小肠包括十二指肠、空肠和回肠，起自幽门止于回结肠移行处，该处回肠续于盲肠，也是大肠的起始部。幽门将胃内容物排入十二指肠，幽门十二指肠连接处也是3段小肠的起始部。
十二指肠
十二指肠是小肠的起始段，也是小肠中最短、管径最粗且最固定的一段。十二指肠围绕胰头呈“C”形。十二指肠自右侧始于幽门，至左侧止于十二指肠空肠连接处。该处大约位于第2腰椎椎体水平，在正中线左侧2~3cm处，通常呈一锐角，称为十二指肠空肠曲。十二指肠的大部分被腹膜固定于腹后壁上，故被认为是腹膜后位。
十二指肠分为4部分：
- 上部（第1段）短（长约5cm），位于第1腰椎体的前外侧；
- 降部（第2段)较长（长约7~10cm)，沿着第2~第3腰椎体的右侧下行；
- 水平部（第3段）长约6~8cm，横穿第3腰椎体；
- 升部（第4段）短(5cm)，始于第3腰椎体左侧，上升至第2腰椎体的上缘。
十二指肠上部靠近幽门处的部分有肠系膜，稍能活动。此游离部称为十二指肠壶腹（十二指肠帽）。服钡餐后，在X线下可观察到其外形与十二指肠的其余部分有很大区别。
十二指肠上部远侧3cm及其余三部分均没有系膜，由于处于腹膜后位故不能移动。
毗邻
十二指肠上部自幽门处上行，并被肝及胆囊覆盖。腹膜仅覆盖于上其部前面，除了距幽门2cm处的壶腹部外，其余部分的后面均没有腹膜。近侧段有肝十二指肠韧带（小网膜的一部分）附着于其上缘，大网膜附着于其下缘。该部后面为门静脉、胆总管、胃十二指肠动脉和下腔静脉。
十二指肠降部向下行走，弯曲围绕胰头。开始位于下腔静脉的右侧并与其平行。胆总管和胰管开口于其后内侧壁。这两个管道汇合形成肝胰壶腹，开口于十二指肠降部后内侧壁突起的顶部，称为十二指肠大乳头。十二指肠降部全部位于腹膜后。其近段与远段1/3的前面可能由腹膜覆盖，但中1/3的腹膜反折形成双层的横结肠系膜。
下部或水平部向左侧横行，跨越下腔静脉、腹主动脉和第3腰椎前方。下部有肠系膜上动脉和肠系膜上静脉及空、回肠系膜根跨过。上面与胰头及钩突相邻。除被肠系膜上血管及肠系膜根所跨过外，水平部的其他部分的前面均有腹膜覆盖。与水平部的后面相邻的器官有：右腰大肌、下腔静脉、腹主动脉、右侧睾丸或输卵管动静脉。
升部沿主动脉左侧行向上方至胰体下缘，在十二指肠空肠连接处向前弯曲续于空肠，形成一个锐角，即十二指肠空肠曲——此曲被十二指肠悬肌（即Treitz韧带）固定于膈脚上。此肌肉由来自膈肌的骨骼肌纤维和来自于十二指肠水平部和升部的平滑肌纤维束共同构成。此肌的收缩可以使十二指肠空肠曲的弯曲增大，有助于肠内容物的移动。十二指肠悬肌行于胰腺及脾静脉的后方、左肾静脉的前方。
血管
十二指肠动脉起自腹腔干及肠系膜上动脉。腹腔干经胃十二指肠动脉及其分支——胰十二指肠上动脉供应胆总管入十二指肠降部（第2段）的入口近段的十二指肠。肠系膜上动脉发出分支——胰十二指肠下动脉，供应胆总管入口远段的十二指肠。胰十二指肠动脉位于十二指肠及胰头之间的弯曲内，其分支供应胰和十二指肠。胰十二指肠上、下动脉之间的吻合，出现在胆总管的入口处，但也有作者认为位于十二指肠降部和水平部连接处，该处也是腹腔动脉和肠系膜上动脉之间的吻合处。
消化道血液供应的主要转折发生于：
- 近侧段（从食管腹段往下），由腹腔干供血；
- 远侧段（至结肠左曲），由肠系膜上动脉供血。
这些转折的基础发生于胚胎时期。
十二指肠静脉与动脉伴行，经肠系膜上静脉和脾静脉直接或间接地注入门静脉。
淋巴
十二指肠的淋巴管与动脉伴行。十二指肠前壁淋巴管注入沿胰十二指肠上、下动脉分布的胰十二指肠淋巴结或沿胃十二指肠动脉分布的幽门淋巴结。十二指肠后壁淋巴管向后至胰头注入肠系膜上淋巴结。十二指肠淋巴结的输出淋巴管注入腹腔淋巴结。
神经
十二指肠的神经支配主要来自于迷走神经和交感神经，经位于胰十二指肠动脉周围的腹腔神经丛和肠系膜上神经丛发出分支至十二指肠。
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