background image

Histology 

Lec.3                                                                                                     Dr. Faraid

 

 

   

The oesophagus:-

 

 

    It is a straight muscular tube  that transports food from the  pharynx 
to  the  stomach.  It  is  about  25cm  long.  Its  wall  consists  of  the  usual  4 
layers:- 

1. The mucosa:- 

a)  It  is  lined  by  a  protective,  non-keratinized  stratified  squamous 
epithelium  with  mitotic  figures  in  its  basal  layer,  indicating  a  constant 
shedding & renewal of the cells. 

b) Lamina propria :- consists of loose c.t. , in the lamina propria of the 
region near the stomach are groups of glands , the oesophageal cardiac 
glands ,that secrete mucus. 

c)  Muscularis  mucosae:-  it  is  thick  &  consists  of  longitudinal  smooth 
muscle  fibers.  In  the  lower  part  of  the  oesophagus,  the  muscularis 
mucosae may be formed of inner circular & outer longitudinal muscles 
fibers. 

 


background image

2.  The  submucosa:-  contains  the  oesophageal  glands.  These  are 
branched  tubulo-alveolar  glands  which  are  mucous  in  nature,  their 
ducts open on the epithelial surface. 

 

3.  The  muscularis  externa:-  consists  of  2  layers,  of  which  the  outer  is 
mainly longitudinal & the inner mainly circular. In the upper part of the 
oesophagus,  the  muscle  fibers  are  striated,  in  the  middle  are  mixed 
(striated  &  smooth)  &  in  the  lower  part  all  the  muscle  fibers  are 
smooth.  In  the  region  of  the  cardiac  sphincter  the  circular  muscle  is 
greatly  thickened.  Between  the  2  muscle  layers  there  is  Auerbach's 
plexus. 

 

4.  The  adventitia:-  consists  of  loose  c.t.  continuous  with  that  of  the 
surrounding  structures.  There  is  a  serous  layer  only  on  the  abdominal 
part of the oesophagus. 

 

Oesophago-gastric junction:- 

 

    At  this  junction  the  stratified  squamous  epithelium  of  the 
oesophagus  ends  abruptly  to  be  replaced  by  the  simple  columnar 
epithelium of the stomach. The oesophageal glands stop & the gastric 
glands  appear  in  the  lamina  propria.  Lymph  nodules  are  frequent 
around  the  junction.  The  oesophago-gastric  junction  is  an  important 
site  of  the  pathologic  abnormality.  Lower  oesophagus  is  an  important 
site of common diseases, particularly ulceration, stricture & cancer. 


background image

 

    The epithelium of the oesophagus is protected from exposure to the 
gastric acid by:- 

1. The anatomical arrangement of the oesophago-gastric junction. 

2.  The  cardiac  sphincter  which  prevents  reflux  of  the  gastric  contents 
into the lower oesophagus. 

 

    Reflux of acid gastric secretions may occur into the lower esophagus 
causing  inflammation  &  pain.  Under  the  constant  irritating  effect  of 
reflux  of  acidic  gastric  secretions,  the  epithelium  in  the  lower 
esophagus changes to a gastric type. 

 

    Stratified squamous non-keratinized epithelium→ simple columnar 

The columnar epith     

prone to

    ulceration & inflammation     

and predispose to the development of one type of oesophageal cancer. 
Healing  of  such  ulcers  can  lead  to  scarring  of  the  lower  end  of  the 
oesophagus  &  thereby  narrowing  of  its  lumen  (i.e  oesophageal 
stricture) → difficulty of swallowing.  

 

    

 

 

 


background image

 

Stomach:- 

    It  is  both  exocrine  &  endocrine  organ  that  digests  food  &  secretes 
hormones. It is a dilated segment of the digestive tract. 

 

The main functions of the stomach:- 

1.  Continuation  of  digestion  of  carbohydrates  initiated  in  the  oral 
cavity  (mouth)  by  salivary  amylase  which  starts  the  digestion  of 
carbohydrates & this process will continue in the stomach. 

2. Secretion of acids (HCl) together with the muscular activity of the 
muscles  of  the  stomach  will  transform  the  digested  food  into  a 
viscous mass known as chyme. 

3.  The  stomach  initiates  the  digestion  of  proteins  by  the  enzyme 
pepsin so the stomach secretes pepsinogen which is converted into 
pepsin which initiates the digestion of proteins. 

4.  The  stomach  secretes  or  produces  gastric  lipase.  Gastric  lipase 
starts the digestion of triglycerides together with the help of lingual 
lipase (Von Ebner's gland). 

 

    For  descriptive  purpose  or  anatomically  the  stomach  can  be 
divided into 4 divisions:- 

1. Cardia 


background image

2. Fundus 

3. Body 

4. Pylorus or pyloric region 

 

    Because the fundus & body are identical in microscopic structure, 
only  3  histologic  regions  are  recognized.  In  empty,  contracted 
stomach,  the  mucosa  &  submucosa  form  numerous  longitudinal 
folds  known  as  rugae.  When  the  stomach  is  filld  with  food,  these 
folds flatten out. 

    The wall of the stomach consists of the usual 4 layers of digestive 
tract:- 

 

1. The mucosa:- 

consists of : 

A)  Surface  epithelium  (simple  columnar  epithelium):-  their  cells 
secrete  mucin  (mucus)  &  they  are  known  as  surface  mucous  cells. 
The  mucus  forms  a  thick  layer  that  protects  these  cells  from  the 
effects  of  the  strong  acid  secreted  by  the  stomach.  The  surface 
epithelium  invaginates  to  various  extents  into  the  lamina  propria, 
forming  gastric  pits  (lined  by  the  same  epithelium).  Emptying  into 
the  gastric  pits  are  branched  tubular  glands  (cardiac,  fundic  & 
pyloric)  characteristic  of  each  region  of  the  stomach.  The  surface 
mucous cells are thought to produce blood group substances.  Tight 
junctions  present  around  surface  &  pits  cells  also  form  part  of  the 
barrier  to  acid.  Stress  &  other  psychosomatic  factor;  ingested 
substances  such  as  aspirin  or  ethanol  &  some  microorganisms  (e.g. 


background image

Helicobacter  pylori)  can  disrupt  this  epithelial  layer  &  lead  to 
ulceration. 

 

B) The lamina propria:- is occupied by the gastric glands. These are 
branched  tubular  glands,  separated  by  little  amount  of  c.t.    They 
open into the bases of the gastric pits.  

 

Types of gastric glands:- 

 

1)  The  cardiac  glands:-  are  present  in  the  cardiac  region.  They  are 
simple  or  branched  tubular  glands,  lined  by  mucus  secreting 
columnar  cells  similar  to  the  mucous  neck  cells  of  the  gastric  gland 
proper. They secrete mucus & lysozyme. 

 

2)  Fundic  glands  (gastric  gland  proper):-  are  present  in  the  lamina 
propria  of  the  fundus  &  body  of  the  stomach.  They  are  branched, 
tubular glands, 3 to 7 of which open into the bottom of each gastric 
pit. The glands are composed of the following cells:-  

 

a)  Mucous  neck  cells:-  are  located  between  the  parietal  cells  in 
the neck of the gland. The cells are large irregular in shape, with 
clear cytoplasm & the nucleus is flattened at the base of the cell. 
They  secrete  mucus  which  protects  the  stomach  wall  from  the 
action of the HCl & proteolytic enzymes. 


background image

 

b)  Peptic  (chief  or  zymogenic)  cells:-  they  predominate  in  the 
lower  part  of  the  gland  &  have  all  the  characteristics  of  the 
protein  synthesizing  &  exporting  cells.  Their  basophilia  is  due  to 
the abundant RER (rough endoplasmic reticulum). The granules in 
their  cytoplasm  contain  the  inactive  enzyme  pepsinogen,  the 
precursor  of  pepsin.  In  human,  chief  cells  also  produce  the 
enzymes,  lipase  &  rennin.  The  E.M  shows  the  presence  of  small 
irregular  microvilli  on  their  free  surfaces,  a  well  developed  Golgi 
apparatus  (complex)  located  in  the  supranuclear  region,  large 
amount of basally located RER & many apical secretory granules. 

 

c) Parietal (oxyntic) cells:- are present mainly in the upper half of 
the  gland.  They  are  large  rounded  or  pyramidal  cells  with  one 
centrally  placed  spherical  nucleus  &  intensely  eosinophilic 
cytoplasm.  The  most  striking  features  of  the  active  secreting  cell 
seen  in  the  electron  microscope  are  an  abundance  of 
mitochondria  (eosinophilic)  &  a  deep  circular  invagination  of  the 
apical  plasma  membrane,  forming  the  intracellular  secretory 
canaliculus  lined  with  abundant  microvilli.  In  the  resting  cell,  a 
number  of  tubulovesicular  structures  can  be  seen  in  the  apical 
region of the cell. At this stage, the cell has few microvilli. When 
stimulated  to  produce  HCl,  tubulovesicles  fuse  with  the  cell 
membrane  to  form  the  canaliculus  &  more  microvilli,  suggesting 
that  tubulovesicles  are  involved  in  secretion.  The  parietal  cells 
secrete the HCl & gastric intrinsic factor (a glycoprotein that binds 
to vitamin B12 & facilitate its absorption by the intestine). Lack of 


background image

the intrinsic factor can lead to vitamin B12 deficiency →pernicious 
anaemia.  In  cases  of  atrophic  gastritis,  both  parietal  and  peptic 
cells are much less numerous, and the gastric juice has little or no 
acid  or  pepsin  activity,  and  no  intrinsic  factor      →        pernicious 
anaemia.  

Parietal cells have abundant carbonic anhydrase, which is thought 
to play a vital role in generating H

+

 ions for the production of HCl. 

 

d)  Enteroendocrine  cells:-  were  formerly  called  argentaffin  & 
enterochromaffin  cells,  owing  to  their  affinity  for  silver  & 
chromium stains. Most of the cells have the characteristics of the 
so-called APUD cells (amine precursor uptake & decarboxylation),

 

which  are  wide  spread  in  the  body  (found  in  the  epithelium  of 
GIT,  respiratory  tract,  in  the  pancreas  &  thyroid  gland).  Their 
cytoplasm  either  contains  polypeptide  hormones  or  the  biogenic 
amines  epinephrine,  norepinephrine,  or  5-hydroxytryptamine 
(serotonin).  These  cells  have  characteristics  of  diffuse 
neuroendocrine  system  (DNES).These  cells  can  be  identified  & 
localized by immunocytochemical methods or other cytochemical 
techniques  for  specific  amines.    The  enteroendocrine  cells  are 
small pyramidal cells found near the bases of gastric glands. They 
are  characterized  by  the  presence  of  abundant  dense  secretory 
granules,  always  located  at  the  base  of  the  cell  between  the 
nucleus & basal lamina. This suggests that they are endocrine cells 
that  liberate  their  secretion  into  the  blood  vessels  in  the  lamina 
propria  rather  than  into  lumen  of  the  gland.  Some  of  these  cells 
are  known  as  paracrine  because  they  produce  hormones  that 


background image

diffuse  into  the  surrounding  extracellular  fluid  to  regulate  the 
function of neighboring cells without passing through the vascular 
system. 

    Polypeptide-secreting  cells  of  the  digestive  tract  fall  into  2 
classes:- 

1) The open type:- in which the apex of the cell presents microvilli 
& contacts the lumen of the organ. 

2) The closed type:-  in which the cellular apex is covered by other 
epithelial cells. 

    In the fundus of the stomach, serotonin is one of the principal 
secretory  products.  Tumors  arising  from  these  cells  are  called 
carcinoids,  are  responsible  for  the  clinical  symptoms  caused  by 
overproduction of the serotonin.  

 

e)  Stem  cells  (undifferentiated  cells):-  are  found  in  the  neck 
region of all gastric glands (cardiac, fundic & pyloric). These cells 
have  a  high  rate  of  mitosis;  some  of  them  move  upward  to 
replace  the  pit  &  surface  mucous  cells,  which  have  a  turnover 
time  of  4-7  days.  Other  daughter  cells  migrate  more  deeply  into 
the  glands  &  differentiate  into  the  different  types  of  cells  of  the 
glands.  These  cells  are  replaced  much  more  slowly  than  are 
surface mucous cells. 

 

 


background image

3) Pyloric glands:- 

are present in the pyloric region of the stomach 

&  are  similar  to  the  cardiac  glands.  However,  the  pits  are  longer  & 
the  glands  are  shorter  &  coiled,  opposite  to  that  of  cardiac  glands. 
The pyloric glands secrete mucus as well as appreciable amounts of 
the enzyme lysozyme. These glands also have enteroendocrine cells 
as follows:- 

1.  G  cells  release  gastrin  which  stimulates  the  secretion  of  the  acid 
by the parietal cells.  

1.  D  cells  secrete  somatostatin,  which  inhibits  the  release  of  some 
other hormones, including gastrin. 

 

C)  The  muscularis  mucosae:-  consists  of  smooth  m.  arranged  as  an 
inner circular & an outer longitudinal layer, in some parts there is a 
third outer layer of circular fibers. Strands of muscle extend from the 
inner  layer  into  the  lamina  propria  between  the  glands;  their 
contraction helps to empty the glands. 

 

2. Submucosa:- 

is composed of dense c.t. containing blood & lymph 

vessels & Meissner's plexus. 

 

3. Muscularis externa:- 

consists of 3 illdefined layers of smooth m., 

an  inner  oblique,  a  middle  circular  &  an  outer  longitudinal.  At  the 
pylorus,  the  middle  layer  is  greatly  thickened  to  form  the  pyloric 
sphincter. Auerbach's plexus is found between the muscles. 


background image

 

4. Serosa:- 

derived from the visceral peritoneum consists of  a thin 

layer  of  loose  c.t.  covered  by  mesothelium  (simple  squamous 
epithelium).

 

          

 

 

Photomicrograph  of  a  section  of  the  upper  region  of  the  esophagus. 
Mucous  oesophageal  glands  are  in  the  submucosa;  striated  skeletal 
muscle is in the muscularis. PAS and PT stain. Low magnification.
 

 


background image

 

 

 

 

 


background image

  

 

Regions of the stomach and their histological structure 

 

 


background image

 


background image

 

Composite  diagram  of  a  parietal  cell, 
showing  the  ultrastructural  differences 
between  a  resting  cell  (left)  and  an 
active  cell  (right).  Note  that  the 
tubulovesicles  (TV)  in  the  cytoplasm  of 
the  resting  cell  fuse  to  form  microvilli 
(MV)  that  fill  up  the  intracellular 
canaliculi  (IC).  G,  Golgi  complex;  M, 
mitochondria. (Based on the work of Ito 
S,  Schofield  GC.  J  Cell  Biol  1974; 
63:364.) 

 

Diagram  of  a  parietal  cell,  showing  the 
main  steps  in  the  synthesis  of 
hydrochloric  acid.  Active  transport  by 
ATPase  is  indicated  by  arrows  and 
diffusion is indicated by dotted arrows. 
Under the action of carbonic anhydrase, 
blood  CO2  produces  carbonic  acid. 
Carbonic  acid  dissociates  into  a 
bicarbonate ion and a proton H+, which 
is  pumped  into  the  stomach  lumen  in 
exchange  for  K+.  A  high  concentration 
of intracellular K+ is maintained by the 
Na+,K+  ATPase,  while  HCO3—  is 
exchanged  for  Cl—  by  an  antiport.  The 
tubulovesicles of the cell apex are seen 
to  be  related  to  hydrochloric  acid 
secretion, 

because 

their 

number 

decreases 

after 

parietal 

cell 

stimulation. 

The 

bicarbonate 

ion 

returns to the blood and is responsible 
for  a  measurable  increase  in  blood  pH 
during digestion. 


background image

 

 

Photomicrograph of a section of the gastric glands in the fundus of the stomach. Note the superficial mucus-
secreting epithelium. Parietal cells (light-stained) predominate in the mid and upper regions of the glands; chief 
(zymogenic) cells (dark-stained) predominate in the lower region of the gland. MM, muscularis mucosae. PT 
stain. Low magnification. 


background image

 

   

 

Photomicrograph  of  a  section  of  the  pyloric  region  of  the  stomach. 
Note  the  deep  gastric  pits  with  short  pyloric  glands  in  the  lamina 
propria. H&E stain. Low magnification. (Courtesy of MF Santos.) 
 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 9 أعضاء و 142 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