食道

食道は、上部と下部をそれぞれ上部食道括約筋と下部食道括約筋と呼ばれる2つの筋輪で囲まれています。^{[ 4 ]}これらの括約筋は、食物が飲み込まれていないときに食道を閉じる働きをします。上部食道括約筋は解剖学的括約筋であり、下咽頭収縮筋の下部によって形成され、前方の喉頭の輪状軟骨との関係から輪状咽頭括約筋とも呼ばれます。しかし、下部食道括約筋は解剖学的括約筋ではなく機能的括約筋であり、括約筋として機能しますが、他の括約筋のように明確な肥厚はありません。

上部食道括約筋は食道の上部を取り囲んでいます。骨格筋で構成されていますが、随意制御はできません。上部食道括約筋の開口は嚥下反射によって引き起こされます。上部食道括約筋の主要な筋肉は、下咽頭収縮筋の輪状咽頭部です。^{[ 10 ]}

下部食道括約筋、または胃食道括約筋は、食道と胃の間の胃食道接合部で食道の下部を取り囲んでいます。 ^{[ 11 ]}また、胃の隣接する部分である噴門にちなんで、噴門括約筋または心臓食道括約筋とも呼ばれます。胃食道括約筋の機能不全は胃食道逆流を引き起こし、胸やけの原因となり、頻繁に起こると、食道粘膜の損傷を伴う胃食道逆流症につながる可能性があります。^{[ 12 ]}

食道は迷走神経と頸部および胸部交感神経幹によって神経支配されている。^{[ 7 ]}迷走神経は副交感神経機能を有し、食道の筋肉に神経を供給し、腺の収縮を刺激する。迷走神経には2組の神経線維が走行して筋肉に神経を供給する。上部横紋筋と上部食道括約筋は疑核に神経細胞体を持つニューロンによって神経が供給され、一方、平滑筋と下部食道括約筋に神経細胞体を持つ線維は背側運動核に位置する。^{[ 7 ]}迷走神経は蠕動運動の開始において主要な役割を果たす。^{[ 13 ]}交感神経幹は交感神経機能を有する。迷走神経の機能を強化し、蠕動運動と腺の活動を増加させ、括約筋の収縮を引き起こす可能性がある。さらに、交感神経の活性化は筋壁を弛緩させ、血管収縮を引き起こす可能性がある。^{[ 7 ]}食道に沿った感覚は両方の神経によって支配されており、鈍感は迷走神経を介して伝達され、痛みは交感神経幹を介して伝達される。^{[ 4 ]}

胃食道接合部（食道胃接合部とも呼ばれる）は、食道の下端にある食道と胃の接合部である。^{[ 14 ]}食道粘膜のピンク色は、胃粘膜の濃い赤色と対照的であり、^{[ 7 ] [ 15 ]}粘膜の移行部は、しばしばz線と呼ばれる不規則なジグザグ線として見ることができる。^{[ 16 ]}組織学的検査では、食道の重層扁平上皮と胃の単層円柱上皮との間の急激な移行が明らかになる。^{[ 17 ]}通常、胃の噴門はz線のすぐ遠位にあり^{[ 18 ]}、z線は噴門の胃襞の上端と一致する。しかし、バレット食道では粘膜の解剖学的構造が歪んでいるため、真の胃食道接合部は粘膜移行部ではなく胃襞の上端によって特定できます。^{[ 19 ]}下部食道括約筋の機能的な位置は、一般的にz線から約3cm （1 + 1 / 4インチ）下方にあります。 ^{[ 7 ]}  

正常な食道壁の生検標本のH&E染色像。壁の重層扁平上皮が示されている。

胃食道接合部の組織学的断面。黒い矢印は接合部を示している。

食道壁の4つの層すべてを示す模式図

ヒトの食道は、ケラチンを含まない丈夫な重層扁平上皮、滑らかな固有層、および粘膜筋板からなる粘膜で構成されている。^{[ 7 ]}食道の上皮は比較的速やかにターンオーバーし、食物の研磨作用に対する保護機能を果たしている。多くの動物では、上皮にケラチン層が含まれており、より粗い食物を表している。^{[ 20 ]}

食道の筋層には 2 種類の筋肉があります。食道の上部 3 分の 1 は横紋筋、下部 3 分の 1 は平滑筋、中央の 3 分の 1 は両方の混合です。^{[ 7 ]}筋肉は 2 つの層に配置されています。1 つの層では筋線維が食道に対して縦方向に走っており、もう 1 つの層では筋線維が食道を取り囲んでいます。これらは、粘液の分泌と食道の平滑筋の蠕動運動に関与する神経線維の絡み合ったネットワークである筋層間神経叢によって隔てられています。食道の最も外側の層は、その長さの大部分で外膜であり、腹部は漿膜で覆われています。このため、漿膜のみを持つ消化管の他の多くの構造とは異なります。^{[ 7 ]}

食物は口から摂取され、飲み込まれるとまず咽頭、次に食道へと進みます。したがって、食道は消化器系および胃腸管の最初の構成要素の1つです。食物が食道を通過した後、胃に入ります。^{[ 11 ]}食物が飲み込まれるとき、喉頭蓋は後方に移動して喉頭を覆い、食物が気管に入るのを防ぎます。同時に、上部食道括約筋が弛緩し、食物塊が入ります。食道筋の蠕動運動により、食物は食道を下へと押し下げられます。これらのリズミカルな収縮は、口の中にある食物に対する反射反応として、また食道自体の中にある食物の感覚に対する反応として起こります。蠕動運動とともに、下部食道括約筋が弛緩します。^{[ 11 ]}

胃は、食物の消化を可能にするために、胃酸（主に塩酸）、リパーゼ、ペプシンからなる混合物である胃液を分泌します。^{[ 26 ]}下部食道括約筋の収縮は、胃酸と胃の内容物が食道に逆流するのを防ぐことで、食道粘膜を保護します。ヒス角の鋭角と横隔膜の下部脚も、この括約筋の働きを助けます。^{[ 11 ] [ 27 ]}

食道の炎症は食道炎として知られています。胃酸の逆流、感染症、摂取した物質（例えば腐食性物質）、一部の薬剤（ビスホスホネートなど）、食物アレルギーはすべて食道炎の原因となります。食道カンジダ症は、免疫不全状態の人に起こる可能性のある酵母カンジダ・アルビカンスの感染症です。2021年現在好酸球性食道炎など、一部の食道炎の原因は十分に解明されていませんが、Th2介在性アトピーや遺伝的要因が含まれる可能性があります。好酸球性食道炎、喘息（好酸球成分を含む）、湿疹、アレルギー性鼻炎の間には相関関係があるようですが、これらの疾患が好酸球性食道炎の原因となるのか、あるいはその逆なのか、または共通の根本的要因の症状なのかは明らかではありません。^{[ 31 ]}食道炎は嚥下痛を引き起こすことがあり、通常は逆流の管理や感染症の治療など、食道炎の原因を管理することで治療されます。^{[ 5 ]}

胃食道逆流症などの長期にわたる食道炎は、バレット食道の発症に関与する要因の一つと考えられています。この状態では、下部食道の粘膜に化生が起こり、重層扁平上皮から単層円柱上皮に変化します。バレット食道は、食道がんの発症の主な原因の一つと考えられています。^{[ 5 ]}

食道がんには主に2種類あります。扁平上皮癌は、食道の内壁を覆う扁平上皮細胞に発生する癌です。このタイプは中国やイランでより多く見られます。もう1つの主なタイプは、食道の腺または円柱上皮組織に発生する腺癌です。これは先進国でバレット食道の患者に最も多く見られ、立方上皮細胞に発生します。^{[ 5 ]}

食道がんは初期段階では全く症状がない場合もあります。進行すると、食道がんは最終的に食道閉塞を引き起こし、固形物の嚥下を非常に困難にし、体重減少につながる可能性があります。がんの進行度は、がんが食道壁のどの部分に浸潤しているか、リンパ節がいくつ影響を受けているか、体の他の部位に転移があるかどうかを測定するシステムを用いて段階分けされます。食道がんは、放射線療法、化学療法で治療されることが多く、食道の部分切除手術で治療される場合もあります。十分な食物と水分を消化できるように、食道にステントを挿入したり、経鼻胃管を挿入したりすることもあります。 2014年現在食道がんの予後は依然として不良であるため、緩和療法も治療の焦点となる可能性がある。^{[ 5 ]}

食道静脈瘤は、食道の下部 3 分の 1 にある奇静脈の腫れてねじれた枝です。これらの血管は、門脈圧亢進症が発生すると門脈の血管と吻合(結合)します。^{[ 32 ]}これらの血管は通常よりも大きく拡張し、最悪の場合、食道を部分的に閉塞することがあります。これらの血管は、門脈圧亢進症の結果として腹部から血液を排出するために発生する側副循環の一部として発達し、通常は肝硬変などの肝疾患の結果として発生します。^{[ 5 ] : 941–42}この側副循環は、食道の下部が門脈の枝である左胃静脈に流れ込むために発生します。この静脈と他の静脈の間には広範な静脈叢が存在するため、門脈圧亢進症が発生すると、この静脈の血液排出方向が逆転し、門脈系から血液が静脈叢を通って排出される可能性があります。静脈叢内の静脈が拡張し、静脈瘤につながる可能性があります。^{[ 7 ] [ 8 ]}

食道静脈瘤は破裂するまで症状が現れないことが多い。静脈瘤の破裂は大量出血を引き起こす可能性があるため、医学的緊急事態とみなされる。出血した静脈瘤は、吐血やショックを引き起こす可能性がある。破裂した静脈瘤に対処するには、出血している血管にバンドを巻いたり、出血部位の近くに少量の凝固剤を注射したりすることがある。外科医は、小さな膨張式バルーンを使用して圧迫し、傷口を塞ごうとすることもある。過剰な出血による低血量症を防ぐために、静脈内輸液や血液製剤が投与されることがある。^{[ 5 ]}

いくつかの疾患は、食物が食道を通過する際の運動性に影響を与えます。これにより、嚥下困難（嚥下障害）や嚥下痛（嚥下痛）が生じることがあります。アカラシアとは、下部食道括約筋が適切に弛緩しない状態を指し、一般的に成人期以降に発症します。これにより、食道が徐々に拡大し、最終的には巨大食道症に至る可能性があります。クルミ割り食道とは、嚥下時に非常に痛みを伴う状態を指します。びまん性食道痙攣は、胸痛の原因の一つとなる食道の痙攣です。このような胸部上部への放散痛は、食道疾患では非常によく見られます。 ^{[ 33 ]}全身性硬化症やCREST症候群などの食道硬化症は、食道壁の硬化を引き起こし、蠕動運動を妨げる可能性があります。^{[ 5 ]}

食道狭窄は通常良性で、長年逆流性食道炎を患った後に発症することが多い。その他の狭窄としては、食道ウェブ（先天性の場合もある）や、放射線療法、腐食性物質の摂取、好酸球性食道炎による食道の損傷などが挙げられる。シャッツキー輪は、胃食道接合部の線維化である。狭窄は、慢性貧血やプランマー・ビンソン症候群でも発症することがある。 ^{[ 5 ]}

食道に影響を与える最も一般的な先天性奇形のうち 2 つは、食道が胃につながる代わりに盲端で終わる食道閉鎖症と、食道と気管の間の異常な接続である食道瘻です。 ^{[ 34 ]}これらの状態は通常両方とも同時に発生します。^{[ 34 ]}これらは約 3500 人の出生に 1 人の割合で見られます。^{[ 35 ]}これらの症例の半分は、特に心臓や四肢の異常も存在する症候群の一部である可能性があります。残りの症例は単独で発生します。^{[ 36 ]}

飲み込んだバリウムのX線撮影は、食道の大きさや形状、腫瘤の有無を明らかにするために用いられることがあります。食道は、内視鏡検査と呼ばれる手順で、食道に挿入された柔軟なカメラを使用して画像化することもできます。胃に​​内視鏡検査を行う場合、カメラは食道も通過する必要があります。内視鏡検査中に生検が行われることがあります。食道がんの検査を行う場合は、CTスキャンなどの他の方法も使用されることがあります。^{[ 5 ]}

四肢動物では、咽頭は魚類に比べてはるかに短く、それに伴い食道は長くなっています。ほとんどの脊椎動物では、食道は単なる接続管ですが、雛に餌を与えるために成分を吐き戻す一部の鳥類では、食道は下端に向かって伸びて、食物が真の胃に入る前に貯蔵するための嗉嚢を形成しています。 ^{[ 43 ] [ 44 ]} 4つの部屋に分かれた胃を持つ反芻動物では、食道に網状溝と呼ばれる溝がよく見られ、乳が後胃である第四胃に直接流れ込むようになっています。^{[ 45 ]}馬では、食道は約1.2～1.5メートル（4～5フィート）の長さで、食物を胃に運びます。噴門括約筋と呼ばれる筋肉の輪が胃と食道をつないでいます。この括約筋は馬では非常に発達している。このことと、食道が胃に斜めに接続されていることが、馬が嘔吐できない理由を説明している。^{[ 46 ]}また、食道は、馬が窒息と呼ばれる状態になることがある消化管の部位でもある。  

ヘビの食道は、獲物を飲み込む際に大きく膨張することで知られている。^{[ 47 ]}

ほとんどの魚類では、咽頭（鰓と関連している）の長さのため、食道は非常に短い。しかし、ヤツメウナギ、ギンザメ、ハイギョなど一部の魚類は真の胃を持たないため、食道は咽頭から直接腸につながっており、そのためやや長くなっている。^{[ 43 ]}

多くの脊椎動物では、食道は腺のない重層扁平上皮で覆われている。魚類では、食道は円柱上皮で覆われていることが多い^{[ 44 ]。}両生類、サメ、エイでは、食道上皮は繊毛を持ち、筋肉の蠕動運動に加えて食物を洗い流すのに役立っている^{[ 43 ]} 。さらに、コウモリのPlecotus auritus 、魚類、および一部の両生類では、ペプシノーゲンまたは塩酸を分泌する腺が見つかっている^{[ 44 ] 。}

多くの哺乳類の食道の筋肉は最初は横紋筋ですが、尾側3分の1ほどで平滑筋になります。しかし、イヌ科動物と反芻動物では、幼獣に餌を与えるための吐き戻し（イヌ科動物）や反芻動物の反芻を可能にするために、食道は完全に横紋筋です。両生類、爬虫類、鳥類では、食道は完全に平滑筋です。^{[ 44 ]}

一般的に信じられていることとは異なり、^{[ 48 ]}成人の人間の体はクジラの食道を通過することはできません。クジラの食道の直径は通常10cm （4インチ）未満ですが、大型のヒゲクジラでは完全に膨張すると最大25cm （10インチ）になることがあります。^{[ 49 ]}    

同じ名前の構造は、軟体動物や節足動物を含む無脊椎動物によく見られ、口腔と胃をつないでいる。^{[ 50 ]}カタツムリやナメクジの消化器系では、口は食道に開いており、食道は胃につながっている。幼生期の動物の本体の回転であるねじれのため、食道は通常胃の周りを通り、口から最も遠い胃の背面に開いている。しかし、ねじれが解消された種では、食道は胃の前方に開くことがあり、これは通常の腹足類の配置とは逆である。^{[ 51 ]}すべての肉食性のカタツムリやナメクジの食道の前方には、大きな吻がある。 ^{[ 52 ]}淡水巻貝のTarebia graniferaでは、育児嚢は食道の上にある。^{[ 53 ]}

頭足類では、脳が食道を取り囲んでいることが多い。^{[ 54 ]}