مواضيع المحاضرة:
background image

Chapter 7 

The Gut Tube 

and the Body 

Cavities  


background image

A tube on top of a tube 

• During 3

rd

 & 4

th

 weeks: neural tube dorsally + gut tube ventrally=  

      

tube on top of a tube 


background image

Formation of the body cavity 

• At the end of the third week,  
• Intraembryonic mesoderm 

differentiates into: 

• Paraxial mesoderm , that forms 

somitomeres and somites;  

• Intermediate mesoderm , that 

contributes to the urogenital 

system; and   

• Lateral plate mesoderm that is 

involved in forming the body cavity  

• Lateral plate mesoderm split into two:  
• (a) the parietal (somatic) layer 

adjacent to the surface ectoderm 

• (b) the visceral (splanchnic) layer 

adjacent to endoderm forming the gut 
tube 

• The space created between the two 

layers of lateral plate mesoderm 
constitutes the primitive body cavity .  


background image

Formation of body wall 

• During the fourth week, the sides of the embryo begin to grow ventrally forming 

two lateral body wall folds (lateral folding). 

• These folds consist of the parietal layer of lateral plate mesoderm, overlying 

ectoderm, and cells from adjacent somites that migrate into this mesoderm across 
the lateral somitic frontier. 

• As these folds progress, the endoderm layer also folds ventrally and closes to 

form the gut tube. 

• By the end of the fourth week, the lateral body wall folds meet in the midline 

and fuse to close the ventral body wall.  


background image

Formation of body wall 

• This closure is aided by head and tail folds that cause the embryo to curve into 

the fetal position (cephalocaudal folding). 

Lateral folding 

Cephalocaudal folding 


background image

• Closure of the ventral body wall is complete 

except in the region of the connecting stalk.  

• Similarly, closure of the gut tube is complete 

except for a connection from the midgut region 
to the yolk sac that forms the vitelline (yolk 
sac) duct
. This duct is incorporated into the 
umbilical cord, becomes very narrow, and 
degenerates later. 
 

Serous membranes 

• Parietal  layer of lateral plate mesoderm forms the parietal layer of the serous 

membranes lining the outside of the peritoneal, pleural , and pericardial cavities 

• visceral layer of 

lateral plate 
mesoderm forms the 
visceral layer of the 
serous membranes 
covering the 
abdominal organs, 
lungs, and heart. 
 


background image

Dorsal & ventral mesentry 

Visceral and parietal layers are 
continuous with each other as 
the dorsal mesentery, which 
suspends the gut tube from the 
posterior body wall into the 
peritoneal cavity. Dorsal 
mesentery extends 
continuously from the caudal 
limit of the foregut to the end 
of the hindgut.  
Ventral mesentery: exists only 
from the caudal foregut to the 
upper portion of the duodenum 
and results from thinning of 
mesoderm of the septum 
transversum.  
These mesenteries are double 
layers of peritoneum that 
provide a pathway for blood 
vessels, nerves, and lymphatics 
to the organs. 

 


background image

Clinical Correlates 

      Ventral Body Wall Defects : 
• Occur in the thorax, abdomen, and pelvis and involve the heart  (ectopia cordis) , 

abdominal viscera  (gastroschisis), and/or urogenital organs (bladder or cloacal 
exstrophy
), depending upon the location and size of the abnormality.  

• The malformations are due to a failure of the ventral body wall to close. 

Ectopia cordis 

Body wall folds fail to close the 
midline in the thoracic region 
causing the heart to lie outside 
the body cavity. 

       

Gastroschisis 

Occurs when body wall closure 
fails in the abdominal region.  

As a result, intestinal loops 
herniate into the amniotic cavity 
through the defect, which usually 
lies to the right of the umbilicus.  

The malformation is not 
associated with chromosome 
abnormalities
.  

is associated with elevated alpha 
fetoprotein (AFP) concentrations
.  

 


background image

Bladder and cloacal exstrophy 

• results from abnormal body wall closure in the pelvic region. 
• Bladder exstrophy represents a less severe closure defect in this region 

and only the bladder is exposed; in males, the penis may be involved and 

epispadius [a split in the dorsum of the penis; is common). 

• Cloacal exstrophy results from a more severe failure of body wall closure 

in the pelvis such that the bladder and rectum, which are derived from the 

cloaca, are exposed. 
 


background image

Omphalocele 

A ventral body wall defect 

Does not arise from a failure in body wall closure. 

Originates when portions of the gut tube (the midgut), that normally herniates into the 
umbilical cord during the 6th to 10th weeks (physiological umbilical herniation) , fails to 
return to the abdominal cavity. Subsequently, loops of bowel, and other viscera, including 
the liver may herniate into the defect. Since the umbilical cord is covered by a reflection of 
the amnion, the defect is covered by this epithelial layer. (In contrast, loops of bowel in 
gastroschisis are not covered by amnion because they herniate through the abdominal wall 
directly into the amniotic cavity.) 

Omphalocele is associated with high mortality rates and severe malformations, including 
cardiac abnormalities and neural tube defects. 

• Chromosome abnormalities are 

present in 15% of cases.  

• Omphaloceles is associated with 

elevated alpha fetoprotein (afp) 

concentrations.  

 


background image

Diaphragm and thoracic cavity 

  

The septum transversum is a thick 
plate of mesodermal tissue occupying 
the space between t he thoracic cavity 
and the stalk of the yolk sac. 

This septum does not separate the 
thoracic and abdominal cavities 
completely but leaves large openings, the  
pericardio-peritoneal canals, on each side 
of the foregut. 


background image

• When lung buds begin to grow, they expand within the pericardio-peritoneal canals. 
• As a result of the rapid growth of the lungs, the pericardioperitoneal canals become too 

small, & the lungs begin to expand into the mesenchyme of the body wall. 

• Ventral and lateral expansion is posterior to the  pleuroperi-cardial folds. 


background image

• With expansion of the lungs, mesoderm of the body wall splits into 2 components:  
       (a) the definitive wall of the thorax and  
       (b) the Pleuro-pericardial membranes, which are extensions of the pleuro-                                              
pericardial folds that contain the  common cardinal veins and  phrenic nerves .  

 

• Descent of the heart and positional changes of the sinus venosus shift the common 

cardinal veins toward the midline, and the pleuropericardial membranes are drawn 
out in mesentery-like fashion.  

• Finally, they fuse with each other and with the root of the lungs, and the thoracic 

cavity is divided into the definitive pericardial cavity and two pleural cavities.  

• In the adult, the pleuropericardial membranes form the  fibrous pericardium. 


background image

Formation of the diaphragm 

• Formation of septum transversum 
• During further development, the pericardioperitoneal canals are closed by growth 

of the  pleuroperitoneal folds which will form the pleuroperitoneal membranes.  

• Further expansion of the pleural cavities relative to mesenchyme of the body wall 

adds a peripheral rim to the pleuroperitoneal membranes. Once this rim is 
established, myoblasts originating from somites at  cervical segments three to 
five(C 3-5)
 penetrate the membranes to form the muscular part of the diaphragm. 

 

• Thus, the diaphragm is derived from the following structures: 

 the septum transversum, 

which forms the central 
tendon of the diaphragm;  

 the two pleuroperitoneal 

membranes; 

 muscular components from 

somites at cervical 
segments three to five; and 

 the mesentery of the 

esophagus, in which the 
crura of the diaphragm 
develop. 


background image

The phrenic nerves 

During the fourth week, the septum transversum lies opposite cervical somites, and nerve 
components of the 3, 4, and 5 cervical segments of the spinal cord grow into the septum.  

At first, the nerves, known as phrenic nerves , pass into the septum through the 
pleuropericardial folds. This explains why further expansion of the lungs and descent of the 
septum shift the phrenic nerves that innervate the diaphragm into the fibrous pericardium 

Although the septum transversum lies opposite cervical segments during the fourth week, 
by the sixth week, the developing diaphragm is at the level of thoracic somites.  

 

 

• The repositioning of the diaphragm is caused 

by rapid growth of the dorsal part of the 
embryo 
(vertebral column), compared with that 
of the ventral part. By the beginning of the third 
month, some of the dorsal bands of the 
diaphragm originate at the level of the first 
lumbar vertebra.  

• The phrenic nerves supply the diaphragm with 

its motor and sensory innervation .  

• Since the most peripheral part of the 

diaphragm is derived from mesenchyme of the 
thoracic wall
, it is generally accepted that some 
of the lower intercostal (thoracic) nerves 
contribute sensory fibers to the peripheral part of 
the diaphragm. 


background image

Clinical Correlates 

Diaphragmatic Hernias 

congenital diaphragmatic hernia:  

– failure of one or both of the pleuroperitoneal membranes to close the 

pericardioperitoneal canals,  

– usualy on the left side. 
– The abdominal viscera in the chest push the heart anteriorly and compress the lungs, 

which are commonly hypoplastic. 

– A large defect is associated with a high rate of mortality 

Parasternal hernia: a small part of the muscular fibers of the diaphragm fails to develop.  

Esophageal hernia, is due to congenital shortness of the esophagus. Upper portions of the 
stomach are retained in the thorax, and the stomach is constricted at the level of the 
diaphragm. 

 

Congenital 

Diaphragm

atic Hernia 




رفعت المحاضرة من قبل: Mostafa Altae
المشاهدات: لقد قام 3 أعضاء و 258 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل