小型猪消化系统比较医学
猪是真正的杂食动物,尽管在消化系统的解剖结构方面与人类存在一定的差别,但是消化生理学与人类十分相似。
(一)牙齿
猪的齿式为,乳牙2(I 3/3,C 1/1,P 4/4)=32;恒齿2(I 3/3,C 1/1,P 4/4,M 3/3)=44。通常在18月龄形成完全的恒齿。
(二)唾液腺
猪的唾液腺很大且包含成对的腮腺、颌下腺和舌下腺。腮腺导管在前臼齿与臼齿结合部的对侧进入口腔。颌下腺和舌下腺导管在口腔底部小系带附近进入口腔。颊腺位于臼齿的对侧。腮腺是浆液腺,舌下腺是黏液腺,其他腺体是混合腺。扁桃腺包埋于口咽部。
(三)食管
在鼻咽部的末端、喉的背侧存在一个咽憩室。食管的肌层主要由平滑肌组成,在其头侧的末端食管括约肌部分转换为横纹肌。对于不同品种的小型猪其食管直径范围也有所不同,一般20~50kg的小型猪的食管直径范围为15~20mm,Yucatan小型猪的食管直径相对较细,约为12~14mm;而成年人食管下段直径约为38~50mm。猪的食管直径大小与猪的体重、日龄、品种以及体型大小都有一定的关系。
(四)胃
猪的胃与人类相似,都属于典型的单室胃动物,但猪胃为单室混合胃,容积为5~8L,呈弯曲的囊状,胃的凸缘称为胃大弯,凹缘称为胃小弯。胃左侧特别发达,近贲门处有一盲突,称为胃憩室。在幽门的小弯处,有一纵长的鞍状隆起,称为幽门网枕,与对侧的唇形隆起相对,有关闭幽门的作用。猪胃位于季肋部和剑突软骨部。胃壁面朝前,与膈、肝接触;胃脏面朝后,与大网膜、肠、肠系膜及胰等接触。猪胃分为食管部、贲门部、胃底部和幽门部。猪胃黏膜的无腺部很小,仅位于贲门周围,呈苍白色。贲门腺区很大,由胃的左端达中间,呈淡灰色。胃底腺区较小,沿胃大弯分布,呈棕红色。幽门腺区位于幽门部,呈灰白色。断乳后小型猪的胃与体重的比值约为5~9g/kg,小型猪的胃肠道功能在12周成熟,其功能相当于1岁儿童。一头体重47kg的成年Yucatan小型猪的胃容量为1300ml,胃排空的时间为2~8小时。禁食后给药胃排空时间为2~4小时。另外,幽门网枕部是被公认为进行胃外科手术操作的最佳部位。
(五)肠道
猪的肠道长度大约为其体长的30倍。十二指肠位于右侧腹腔第10~12肋间,其位置相对固定,大约占小肠的5%,小型猪的小肠较长,主要位于腹部右侧,成年猪小肠全长约1.5~2m。小肠的十二指肠段经过位于胃尾部的十二指肠韧带后延伸进入空肠。对于25kg小型猪的小肠直径大约为18~20mm,而50kg小型猪的小肠直径大约达到30mm,50kg的Yucatan小型猪的小肠直径则大约为20mm,这说明不同品种的小型猪其小肠的直径也存在一定的差异。小型猪的小肠大约90%是由空肠组成,绝大部分空肠以肠袢的形式位于腹腔的右侧。小型猪的空肠与回肠的区别不是很明确,但回肠的肠壁较薄,回肠构成远端小肠5%的部分,通常起始于腹腔正中部,止于左侧腰椎窝的盲肠。小肠的肠系膜薄而且易碎,呈扇形结构,肠系膜血管在浆膜下层形成一个拱形血管结构,而与其他动物包埋于肠系膜不同。肠系膜的根部有明显可见的淋巴结。小肠大约占体重的4.5%,运送食物和完全排空小肠需要2~6小时。胃肠的运送能力取决于食物的类型和动物的年龄。大体上讲,一头30~40kg小型猪的小肠和大肠的长度与宽度与成年人大致相同。在组织学上,小肠是由黏膜、黏膜下层、肌层和浆膜层组成。肌层由内侧环形肌和外侧纵形肌两层平滑肌组成。黏膜由柱状上皮、固有层和黏膜肌层组成。空肠和回肠的Peyer集合淋巴小结为分界不清晰的白色椭圆形小结。大肠主要为螺旋状的结肠位于腹腔的左上四分之一的部分,包括了盲肠、降结肠、横结肠以及一串旋紧盘绕的一部分降结肠。起始端为较大的肠袢向心回,而后的四个肠袢为相反的离心回。横结肠起始端为螺旋状的结肠,而后横向终止于降结肠和直肠。呈盘绕状的降结肠外环有两条韧带。降结肠向后沿着左腹壁至直肠和肛门括约肌,既无真正的S形弯曲也没有阑尾。猪大肠的长度约为小肠长度的25%,但运送食物的时间却显著慢于小肠,完全排空需要24~48小时,重量比例为4.5~5.5g/kg。一头25kg小型猪的大肠直径约为25mm,50kg小型猪的大肠直径约为55mm,而50kg的Yucatan小型猪的大肠直径约为25mm。这说明相同体重不同品种的小型猪其大肠的直径也存在一定的差异。
(六)肝脏
小型猪的肝脏和胆囊从外科角度来讲与人类差异相对较小。其肝脏分为六叶:左外叶、左内叶、方叶、右内叶、右外叶和尾叶,随着日龄的增长,肝脏与体重的重量比例从出生时的3%降为性成熟期的1.5%。而胆囊位于左右内叶与右侧上腹部的方叶形成的胆囊窝内,猪胆管从幽门下2~5cm处进入十二指肠,与胰管相互独立。胆管的长度与Oddi括约肌随小型猪体形大小和饲养方式的不同而存在差异。而体重相同、饲养方式相同的小型猪其胆管直径在一个均数范围内波动。如果插入导管时胆管会发生膨胀,总胆管的压力通常小于10cmHg。猪胆汁的分泌也会随体重的增加、饲养方式和饲喂频率的改变而发生变化。通常小型猪的胆汁分泌量为0.6~1.1ml/(kg·h),胆汁的成分(电解质、胆酸盐、磷脂、胆固醇、黏液、色素)与大多数哺乳动物相似。胆酸盐从小肠重吸收并且经过肝肠循环以满足代谢需要。对于成年的小型猪胆囊大小和体积也经常发生变化,最大可达3cm(宽)×5cm(长),含有25ml胆汁。肝胆管开口于肝脏背侧的胆囊,肝胆管连接胆囊和总胆管后进入肝门,肝动脉和门静脉与总胆管伴行进入肝脏,这个部位的淋巴结和系膜结构在解剖上很难分离。小型猪的肝脏易碎,但每个小叶之间含有纤维隔膜,在组织学上很好区分。与其他灵长类动物相比,小型猪的肝脏代谢功能与人类更加相似,因此,建立和验证了许多有关急性、慢性肝脏血流动力学以及葡萄糖、乳酸盐、丙氨酸和甘油肝脏代谢的小型猪模型。肝动脉血流和门静脉血流方向恰好相反,除了缺乏CYP2C19和CYP2D6以外,小型猪的细胞色素P450系统的酶活性与人类相似,部分酶(CYP1A,CYP2E)在雌性体内的含量高于雄性,而肝脏的生物氧化功能与人类也具有一定的相似性。肝脏功能在代谢上与人类相似,已应用于人类肝性脑病的异源灌注救治。
(七)胰腺
猪胰腺位于十二指肠左侧,肾脏、主动脉、门腔脉前方,占位较广,大部分位于腹膜后,胰尾与脾门毗邻,与人类胰腺解剖位置极其相似。可分为胰头、左叶和右叶三部分,其中左叶为胰腺的主体部分。其解剖位置、大体形态学及CT影像特征均与人类胰腺极其相似。胰头稍偏右侧沿十二指肠向后方伸延至右肾的内侧缘,胰左叶位于左肾的下方和脾脏后方。胰管由两个独立的管道组成分别引流进入胰尾和胰体,它们在胰脏括约肌之前汇合组成总胰管。而胰管从右叶末发出,开口进入十二指肠,胰管长短随着小型猪的体重增加而增长。胰管进入十二指肠尾部与靠近十二指肠的胆管相互独立,距离幽门大约20~25cm。小型猪的胰腺与人类相似且具有较高的胆碱能控制水平,胰腺的外分泌和内分泌功能均不受麻醉剂的影响。胰腺大约占体重的0.1%~0.29%,并且随日龄的增长而增大。在组织学上,胰腺胰岛细胞相对不清晰,但其功能与人类较为相似。小型猪的脾脏呈长条形,邻近于左上腹胃大弯,从左肾延伸至腹中线,共有三条主要脉管系统供应脾脏,均位于脾韧带中,即左胃网膜动静脉、脾动静脉和胃短动静脉。猪胰腺无论在解剖位置、生理结构以及CT影像特征均与人类胰腺相似,因此,可以用小型猪的胰腺来制作各种动物模型,从而进行胰腺疾病的研究。