Анатомия и физиология пищевода
Пищевод представляет собой полую гибкую растягивающуюся мышечную трубку, соединяющую глотку с желудком. Снаружи он окружен соединительной тканью. Слизистая оболочка пищевода изнутри выстлана многослойным плоским эпителием. У взрослого человека пищевод начинается в месте перехода глотки в пищевод на уровне VI шейного позвонка, на границе нижнего края перстневидного хряща и оканчивается в месте перехода в желудок, на уровне XI грудного позвонка. Длина его в среднем 25–30 см у мужчин и 23–24 см – у женщин и зависит от длины тела.
В пищеводе имеется четыре физиологических сужения (при этом происходит уменьшение его диаметра более чем на 2/3):
1) перстневидно-глоточное (крикофарингеальное) сужение, вызванное действием нижнего сжимателя глотки и перстневидным хрящом, оно расположено приблизительно на уровне CVI и названо Киллианом «ртом» пищевода; 2) аортальное сужение находится в месте пересечения с дугой аорты (на уровне ThIV). Это сужение становится более выраженным в момент прохождения пищи и при склерозе аорты; 3) бронхиальное сужение расположено на месте пересечения пищевода с левым бронхом (на уровне ThV–VI); 4) диафрагмальное сужение – сегмент пищевода в области прохождения через диафрагмальное кольцо (на уровне ThX–XI). Рентгенологи выделяют и пятое физиологическое сужение у входа пищевода в желудок на уровне ThXI, обусловленное сфинктером кардии.
Большинство авторов делят пищевод на три отдела (рис. 39).
Рис. 39. Анатомические ориентиры деления пищевода на отделы: шейный, верхнегрудной, среднегрудной, нижнегрудной.
Шейный отдел (pars cervicalis) – расположен от нижнего края перстневидного хряща на уровне CVI до яремной вырезки на уровне ThI–II. Длина его 5–6 см. Спереди лежит трахея, сбоку проходят возвратные нервы и общие сонные артерии.
Грудной отдел (pars thoracica) – распространяется от яремной вырезки до места прохождения пищевода через пищеводное отверстие диафрагмы на уровне ThX–XI. Длина его 15–18 см. Грудной отдел пищевода, в свою очередь, состоит из трех частей. Верхняя треть располагается на уровне ThII–IV; ее длина около 5 см. Она лежит позади и левее трахеи, спереди к ней прилежат левый возвратный нерв и левая общая сонная артерия (a. carotis communis), сзади – позвоночный столб, справа – медиастинальная плевра. Средняя треть лежит на уровне ThV–VII; ее длина около 5–7 см. В этой части к пищеводу спереди и слева прилежит дуга аорты, несколько ниже – бифуркация трахеи и левый бронх; сзади лежит грудной проток; слева и несколько кзади к пищеводу примыкает нисходящая часть аорты, справа – правый блуждающий нерв, спереди и сзади – непарная вена (v. azygos). Нижняя треть пищевода располагается от верхнего края ThVIII до диафрагмы и имеет длину 6–7 см. Сзади и справа лежит аорта, спереди – перикард и левый блуждающий нерв, справа – правый блуждающий нерв, который внизу смещается на заднюю поверхность, несколько кзади лежит непарная вена (v. azygos); слева – левая медиастинальная плевра.
Брюшной отдел (pars abdominalis) – продолжается от пищеводного отверстия диафрагмы до места перехода пищевода в желудок. Длина его – 1–3 см. В этой части пищевод покрыт брюшиной по бокам и спереди. Передняя и правая поверхности соприкасаются с печенью, слева – со сводом желудка, а иногда с верхним полюсом селезенки.
В стенке пищевода различают три слоя: слизистую оболочку, подслизистый и мышечный слои; серозной оболочки у пищевода нет, за исключением его абдоминального отдела.
Слизистая оболочка пищевода выстлана многослойным плоским эпителием, который не ороговевает, но легко слущивается и восстанавливается.
Подслизистая основа толстая и рыхлая, содержит богатые венозное, артериальное, лимфатическое и нервное сплетения.
Мышечная оболочка в верхней трети пищевода состоит из поперечнополосатых волокон, а остальная часть образована гладкими мышцами. Мышцы состоят из двух слоев: внутреннего – циркулярного и наружного – продольного. Внутренний кольцевой слой формирует три незначительных утолщения, выполняющих роль сфинктеров. Верхний (глоточно-пищеводный) сфинктер находится против перстневидного хряща гортани, нижний (диафрагмальный) – в области диафрагмального сужения, средний – на уровне бифуркации трахеи. Главной особенностью циркулярных пучков этих отделов является способность длительно сокращаться на этом участке, что обеспечивается особенностью иннервации. Глоточно-пищеводный сфинктер предохраняет от ретроградного забрасывания пищи в глотку, а перстнеглоточная мышца препятствует поступлению в желудок воздуха при дыхании – «воздухозаградительный сфинктер».
Адвентиция – наружная соединительнотканная оболочка, в которой залегают нервное и венозное сплетения пищевода. Покрывает шейный и грудной отделы; брюшной отдел покрыт висцеральным листком брюшины.
Кровоснабжение пищевода. Пищевод на разном уровне имеет различные источники кровоснабжения. Шейный отдел пищевода снабжается ветвями нижней щитовидной и отчасти левой подключичной артерий и щитошейного ствола. Грудной отдел пищевода снабжается кровью из разных источников в зависимости от уровня. Выше дуги аорты – получает кровь за счет терминальных веточек левой подключичной артерии и щитошейного ствола, а также за счет нижних веточек от нижней щитовидной артерии и восходящей ветви бронхиальной артерии.
Кровоснабжение верхнегрудного отдела пищевода наименее выражено.
Среднегрудной отдел пищевода кровоснабжается из бронхиальных, межреберных артерий и грудной аорты. Нижнегрудной отдел пищевода получает кровь за счет пищеводных ветвей, отходящих непосредственно от нисходящей аорты (от 3 до 8 веточек), наиболее мощная из них нижняя, расположенная на уровне ThVIII (артерия Говелака), а также иногда – от межреберных артерий.
Рис. 40. Артериальное кровоснабжение пищевода: 1 – пищеводные ветви нижних щитовидных артерий; 2 – пищеводные ветви бронхиальных артерий; 3 – собственные пищеводные артерии; 4 – нижняя пищеводная артерия; 5 – пищеводные ветви левой желудочной артерии
Кровоснабжение брюшного отдела пищевода обеспечивается главным образом за счет эзофагофундальных ветвей, идущих от левой желудочной и левой нижнедиафрагмальной артерии (рис. 40)
Интрамуральная сосудистая сеть наиболее развита в подслизистой оболочке, в которой артериальное сплетение питает слизистую и мышечную оболочки. Кровь оттекает по венулам в довольно сложное по строению венозное сплетение, основным коллектором которого является центральное подслизистое сплетение, лежащее рядом с артериальным. Главными венозными магистралями в шейном отделе служат щитовидные и бронхиальные, в грудном – парные и непарные вены (система верхней полой вены), в брюшном – вены желудка и печени (система воротной вены). Таким образом, вены грудного и брюшного отдела создают важный в клинической практике портокавалъный анастомоз.
Лимфатическая система пищевода образована двумя группами лимфатических сосудов: основной сети – в подслизистом слое и второстепенной сети – в мышечном слое, которая хоть относительно и независима, но частично соединяется с подслизистой сетью.
Для лимфатической системы пищевода характерна продольная ориентация, т. е. отток лимфы или вверх в сторону глотки или вниз в сторону желудка. В связи с этим метастазы при раке пищевода сначала распространяются интрамурально и лишь позднее обнаруживаются в регионарных лимфатических узлах. Иногда лимфатические сосуды открываются прямо в грудной проток, что следует учитывать при диагностике и хирургическом лечении рака.
В основной лимфатической сети в подслизистом слое лимфатические сосуды идут как в направлении ближайших регионарных лимфатических узлов, прободая при этом мышечный слой, так и продольно, по ходу пищевода. При этом лимфоотток в продольных лимфатических сосудах в верхних 2/3 пищевода идет в направлении вверх, а в нижней трети пищевода – вниз. Этим объясняется метастазирование не только в ближайшие, но и в отдаленные лимфатические узлы.
Из мышечной же сети лимфоотток идет в ближайшие регионарные лимфатические узлы. Обычно лимфа из шейного отдела пищевода направляется в региональные узлы около трахеи (паратрахеальные узлы) или вдоль внутренних яремных вен на шее. Лимфа средней трети пищевода оттекает в медиастинальные, бифуркационные и трахеобронхиальные лимфатические узлы, из нижнего отдела пищевода – в поддиафрагмальные, паракардиальные, и лимфоузлы располагающиеся по ходу левой желудочной артерии и вдоль малой кривизны желудка.
При блокировании путей обычного оттока лимфы метастазы опухоли довольно часто распространяются и в ретроградном направлении, что объясняется ретроградным лимфооттоком в таких случаях.
Иннервация пищевода. Парасимпатическая иннервация осуществляется через блуждающие и возвратные нервы, симпатическая – через узлы пограничного и аортального сплетений, ветви легочного и сердечного сплетений, волокна солнечного сплетения и ганглиев субкардии. Блуждающие нервы образуют крупнопетлистое поверхностное сплетение, а также глубокие интрамуральные сплетения – межмышечное ауэрбахово и подслизистое мейсснерово. Эти сплетения широко анастомозируют между собой. В них есть своеобразные ганглиозные клетки (клетки Догеля), обусловливающие автономную внутреннюю иннервацию и местную регуляцию двигательной функции пищевода.
Шейный и верхнегрудной отделы пищевода иннервируются в основном за счет возвратных нервов, отходящих от блуждающих нервов. Среднегрудной отдел пищевода иннервируется передним и задним нервными сплетениями, в которые входят также ветви пограничного симпатического ствола и больших чревных нервов. В нижнегрудном отделе из сплетений вновь формируются фактически смешанные стволы – правый (задний) и левый (передний) блуждающий нервы. Симпатическая иннервация осуществляется за счет нижнего шейного и первого грудного узлов в верхнем отделе, грудной симпатической цепочки и больших чревных нервов – в нижнем и среднем отделах. Волокна возвратного нерва иннервируют поперечнополосатую мускулатуру шейного отдела, симпатического – гладкую мускулатуру пищевода.
Физиологическая роль пищевода заключается в проведении пищи из полости глотки в желудок. Процесс глотания делят на 3 последовательные фазы. Первая фаза заключается в проталкивании жидкой или пережеванной твердой пищи изо рта в глотку. Доказано, что как только произвольно проглоченный комок пищи минует основание языка и небные дужки, глотание становится неуправляемым и наступает вторая чисто рефлекторная фаза глотания. Центр рефлекса глотания лежит в продолговатом мозге и мосту мозга. Третья фаза заключается в прохождении пищи по пищеводу через кардию в желудок.
Продвижению пищи по пищеводу способствуют следующие факторы: энергетический запас, создаваемый впрыскивающим эффектом глотки, сила тяжести и гидростатическое давление пищи, активное сокращение стенок. Преобладание каждого из этих факторов зависит от количества и качества пищи, положения тела, состояния нервно-мышечного аппарата пищевода и всего организма в целом. Так, глоток воды быстро, за 2–3 с, проскальзывает в желудок, значительно опережая активную перистальтику пищевода. Акт глотания жидкой пищи обеспечивается в основном силой тяжести, гидростатическим давлением и впрыскивающим эффектом глотки. При прохождении по пищеводу плотного или вязкого пищевого комка ведущая роль принадлежит пропульсивной перистальтической волне, которая распространяется от раскрытого устья пищевода в сторону желудка – глотание замедляется в 3–5 раз. Стенки пищевода впереди пищевого комка раскрываются, а позади него смыкаются. Участок сегментарного сокращения имеет длину 5–6 см. Сокращение продольных мышц заставляет пищевой комок двигаться в сторону желудка, а кольцо из циркулярных мышц, сокращаясь позади комка, не позволяет ему вернуться назад. Таким образом, продвижение пищевого комка обеспечивается равномерным и последовательным сокращением мышечных слоев пищевода. Средняя скорость перистальтической волны 3–5 см/с, длительность сокращения верхнего отдела около 2 с, а нижнего – около 3 с.
В спокойном состоянии в пищеводе поддерживается относительно стабильное давление – около 10 см вод. ст. Верхний и нижний физиологические сфинктеры отделяют эту зону слабо отрицательного давления от положительного давления в глотке и желудке. Тоническое напряжение циркулярных волокон этих сфинктеров создает в норме верхнюю и нижнюю зоны повышенного давления покоя (20–30 см вод. ст.). Глотание сопровождается сначала резким повышением давления в зоне верхнего сфинктера в течение десятых долей секунды, а затем в течение 1 с падением давления ниже атмосферного. Возникающая при этом первичная перистальтическая волна создает в среднем давление 70–90 см вод. ст. По мере продвижения пищи по пищеводу давление и скорость перистальтической волны ослабевают до минимума. Нижнюю зону повышенного давления создает брюшной сегмент пищевода. Давление в этой зоне обычно на 10 см вод. ст. выше давления в полости желудка. Зона нижнего повышенного давления является мощным антирегургитационным барьером благодаря своей односторонней проходимости. Запирательная функция кардии обеспечивается сфинктерным действием мышц нижнего отрезка пищевода, углом Гиса, дном желудка с газовым пузырем, медиальными ножками диафрагмы, косой («плащевидной») желудочной мышцей, которую называют еще трактом Гельвеция, клапаном Губарева (складка слизистой оболочки) и пищеводно-диафрагмальной связкой (мембрана Лаймера-Бертелли). Функция кардии регулируется центральным путем (так называемый глоточно-кардиальный рефлекс), автономными центрами, заложенными в самой кардии и дистальном отделе пищевода, а также и с помощью сложного гуморального механизма, в который вовлечены многочисленные гастроинтестинальные гормоны (гастрин, холецистокинин-панкреозимин, соматостатин и пр.)
Обычно нижний пищеводный сфинктер раскрывается рефлекторно на 3–5 с раньше первичной волны перистальтики пищевода. В последнее время большое внимание уделяется гормональной регуляции органов пищеварения, и патология кардиального сфинктера связывается с гормонами APUD-системы – гастрином и секретином. Гастрин повышает тонус сфинктера и еще более увеличивает уровень повышенного давления. Внутривенные вливания секретина, наоборот, снижают давление и тонус кардиального сфинктера. Таким образом, функционирование пищевода регулируется не только центральной и вегетативной нервной системой, но и эндокринной системой пищеварительного тракта. Этим обеспечиваются нормальный акт глотания, координация деятельности сфинктеров и мышечных слоев пищевода, создающих пропульсивную перистальтику. Вне акта глотания в пищеводе может возникнуть вторичная перистальтическая волна, по амплитуде и силе сокращений уступающая первичной. Эту внеглотательную перистальтику называют «очищающей», или «сторожевой». Она возникает в ответ на раздражение пищевода остатками пищи, инородными телами или ретроградно заброшенным содержимым.
На функцию пищевода влияют психические факторы и заболевания органов брюшной и грудной полостей (висцеро-висцеральные и ваго-вагальные рефлексы). Вид пищи или мысли о ней, страх, испуг, радость меняют тонус пищевода и приводят иногда к его моторной дисфункции. Раздражение трахеи и бронхов желудка, двенадцатиперстной кишки, желчного пузыря, диафрагмы и других органов могут сопровождаться диспепсическими расстройствами пищевода. Раздражение слизистой оболочки пищевода в свою очередь приводит иногда к рефлекторным расстройствам других органов – слезотечению, слюнотечению, тахипноэ, тахикардии, экстрасистолии, стенокардии и т. д.
