La structure du duodénum se divise en 4 couches qui sont de dehors en dedans :
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La séreuse ou péritoine.
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La musculeuse composée de 2 couches :
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longitudinale externe
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circulaire profonde
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La sous-muqueuse, tissu lâche.
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La muqueuse, qui tapisse la face interne et présente des replis et des glandes (glandes de Brünner au-dessus de l'ampoule hépato-pancréatique de Vater).
La muqueuse du duodénum est plissée. Ces plis forment une valvule pylorique entre le duodénum et l'estomac. D'abord plutôt longitudinaux dans la partie supérieure, ils sont plutôt transversaux dans la partie inférieure du duodénum.
Il y a deux saillies muqueuses sur la face interne de D2, constituants des replis muqueux en regard de l'abouchement des voies biliaires et pancréatiques :
- La papille duodénale mineure, la plus haute, à la jonction du 1/3 supérieur et des 2/3 inférieurs de D2. Elle recouvre l'abouchement du canal pancréatique accessoire.
- La papille duodénale majeure, située 3 cm en dessous, plus importante et plus large. Elle recouvre l'ampoule hépato-pancréatique.