Science and Innovations in MedicineScience and Innovations in MedicineНаука и инновации в медицине2500-13882618-754XFSBEI of Higher Education SamSMU of Ministry of Health of the Russian Federation70183110.35693/SIM701831Human AnatomyАнатомия человекаResearch ArticleFunctional morphology of the sphincter apparatus of the rectumФункциональная морфология сфинктерного аппарата прямой кишкиhttps://orcid.org/0000-0002-0462-1344SuvorovaGalina N.СувороваГ. Н.
Russian Federation

BD, Dr. Sci. (Biology), Professor, Head of the Department of Histology and Embriology.

д-р биол. наук, профессор, заведующая кафедрой гистологии и эмбриологии.

g.n.suvorova@samsmu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9843-1065ChemidronovSergei N.ЧемидроновСергей Николаевич
Russian Federation

MD, Dr. Sci. (Medicine), Associate professor, Head of the Department of Human Anatomy.

д-р мед. наук, доцент, заведующий кафедрой анатомии человека.

s.n.chemidronov@samsmu.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4143-5628ProninaAntonina S.ПронинаА. С.
Russian Federation

assistant professor of the Department of Histology and Embriology.

старший преподаватель кафедры гистологии и эмбриологии.

a.s.pronina@samsmu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7228-1003GrigoryevaYuliya V.ГригорьеваЮ. В.
Russian Federation

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor of the Department of Histology and Embriology.

д-р мед. наук, профессор кафедры гистологии и эмбриологии.

yu.v.grigoreva@samsmu.ruhttps://orcid.org/0009-0000-8954-4618SevryuginaGalina A.СеврюгинаГ. А.
Russian Federation

MD, Cand. Sci. (Medicine), Associate professor of the Department of Human Anatomy.

канд. мед наук, доцент кафедры анатомии человека.

g.a.sevryugina@samsmu.ruSamara State Medical UniversityФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России2803202614042026112981042501202625022026Copyright ©; 2026, Suvorova G.N., Chemidronov S.N., Pronina A.S., Grigoryeva Y.V., Sevryugina G.A.Copyright ©; 2026, Суворова Г.Н., Чемидронов С.Н., Пронина А.С., Григорьева Ю.В., Севрюгина Г.А.2026Suvorova G.N., Chemidronov S.N., Pronina A.S., Grigoryeva Y.V., Sevryugina G.A.Суворова Г.Н., Чемидронов С.Н., Пронина А.С., Григорьева Ю.В., Севрюгина Г.А.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://innoscience.ru/2500-1388/article/view/701831

Pelvic floor dysfunction has recently become one of the most common problems. Typical clinical manifestations of pelvic dysfunction include urinary and fecal incontinence and pelvic organ prolapse. The musculo-fascial structure of the pelvic floor plays a major role in these risks. Recognized potential factors for the development of pelvic dysfunction include age, obesity, and childbirth.

An analysis of over 50 literature sources demonstrates the importance of the muscular, mucosal, submucosal, and vascular-nerve components of the rectum in sphincter function. This knowledge will enable clinicians to perform diagnostic and therapeutic procedures with minimal adverse effects on the patient, taking into account the morpho-functional characteristics of each sphincter compartment.

Дисфункции тазового дна в последнее время являются одной из наиболее распространенных проблем. К типичным клиническим проявлениям тазовой дисфункции относятся недержание мочи и кала, пролапс тазовых органов. Основную роль в этих рисках играет мышечно-фасциальная основа тазового дна. Признанными потенциальными факторами возникновения тазовой дисфункции являются возраст человека, ожирение, роды.

Проведенный анализ более 50 источников литературы показывает значимость мышечного, слизистого, подслизистого и сосудисто-нервных компонентов прямой кишки для выполнения сфинктерной функции. Эти знания позволят клиницистам выполнять диагностические и лечебные процедуры с минимальными негативными для пациента последствиями, учитывая морфофункциональные особенности каждого из компартментов сфинктерного аппарата.

external anal sphincterinternal anal sphincterlevator ani musclemuscle fiberнаружный анальный сфинктервнутренний анальный сфинктермышцаподнимающая задний проходмышечное волокноKolesnikov LL. The human sphincter apparatus. SPb., 2000. (In Russ.). [Колесников Л.Л. Сфинктерный аппарат человека. СПб., 2000].Jorge JMN, Bustamante-Lopez LA, Froehner I. Anatomy of the Anorectal Region and Pelvic Floor. In: Anorectal Physiology. 2020. Springer, Cham. DOI: 10.1007/978-3-030-43811-1Kadam-Halani PK, Arya LA, Andy UU. Clinical anatomy of fecal incontinence in women. Clin Anat. 2017(7):901-911. DOI: 10.1002/ca.22951Hoey RF, Hubscher CH. Investigation of Bowel Function with Anorectal Manometry in a Rat Spinal Cord Contusion Model. J Neurotrauma. 2020;37(18):1971-1982. DOI: 10.1089/neu.2020.7145Nygaard I, Shaw M. Physical activity and the pelvic floor. Am J Obstet Gynecol. 2016;214(2):164-171. DOI: 10.1016/j.ajog.2015.08.067Muro S, Tsukada Y, Ito M, et al. The series of smooth muscle structures in the pelvic floors of men: dynamic coordination of smooth and skeletal muscles. Clin Anat. 2021;34(2):272-282. DOI: 10.1002/ca.23713De Lancey J. Functional anatomy of the pelvic floor and urinary continence mechanism. In: Pelvic floor reeducation. Principles and practice. New York, 1994:9-21.Ferreira S, Ferreira M, Carvalhais A, et al. Re-education of pelvic floor muscles in volleyball athletes. Rev Assoc Med Bras. 2014;60: 428-433. DOI: 10.1590/1806-9282.60.05.010Okada T, Hasegawa S, Nakamura T, et al. Precise three-dimensional morphology of the male anterior anorectum reconstructed from large serial histologic sections: a cadaveric study. Dis Colon Rectum. 2019:62:1238-1247. DOI: 10.1097/DCR.0000000000001449Escalona-Vargas D, Oliphant S, Siegel E, Eswaran H. Characterizing pelvic floor muscles activities using magnetomyography. Neurourol Urodyn. 2019;38(1):151-157. DOI: 10.1002/nau.23870Stansfield E, Mitteroecker P, Umek W, Fischer B. The variation in shape and thickness of the pelvic floor musculature in males and females: a geometric-morphometric analysis. Int Urogynecol J. 2023;34(2):453-461. DOI: 10.1007/s00192-022-05311-5Shaw JM, Nygaard IE. Role of chronic exercise on pelvic floor support and function. Curr Opin Urol. 2017;27(3):257-261. DOI: 10.1097/MOU.0000000000000390Li L, Ren X, Xiao H, et al. Normal anorectal musculatures and changes in anorectal malformation. Pediatr Surg Int. 2020;36(1):103-111. DOI: 10.1007/s00383-019-04583-1Aksenenko AV. The human sigma-rectal sphincter: clinical and morphological parallels. In: Sphincters of the digestive tract. Tomsk, 1994:182-192. (In Russ.). [Аксененко А.В. Сигмаректальный сфинктер человека: клинические и морфологические параллели. В сб.: Сфинктеры пищеварительного тракта. Томск, 1994:182-192].Chen JH, Nirmalathasan S, Pervez M, et al. The Sphincter of O’Beirne – Part 1: Study of 18 Normal Subjects. Dig Dis Sci. 2021;66(10):3516-3528. DOI: 10.1007/s10620-020-06657-wChen JH, Collins SM, Milkova N, et al. The Sphincter of O’Beirne – Part 2: Report of a Case of Chronic Constipation with Autonomous Dyssynergia. Dig Dis Sci. 2021;10:3529-3541. DOI: 10.1007/s10620-020-06723-3Lin AY, Dinning PG, Milne T, et al. The “rectosigmoid brake”: review of an emerging neuromodulation target for colorectal functional disorders. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2017;44:719-728. DOI: 10.1111/1440-1681.12760Lin AY, Du P, Dinning PG, et al. High-resolution anatomic correlation of cyclic motor patterns in the human colon: evidence of a rectosigmoid brake. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2017;312: G508-G515. DOI: 10.1152/ajpgi.00021.2017Suvorova GN, Vologdina NN, Chemidronov SN, et al. Ultrastructural and metabolic organization of the rectum external sphincter. Izvestiya of the Samara Russian Academy of Sciences scientific center. 2014;16;5(4):1241-1243. [Суворова Г.Н., Вологдина Н.Н., Чемидронов С.Н. и др. Ультраструктурная и метаболическая организация наружного сфинктера прямой кишки. Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2014;16;5(4):1241-1243].Russel JG, Donoghue V. Rectal fold thickness as an indicator of disease. Clinical Radiology. 1983;34:427-431. DOI: 10.1016/s0009-9260(83)80232-3Huizinga JD, Liu L, Barbier A, Chen JH. Distal Colon Motor Coordination: The Role of the Coloanal Reflex and the Rectoanal Inhibitory Reflex in Sampling, Flatulence, and Defecation. Front Med (Lausanne). 2021;8:720558. DOI: 10.3389/fmed.2021.720558Milkova N, Parsons SP, Ratcliffe E, et al. On the nature of high-amplitude propagating pressure waves in the human colon. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2020;318(4):G646-G660. DOI: 10.1152/ajpgi.00386.2019Melman EP, Datsun IG. Functional morphology of the rectum and structural basis of the pathogenesis of hemorrhoids. M., 1986. (In Russ.). [Мельман Е.П., Дацун И.Г. Функциональная морфология прямой кишки и структурные основы патогенеза геморроя. М., 1986].Guschin YaA, Muzhikyan AA, Shedko VV, et al. Comparative morphology of the lower gastrointestinal tract of experimental animals and humans. International Journal of Veterinary Medicine. 2018;1:138-150. [Гущин Я.А., Мужикян А.А., Шедько В.В., и др. Сравнительная морфология нижнего отдела желудочно-кишечного тракта экспериментальных животных и человека. Международный вестник ветеринарии. 2018;1:138-150]. URL: https://vetjournal.spbguvm.ru/jour/article/viewFile/446/444Barmin VYu, Studnitsky VB, Medvedev MA. Electrophysiological and contractile properties of smooth muscle cells of the internal anal sphincter. In: Sphincters of the digestive tract. Tomsk, 1994:193-201. (In Russ.). [Бармин В.Ю., Студницкий В.Б., Медведев М.А. Электрофизиологические и сократительные свойства гладкомышечных клеток внутреннего анального сфинктера. В сб.: Сфинктеры пищеварительного тракта. Томск, 1994:193-201].Somlyo AV, Frabzini-Armstrong C. New views of smooth muscle structure using freezing depetching and rotary shadowing. Experientia. 1985;41(7):841-85. DOI: 10.1007/BF01970000Пронина А.С. Строение гладкой мышечной ткани внутреннего сфинктера прямой кишки в условиях постнатального гипогонадизма. Оренбургский медицинский вестник. 2025;13(2):258.Zashikhin AL, Agafonov YuV, Dolgikh OV. Phenotypic modulation of gallbladder smooth muscle cells during the development of acalculous cholecystitis. Journal of medical and biological research. 2022;10(2):161-166. [Зашихин А.Л, Агафонов Ю.В., Долгих О.В. Фенотипическая трансформация гладких миоцитов стенки желчного пузыря при развитии некалькулезного холецистита. Журнал медико-биологических исследований. 2022;10(2):161-166]. DOI: 10.37482/2687-1491-Z102Suvorova GN. Histogenesis of the muscular tissue of the external sphincter of the rectum. Morphological Newsletter. 2001;1-2:87-89. (In Russ.). [Суворова Г.Н. Гистогенез мышечной ткани наружного сфинктера прямой кишки. Морфологические ведомости. 2001;1-2:87-89].Shmurak MI. The feces flow in colon: biomechanics, rheology, simulation. Russian journal of biomechanics. 2022;4:73-87. [Шмурак М.И. Течение каловых масс в толстом кишечнике: биомеханика, реология, моделирование. Российский журнал биомеханики. 2022;4:73-87]. URL: https://ered.pstu.ru/index.php/rjb/article/viewFile/3599/2921Neves Jorge JM, Habr-Gama А. Anatomy and Embryology of the Colon, Rectum, and Anus. Springer-Verlag, New York, 2007:1-22.Milto IV. Human functional morphology. Viscerologiya. M., 2023. (In Russ.). [Мильто И.В. Функциональная морфология человека. Висцерология. М., 2023].Kolesnikov LL. Sphincterology. M., 2008. (In Russ.). [Колесников Л.Л. Сфинктерология. М., 2008].Ashton-Miller JA, Delancey JO. Functional anatomy of the female pelvic floor. Ann N Y Acad Sci. 2007;1101:266-296. DOI: 10.1196/annals.1389.034Muctar S, Schmidt WU, Batzill W, et al. Functional anatomy of the female pelvic floor: interdisciplinary continence and pelvic floor surgery. Die Urologie. 2011;50(7):785-91. DOI: 10.1007/s00120-011-2605-8Barleben A, Mills S. Anorectal anatomy and physiology. Surg Clin North Am. 2010;90:1-15. DOI: 10.1016/j.suc.2009.09.001Betschart C, Kim J, Miller JM, et al. Comparison of muscle fiber directions between different levator ani muscle subdivisions: In vivo MRI measurements in women. Int Urogynecol J. 2014;25:1263-1268. DOI: 10.1007/s00192-014-2395-9Tsukada Y, Ito M, Watanabe K, et al. Topographic anatomy of the anal sphincter complex and levator ani muscle as it relates to intersphincteric resection for very low rectal disease. Dis Colon Rectum. 2016;59:426-433. DOI: 10.1097/DCR.0000000000000565Timoh KN, Deffon J, Moszkowicz D, et al. Smooth muscle of the male pelvic floor: an anatomic study. Clin Anat. 2020;33:810-822. DOI: 10.1002/ca.23515Moser H, Leitner M, Baeyens J, et al. Pelvic floor muscle activity during impact activities in continent and incontinent women: a systematic review. Int Urogynecol J. 2018;29(2):179-196. DOI: 10.1007/s00192-017-3441-1Muro S, Akita K. Pelvic floor and perineal muscles: a dynamic coordination between skeletal and smooth muscles on pelvic floor stabilization. Anat Sci Int. 2023;98(3):407-425. DOI: 10.1007/s12565-023-00717-7Shafik A. A new concept of the anatomy of the anal sphincter mechanism and the physiology of defecation. II. Anatomy of the levator ani muscle with special reference to the puborectalis. Invest Urol. 1975;13:175-182. PMID: 1193814Shafik A. Levator ani muscle: new physioanatomical aspects and role in the micturition mechanism. World J Urol. 1999;17:266-273. DOI: 10.1007/s00345005014Chemidronov SN, Kolsanov AV, Suvorova GN. A new concept of pelvic floor support function: Striated-smooth muscle complex. Pacific Medical Journal. 2023;(3):32-38. [Чемидронов С.Н., Колсанов А.В., Суворова Г.Н. Новая концепция поддерживающей функции тазового дна: поперечнополосатый – гладкомышечный комплекс. Тихоокеанский медицинский журнал. 2023;(3):32-38]. DOI: 10.34215/1609-1175-2023-3-32-38Kearney R, Miller JM, Ashton-Miller JA, et al. Obstetric factors associated with levator ani muscle injury after vaginal birth. Obstet Gynecol. 2006;107:144-149. DOI: 10.1097/01.AOG.0000194063.63206.1cHoyte L, Schierlitz K, Zou K, et al. Two- and 3-dimensional MRI comparison of levator ani structure, volume, and integrity in women with stress incontinence and prolapse. Am J Obstet Gynecol. 2001;185:13-19. DOI: 10.1067/mob.2001.116365Aigner F, Gruber H, Conrad F, et al. Revised morphology and hemodynamics of the anorectal vascular plexus: impact on the course of hemorrhoidal disease. Int J Colorectal Dis. 2009;24(1):105-113. DOI: 10.1007/s00384-008-0572-3Levin MD, Troyan VV. Anatomy and physiology of the anorectal zone. The fecal retention and defecation hypothesis. Novosti Khirurgii. 2009;17(2):105-118. (In Russ.). [Левин М.Д., Троян В.В. Анатомия и физиология аноректальной зоны. Гипотеза удержания кала и дефекации. Новости хирургии. 2009;17(2):105-118]. URL: https://www.surgery.by/pdf/full_text/2009_2_16_ft.pdfIlyasov AS. Connective tissue structures in the wall of the rat anal canal. Morphology. 2008;133(2):52-53. (In Russ.). [Ильясов А.С. Соединительнотканные структуры в стенке анального канала крысы. Морфология. 2008;133(2):52-53].He J, Wan Q, Du L, et al. Electroacupuncture Improves Anorectal Function in Neurogenic Fecal Incontinence Rats, Related to Reversing Anal Sphincter Atrophy and Enhancing Muscle Satellite Cell Activity. Neurogastroenterol Motil. 2025;37(12):e70138. DOI: 10.1111/nmo.70138Kamidaki Y, Hosokawa T, Abe N, et al. Muscle regeneration therapy using dedifferentiated fat cell (DFAT) for anal sphincter dysfunction. Pediatr Surg Int. 2024;40(1):238. DOI: 10.1007/s00383-024-05812-yLysov NA, Panidov KV, Gelashvili PA. Features of histotopography, vascularization, innervation and development of muscles of the anal canal of the rectum in humans and laboratory white rats. Vestnik meditsinskogo instituta «REAVIZ». Reabilitatsiya, Vrach i Zdorov′ye. 2012;3-4(7-8):7-24. (In Russ.). [Лысов Н.А., Панидов К.В., Гелашвили П.А. Особенности гистотопографии, васкуляризации, иннервации и развития мышц анального канала прямой кишки человека и лабораторной белой крысы. Вестник медицинского института «РЕАВИЗ». Реабилитация, врач и здоровье. 2012;3-4(7-8):7-24].