2-3周就会增加一到两倍。在胎儿宫内发育的5-18周,肝脏质量增加了205倍,而在此阶段的后半段(18-40周)仅增加了22倍。
在胚胎发育期间,肝脏质量平均约为体重的596%。在胚胎发育早期(5-15周),肝脏质量为5.1%,在宫内发育中期(17-25周),肝脏质量为4.9%,在后半期(25-33周),肝脏质量为4.7%。
肝脏是新生儿最大的器官之一,约占腹腔容积的1/3-1/2,占新生儿体重的4.4%。肝脏左叶在新生儿出生时就非常巨大,这与其血液供应的特殊性有关。出生后18个月左右,肝脏左叶逐渐减小。新生儿肝叶界限不清。肝脏纤维蛋白包膜较薄,胶原蛋白较细腻,弹性纤维较细。在个体发育过程中,肝脏质量的增长速度落后于体重的增长。因此,肝脏质量在10-11个月时增加一倍(体重增加三倍),在2-3岁时增加三倍,在7-8岁时增加5倍,在16-17岁时增加10倍,在20-30岁时增加13倍(体重增加20倍)。
肝脏重量(g)取决于年龄(无 E. Boyd)
年龄 |
男孩们 |
女孩们 |
||
北 |
十 |
北 |
十 |
|
新生儿 |
122 |
134.3 |
93 |
136.5 |
0-3个月 |
93 |
142.7 |
83 |
133.3 |
3-6个月 |
101 |
184.7 |
102 |
178.2 |
6-9 立方厘米 |
106 |
237.8 |
87 |
238.1 |
9-12个月 |
69 |
293.1 |
88 |
267.2 |
1-2年 |
186 |
342.5 |
164 |
322.1 |
2-3年 |
114 |
458.8 |
105 |
428.9 |
3-4年 |
78 |
530.6 |
68 |
490.7 |
4-5年 |
62 |
566.6 |
三十二 |
559,0 |
5-6年 |
三十六 |
591.8 |
三十六 |
59 U |
6-7岁 |
22 |
660.7 |
二十九 |
603.5 |
7-8岁 |
二十九 |
691.3 |
20 |
682.5 |
8-9岁 |
20 |
808,0 |
十三 |
732.5 |
9-10岁 |
21 |
804.2 |
16 |
862.5 |
10-11岁 |
二十七 |
931.4 |
11 |
904.6 |
11-12岁 |
17 |
901.8 |
8 |
840.4 |
12-13岁 |
12 |
986.6 |
9 |
1048.1 |
13-14岁 |
15 |
1103 |
15 |
997.7 |
14-15岁 |
16 |
1L66 |
十三 |
1209 |
新生儿肝脏膈面凸起,左叶与右叶大小相等或稍大。肝脏下缘凸起,降结肠位于左叶下方。肝脏上缘沿右锁骨中线位于第5肋骨水平,沿左锁骨中线位于第6肋骨水平。肝脏左叶沿左锁骨中线越过肋弓。3-4个月大的婴儿,由于肝脏左叶体积缩小,肋弓与肝左叶的交点已位于胸骨旁线上。新生儿肝脏下缘沿右锁骨中线突出肋弓下方2.5-4.0厘米,沿前正中线突出剑突下3.5-4.0厘米。有时肝脏下缘可达右髂骨翼。 3-7岁儿童的肝脏下缘位于肋弓下方1.5-2.0厘米处(沿锁骨中线)。7岁以后,肝脏下缘不再从肋弓下方露出。只有胃位于肝脏下方:从此时起,其骨骼位置与成人几乎没有区别。儿童的肝脏活动性很强,其位置很容易随着体位变化而改变。
5-7岁儿童的肝脏下缘通常位于右季肋部下方,易于触及。3岁及以上儿童的肝脏下缘通常位于肋弓下缘沿锁骨中线突出2-3厘米处。7岁及以上儿童的肝脏下缘无法触及,且沿中线突出不应超过脐至剑突距离的上三分之一。
肝小叶的形成发生在胚胎发育时期,但其最终分化在出生后一个月内完成。在出生儿童中,约1.5%的肝细胞具有2个细胞核,而在成人中则为8%。
新生儿的胆囊通常隐藏在肝脏内,难以触诊,且其X光影像不清晰。胆囊呈圆柱形或梨形,较少见的是梭形或S形。后者是由于肝动脉位置异常所致。随着年龄增长,胆囊会增大。
7岁以上儿童胆囊的投影位于右侧腹直肌外缘与肋弓交点处,并向侧面(仰卧位)。有时,为了确定胆囊的位置,会使用脐与右侧腋窝窝尖的连线。该连线与肋弓的交点即为胆囊底的位置。
新生儿体中平面与胆囊平面呈锐角,而成人体中平面与胆囊平面平行。新生儿胆囊管的长度差异很大,通常比胆总管长。胆囊管在胆囊颈部水平与肝总管汇合,形成胆总管。即使在新生儿中,胆总管的长度也存在很大差异(5-18 毫米)。随着年龄的增长,胆总管的长度会增长。
儿童胆囊的平均大小(Mazurin AV、Zaprudnov AM,1981)
年龄 |
长度,厘米 |
底部宽度,厘米 |
领宽, |
体积,毫升 |
新生 |
3.40 |
1.08 |
0.68 |
- |
1-5 mcc |
4.00 |
1.02 |
0.85 |
3.20 |
6-12个月 |
5.05 |
1.33 |
1.00 |
1 |
1-3年 |
5.00 |
1.60 |
1.07 |
8.50 |
4-6岁 |
6.90 |
1.79 |
1.11 |
- |
7-9岁 |
7.40 |
1.90 |
1.30 |
33.60 |
10-12岁 |
7.70 |
3.70 |
1.40 |
|
成年人 |
- |
- |
- |
每1公斤体重1-2毫升 |
胆汁的分泌在胎儿宫内发育时期就已开始。在出生后,随着向肠内营养的过渡,胆汁的量及其成分会发生显著变化。
在宝宝出生后的前半年,他们主要摄入高脂肪食物(母乳中约50%的能量由脂肪提供),因此经常会出现脂肪泻,这在很大程度上是由于肝细胞缺乏胆汁盐以及胰腺脂肪酶活性不足造成的。早产儿的胆汁生成活性尤其低。在出生后一年内,胆汁生成活性约为10-30%。乳脂的良好乳化作用可以在一定程度上弥补这一缺陷。添加辅食后,以及之后转为常规饮食时,食物种类的扩大对胆汁生成功能提出了越来越高的要求。
新生儿(8周龄以内)胆汁含水量为75-80%(成人为65-70%),蛋白质、脂肪和糖原含量高于成人。高密度物质的含量仅随年龄增长而增加。肝细胞分泌的胆汁呈金黄色,与血浆等渗(pH值为7.3-8.0)。胆汁中含有胆汁酸(主要为胆酸,少量鹅去氧胆酸)、胆色素、胆固醇、无机盐、皂类、脂肪酸、中性脂肪、卵磷脂、尿素、维生素A、B1C以及少量酶(淀粉酶、磷酸酶、蛋白酶、过氧化氢酶、氧化酶)。胆囊胆汁的pH值通常降至6.5,而肝胆汁的pH值为7.3-8.0。胆汁成分的最终形成是在胆管内完成的,在这里,特别大量的水(高达90%)从原胆汁中被重吸收,Mg、Cl、HCO3离子也被重吸收,但数量相对较少,这导致胆汁中许多有机成分的浓度升高。
儿童出生后第一年肝胆汁中胆汁酸的浓度较高,到10岁时浓度下降,成年后浓度再次升高。胆汁酸浓度的这种变化解释了新生儿肝下胆汁淤积症(胆汁增厚综合征)的发生。
此外,新生儿的甘氨酸/牛磺酸比例与学龄儿童和成年人相比有所改变,后者以甘氨胆酸为主。幼儿胆汁中并不总是能检测到脱氧胆酸。
牛磺胆酸含量高,具有明显的杀菌特性,这解释了儿童在出生第一年内胆道细菌性炎症相对罕见的原因。
虽然肝脏在出生时相对较大,但功能尚不成熟。胆汁酸在消化过程中起着重要作用,但其分泌量较少,这可能是由于胰腺脂肪酶活性不足而导致脂肪泻(在共程序中检测到大量脂肪酸、皂和中性脂肪)的常见原因。随着年龄的增长,胆汁酸的形成会随着甘氨酸与牛磺酸的比例增加而增加;同时,出生后最初几个月(尤其是3个月以内)儿童的肝脏“糖原容量”高于成人。
儿童十二指肠内容物中胆汁酸的含量(Mazurin AV,Zaprudnov AM,1981)
年龄 |
胆汁酸含量,mg-eq/l |
|
酸性胆酸/鹅去氧胆酸/去氧胆酸的比例 |
||
平均的 |
|
平均的 |
|
||
肝胆汁 |
|||||
1-4天 |
10.7 |
4.6-26.7 |
0.47 |
0.21-0.86 |
2.5:1:- |
5-7天 |
11.3 |
2.0-29.2 |
0.95 |
0.34-2.30 |
2.5:1:- |
7-12个月 |
8.8 |
2.2-19.7 |
2.4 |
1.4-3.1 |
1.1:1:- |
4-10年 |
3.4 |
2.4-5.2 |
1.7 |
1.3-2.4 |
2.0-1:0.9 |
20年 |
8.1 |
2.8-20.0 |
3.1 |
1.9-5.0 |
1.2:1:0.6 |
胆囊胆汁 |
|||||
20年 |
121 |
31.5-222 |
3.0 |
1.0-6.6 |
1:1:0.5 |
肝脏的储备功能也会随着年龄的增长而发生显著变化。在胎儿期,主要的酶系统已经形成,能够充分代谢各种物质。然而,并非所有酶系统在出生时都已足够成熟。它们只有在出生后才会成熟,并且酶系统的活性存在明显的异质性。其成熟的时间差异尤其大。同时,其成熟也明显依赖于喂养方式。酶系统成熟的遗传编程机制确保了在自然喂养期间代谢过程的最佳进程。人工喂养会刺激酶系统更早发育,同时会导致后者更明显的失衡。