小腸

小腸の長さは、測定方法によって大きく異なり、最短で3メートル（10フィート）から最長で10.5メートル（34 + 1/2フィート）まであります。[4] 生きている人の典型的な長さは3～5メートル（10～16 + 1/2フィート^）です。 [5][6] 長さは、人の身長と長さの測定方法の両方に依存します。[4] 一般的に、背の高い人は小腸^{が長く、死後や腸}が^空になったときの測定値は一般的に長くなります。^{[ 4 ]}    

妊娠35週以降の新生児では直径が約1.5センチメートル（5/8インチ）であり、^{[ 8 ]}成人では直径が2.5～3センチメートル（1～1+1/8インチ）である。腹部X線では、直径が3cmを超えると小腸が異常に拡張していると考えられる。^{[ 9 ] [ 10 ]} CTスキャンでは、直径が2.5cmを超えると異常に拡張していると考えられる。^{[ 9 ] [ 11 ]}ひだ、絨毛、微絨毛による拡大のため、ヒトの小腸粘膜の表面積は平均30平方メートル（320平方フィート）である。^{[ 12 ]}      

小腸は構造的に3つの部分に分けられる。

• 十二指腸は長さ20～25cm （8～10インチ）の短い構造で、「C」字型をしています。^{[ 13 ]}膵臓の頭部を取り囲んでいます。胃から胃内容物（キーム）を受け取り、膵臓からの消化液（消化酵素）と肝臓からの消化液（胆汁）も受け取ります。消化酵素はタンパク質を分解し、胆汁は脂肪をミセルに乳化します。十二指腸にはブルンネル腺があり、重炭酸塩を含む粘液に富んだアルカリ性の分泌物を産生します。これらの分泌物は、膵臓からの重炭酸塩と組み合わさって、胃内容物に含まれる胃酸を中和します。  
• 空腸は小腸の中央部で、十二指腸と回腸をつないでいます。長さは約2.5メートル（8フィート）で、表面積を増やすための輪状ヒダと腸絨毛があります。消化産物（糖、アミノ酸、脂肪酸）はここで血流に吸収されます。十二指腸と空腸の境界は、十二指腸懸垂筋によって区切られています。  
• 回腸：小腸の末端部分。長さは約3メートル（9.8フィート）で、空腸と同様の絨毛を持つ。主にビタミンB12と胆汁酸、そしてその他の栄養素を吸収する。回腸は回盲弁で大腸の盲腸と繋がる。

空腸と回腸は腸間膜によって腹腔内に吊り下げられている。腸間膜は腹膜の一部である。動脈、静脈、リンパ管、神経は腸間膜内を走行している。^{[ 14 ]}

小腸は腹腔動脈と上腸間膜動脈から血液供給を受けます。これらはどちらも大動脈の枝です。十二指腸は腹腔動脈から上膵十二指腸動脈を介して、また上腸間膜動脈から下膵十二指腸動脈を介して血液供給を受けます。これら2つの動脈はどちらも前枝と後枝を持ち、正中線で合流して吻合します。空腸と回腸は上腸間膜動脈から血液供給を受けます。^{[ 15 ]}上腸間膜動脈の枝は、腸間膜内に動脈弓と呼ばれる一連の弓状構造を形成し、これは数層の深さになることがあります。回腸と空腸に最も近い動脈弓から臓器自体に向かって、直血管と呼ばれるまっすぐな血管が走っています。 ^{[ 15 ]}

小腸の3つの部分は顕微鏡レベルでは互いに似ているように見えるが、重要な違いがいくつかある。小腸の各部分は以下のとおりである。

ヒト細胞では約20,000個のタンパク質コード遺伝子が発現しており、これらの遺伝子の70%は正常な十二指腸で発現している。 ^{[ 16 ] [ 17 ]}これらの遺伝子のうち約300個は十二指腸でより特異的に発現しており、小腸でのみ発現する遺伝子はごくわずかである。対応する特異的タンパク質は、脂肪酸結合タンパク質FABP6などの粘膜の腺細胞で発現している。小腸でより特異的に発現する遺伝子のほとんどは十二指腸でも発現しており、例えばFABP2やパネート細胞の分泌顆粒で発現するDEFA6タンパク質などが挙げられる。^{[ 18 ]}

小腸は原始腸管の中腸から発生する。^{[ 19 ]}胚発生の第5週までに、回腸は非常に速い速度で長くなり始め、一次腸ループと呼ばれるU字型のひだを形成する。ループは非常に速く長くなり、腹部からはみ出して臍から突き出る。第10週までに、ループは腹部に引き込まれる。第6週から第10週の間、小腸は胚の正面から見て反時計回りに回転する。腹部に戻った後、さらに180度回転する。この過程により、大腸のねじれた形状が作られる。^{[ 19 ]}

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  腸管と腹膜の発達の第一段階を側面から見た図（模式図）。第1結腸から上行結腸と横行結腸が形成され、第2結腸から下行結腸、S状結腸、直腸が形成される。
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  腸管と腹膜の発達の第2段階を正面から見た図（模式図）。肝臓は除去され、腹側腸間膜（小網）の2層が切断されている。血管は黒色で、腹膜は赤みがかった色で示されている。
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  腸管と腹膜の発達の第3段階を正面から見た図（模式図）。標本の作製方法は図400と同じである。

小腸は、化学的消化の大部分が行われる場所です。小腸で作用する消化酵素の多くは、膵臓と肝臓から分泌され、膵管を通って小腸に入ります。膵臓酵素と胆嚢からの胆汁は、栄養素の存在に応じて産生されるホルモンであるコレシストキニンに反応して小腸に入ります。小腸で産生される別のホルモンであるセクレチンは、膵臓にさらなる作用を及ぼし、胃から来る有害な可能性のある酸を中和するために、重炭酸塩を十二指腸に放出するよう促します。

消化される主要な栄養素は、タンパク質、脂質（脂肪）、炭水化物の3種類である。

• タンパク質は吸収される前に小さなペプチドとアミノ酸に分解されます。^{[ 20 ]}化学的分解は胃で始まり、小腸で続きます。トリプシンやキモトリプシンなどのタンパク質分解酵素は膵臓から分泌され、タンパク質をより小さなペプチドに切断します。膵臓の刷子縁酵素であるカルボキシペプチダーゼは、一度に1つのアミノ酸を切断します。アミノペプチダーゼとジペプチダーゼは、最終的なアミノ酸生成物を遊離します。
• 脂質（脂肪）は脂肪酸とグリセロールに分解されます。膵リパーゼはトリグリセリドを遊離脂肪酸とモノグリセリドに分解します。膵リパーゼは、肝臓から分泌され胆嚢に貯蔵されている胆汁中の塩の助けを借りて作用します。胆汁酸塩はトリグリセリドに結合して乳化を助け、膵リパーゼがアクセスしやすくなります。これは、リパーゼは水溶性であるのに対し、脂肪トリグリセリドは疎水性で、互いに向き合い、水分の多い腸管環境から離れようとする傾向があるためです。胆汁酸塩は、リパーゼがトリグリセリドを絨毛に入り吸収できるより小さな成分に分解できるまで、水分の多い環境中でトリグリセリドを乳化します。
• 炭水化物の中には、単糖類（例えばグルコース）に分解されるものがあります。膵アミラーゼは、炭水化物（特にデンプン）をオリゴ糖に分解します。その他の炭水化物は、消化されずに大腸に送られ、腸内細菌によってさらに処理されます。そこからは、刷子縁酵素が働きます。最も重要な刷子縁酵素は、オリゴ糖をさらに分解するデキストリナーゼとグルコアミラーゼです。その他の刷子縁酵素には、マルターゼ、スクラーゼ、ラクターゼがあります。ラクターゼは一部の成人には存在せず、そのような人にとっては、乳糖（二糖類）やほとんどの多糖類は小腸で消化されません。セルロースなどの一部の炭水化物は、複数のグルコース単位から構成されているにもかかわらず、全く消化されません。これは、セルロースがβ-グルコースからできているため、単糖間の結合がα-グルコースからなるデンプンとは異なるからである。ヒトはβ-グルコース結合を切断する酵素を持っておらず、この酵素は草食動物や大腸内の細菌にのみ備わっている。

消化された食物は、拡散または能動輸送のいずれかによって腸壁の血管に入ることができる。小腸は、摂取した食物からの栄養素のほとんどが吸収される場所である。小腸の内壁、つまり粘膜は、単層円柱上皮である腸上皮で覆われている。構造的には、粘膜は円形ひだと呼ばれるしわやひだで覆われており、これらは粘膜の恒久的な特徴と考えられている。これらは、膨張と収縮を可能にする非恒久的または一時的なものと考えられている皺襞とは異なる。円形ひだからは、絨毛（ラテン語で「毛むくじゃらの毛」）と呼ばれる微細な指状の組織片が突き出ている。個々の上皮細胞にも、微絨毛と呼ばれる指状の突起がある。輪状ヒダ、絨毛、微絨毛の機能は、栄養素の吸収に利用できる表面積を増やし、腸内細菌による栄養素の損失を制限することである。

絨毛の表面近くには、毛細血管と乳糜管と呼ばれる細いリンパ管のネットワークが張り巡らされています。絨毛の上皮細胞は、腸管内腔から栄養素（アミノ酸や炭水化物）をこれらの毛細血管へ、脂質を乳糜管へと輸送します。吸収された物質は血管を通って体内の様々な臓器へと運ばれ、そこでタンパク質など、体に必要な複雑な物質の合成に利用されます。消化吸収されずに残った物質は、大腸へと送られます。

栄養素の大部分は空腸で吸収されるが、以下の例外がある。

• 鉄は十二指腸で吸収される。
• 葉酸（ビタミンB9）は十二指腸と空腸で吸収される。
• ビタミンB12と胆汁酸塩は回腸末端で吸収されます。ビタミンB12は、内因子と呼ばれるタンパク質と結合した後にのみ回腸で吸収されます。
• 水は浸透によって、脂質は受動拡散によって小腸全体に吸収される。
• 炭酸水素ナトリウムは能動輸送とグルコースおよびアミノ酸の共輸送によって吸収される。
• 果糖は促進拡散によって吸収される。

小腸は体の免疫システムをサポートします。^{[ 21 ]}腸内細菌叢 の存在は、宿主の免疫システムにプラスに貢献しているようです。 小腸の回腸にあるパイエル板は、消化管の局所免疫システムの重要な部分です。これらはリンパ系の一部であり、消化管内の潜在的に有害な細菌やその他の微生物からの抗原を採取し、その後免疫システムに提示する場所を提供します。^{[ 22 ]}