• คำว่า Rectum มาจากภาษาละติน แปลว่า “ตรง” แต่ในความเป็นจริง ลำไส้ตรง (rectum)ไม่ใช่เป็น “ท่อตรง” กลับเป็นท่อที่มีการโค้งทางด้านข้างอยู่ 3 ตำแหน่ง โดยตำแหน่งแรกและตำแหน่งสุดท้าย จะโค้งไปทางขวา ส่วนตำแหน่งที่สองจะโค้งไปทางซ้าย ถ้าดูจากผิวด้านในของลำไส้ตรง ส่วนโค้งทั้งสามตำแหน่งนี้จะมีผนังที่ยื่นออกมาขวางช่องภายใน (lumen) โดยมีลักษณะเป็นครึ่งวงกลม (semicircular fold) เรียกว่า “ลิ้นของฮูสตัน” (Houston’s valve) และเรียกลิ้นทั้งสามตามตำแหน่งว่า ลิ้นบน (superior valve) ลิ้นกลาง (middle valve) และ ลิ้นล่าง (inferior valve) ตามลำดับ ส่วนของลำไส้ตรงที่อยู่ต่ำกว่าลิ้นกลางจะมีขนาดใหญ่กว่าส่วนที่อยู่เหนือขึ้นไป บริเวณนี้เรียกว่า ampulla
• ลำไส้ตรงเป็นส่วนที่ต่อจากลำไส้ใหญ่ส่วนปลาย (sigmoid colon) โดยบริเวณที่เป็นรอยต่อของทั้งสองส่วน เรียกว่า rectosigmoid junction ตำแหน่งเริ่มต้นของลำไส้ตรง ก็คือ ตำแหน่งที่สิ้นสุดของ mesocolon และ haustra ของลำไส้ใหญ่ ที่ตำแหน่งนี้ lateral และ mesenteric taeniae ของลำไส้ใหญ่จะรวมตัวกันกลายเป็นแผ่นกล้ามเนื้อทางด้านหน้า (anterior muscular band) ของลำไส้ตรง ถ้าจะประมาณตำแหน่งโดยเปรียบเทียบกับกระดูกเชิงกราน (sacrum) แล้ว rectosigmoid junction จะอยู่ในระดับเดียวกับกระดูก S3 หรือประมาณ 6 เซนติเมตร ต่ำกว่า sacral promontory หลังจากนั้นลำไส้ตรงจะทอดตัวไปตามแนวโค้งของกระดูกเชิงกราน ไปสิ้นสุดที่ anorectal junction โดยมีกล้ามเนื้อ puborectalis หุ้มอยู่ทางด้านข้างและด้านหลัง ลักษณะเป็นเหมือนห่วงที่คล้องตำแหน่งนี้ไว้ ทำให้เกิดเป็นมุมประมาณ 120 องศา เรียกว่า anorectal angle
• ลำไส้ตรงในผู้ใหญ่จะมีความยาวประมาณ 18-20 เซนติเมตร และแบ่งออกเป็น 3 ส่วนเท่า ๆ กัน ส่วนบนเป็นส่วนที่แกว่งตัวได้ และมีเยื่อบุช่องท้อง (peritoneum) หุ้มอยู่โดยรอบ ยกเว้นบริเวณด้านล่างที่ต่อกับส่วนกลางของลำไส้ตรง ซึ่งจะมีเยื่อบุช่องท้องหุ้มเฉพาะด้านหน้าและด้านข้างเท่านั้น ส่วนกลางซึ่งเป็นส่วนที่กว้างที่สุดของลำไส้ตรง ถูกยึดติดอยู่กับกระดูกเชิงกราน และส่วนล่างของลำไส้ตรงถูกหุ้มโดยรอบด้วยชั้นกล้ามเนื้อของอุ้งเชิงกราน (pelvic floor) ในผู้ชาย เยื่อบุช่องท้องซึ่งหุ้มส่วนบนของลำไส้ตรงทางด้านหน้าจะวกกลับไปหุ้มด้านหลังของกระเพาะปัสสาวะ เรียกว่า rectovesical pouch สำหรับผู้หญิง เยื่อบุช่องท้องดังกล่าวจะหุ้มด้านหลังของมดลูกและช่องคลอดแทน เรียกว่า rectouterine pouch
• ส่วนล่างของลำไส้ตรงถูกยึดด้วยแผ่นพังผืด (fascial layer) 2 แผ่น ได้แก่ Denonvilliers’ fascia ซึ่งยึดระหว่างด้านหน้าของลำไส้ตรงกับต่อมลูกหมาก และ Waldeyer’s fascia ซึ่งยึดระหว่างด้านหลังของลำไส้ตรงกับ coccyx และกระดูก S4-5 แผ่นพังผืดเหล่านี้มีความสำคัญในทางศัลยกรรม เพราะเป็นด่านกั้นการกระจายของมะเร็งลงมายังทวารหนัก
• ผนังของลำไส้ตรงจะแตกต่างจากผนังของลำไส้ใหญ่ซึ่งมี 4 ชั้น โดยจะขาดชั้น serosa ไป ดังนั้นผนังของลำไส้ตรง จึงประกอบด้วย mucosa, submucosa และ muscularis ในชั้น mucosa ประกอบด้วยเซลล์ชนิดคอลัมน์ (columnar cell) ไปจนถึง pectinate line ซึ่งจะเปลี่ยนเป็นเซลล์ชนิดแบน (stratified squamous)
• กระบวนการขับถ่ายอุจจาระเริ่มจากอุจจาระไหลไปจนถึงลำไส้ตรง ทำให้ผนังของลำไส้ตรงยืดออกไปกระตุ้นให้เส้นประสาทในผนังของลำไส้ตรงทำงาน ซึ่งจะทำให้เกิดการบีบรัดตัวของลำไส้ตรง และการคลายตัวของกล้ามเนื้อหูรูดภายใน (internal sphincter) ในขณะที่กล้ามเนื้อหูรูดภายนอก (external sphincter) หดตัวเพื่อกลั้นอุจจาระ ก่อนที่จะคลายตัวเพื่อให้อุจจาระไหลออกมาในที่สุด
• สรุปอวัยวะที่อยู่รอบ ๆ ลำไส้ตรง ซึ่งเราต้องคำนึงถึงในเวลาทำการผ่าตัด ประกอบด้วย

1. ด้านหน้า ในผู้ชาย ได้แก่ กระเพาะปัสสาวะ, seminal vesicles, ท่อไต, ต่อมลูกหมาก และ ท่อปัสสาวะ ส่วนในผู้หญิง ได้แก่ Pouch of Douglas, มดลูก, ปากมดลูก และผนังด้านหลังของช่องคลอด=
2. ด้านข้าง ได้แก่ lateral ligament, เส้นเลือดแดง middle rectal, กล้ามเนื้อ obturator internus, ผนังด้านข้างของอุ้งเชิงกราน และกล้ามเนื้อ levator ani
3. ด้านหลัง ได้แก่ sacrum, coccyx, loose areolar tissue, fascial condensation, เส้นเลือดแดง superior rectal และท่อน้ำเหลือง

เส้นเลือดแดงเส้นเลือดแดงหลักที่ให้เลือดเลี้ยงลำไส้ตรง ได้แก่ เส้นเลือดแดง superior rectal ซึ่งเป็นแขนงส่วนปลายของเส้นเลือดแดง inferior mesenteric โดยอยู่ติดกับผนังด้านหลังของลำไส้ตรง แล้วแบ่งเป็นซ้ายขวาในระดับกระดูก S3 เส้นเลือดแดงเส้นนี้มีแขนงย่อยมากมายซึ่งเชื่อมต่อกับทั้งเส้นเลือดแดง sigmoid และ middle rectal ดังนั้นเราจึงสามารถตัดเส้นเลือดแดงนี้ที่ตำแหน่งใดก็ได้ โดยไม่ทำให้ผนังของลำไส้ตรงขาดเลือด เส้นเลือดแดง middle rectal มีลักษณะเป็นเส้นเลือดแดงเล็กหลาย ๆ เส้น ต่อมาจากเส้นเลือดแดง internal iliac หรือจากแขนงย่อยของเส้นเลือดแดง internal pudendal เส้นเลือดแดงนี้วางพาดขวางลำไส้ตรง ชิดไปตามแนวของกระดูกเชิงกราน ดังนั้นการตัด lateral ligament จึงไม่ตัดโดนเส้นเลือดแดงเหล่านี้ เส้นเลือดแดงนี้ให้เลือดเลี้ยงชั้นกล้ามเนื้อของลำไส้ตรง และมีส่วนที่เชื่อมต่อกับเส้นเลือดแดง superior rectal ดังนั้นเราจึงสามารถเลาะลำไส้ตรง จนชิดกับกระดูกเชิงกรานได้ หลังจากที่ตัดเส้นเลือดแดง superior rectal แล้ว เส้นเลือดแดง inferior rectal มีลักษณะเป็นเส้นเลือดแดงเล็กหลาย ๆ เส้น ให้เลือดเลี้ยงกล้ามเนื้อหูรูดของทวารหนัก เส้นเลือดแดงนี้ต่อมาจากเส้นเลือดแดง internal pudendal โดยวางตัวอยู่ในชั้นไขมันภายใน ischiorectal fossa

เส้นเลือดดำเส้นเลือดดำของลำไส้ตรง วางตัวไปตามแนวของเส้นเลือดแดง โดยแบ่งเป็น ร่างแหเส้นเลือดดำภายใน (internal venous plexus) ซึ่งจะระบายเลือดไปเข้าเส้นเลือดดำ superior rectal และร่างแหเส้นเลือดดำภายนอก (external venous plexus) ซึ่งจะระบายเลือดไปเข้าเส้นเลือดดำ inferior rectal

ท่อน้ำเหลืองท่อน้ำเหลืองของลำไส้ตรง วางตัวไปตามแนวของเส้นเลือดแดง โดยเริ่มต้นที่ต่อมน้ำเหลืองรอบ ๆ ลำไส้ตรง (perirectal node) แล้วไล่ไปตามเส้นเลือดแดงจนถึงต่อมน้ำเหลือง internal iliac ซึ่งรับน้ำเหลืองมาจากบริเวณของเส้นเลือดแดง middle rectal และต่อมน้ำเหลืองรอบ ๆ aorta (periaortic node) ซึ่งรับน้ำเหลืองมาจากบริเวณของเส้นเลือดแดง superior rectal โดยทั่วไปการกระจายของมะเร็งลำไส้ตรง ก็จะไปตามแนวต่อมน้ำเหลืองที่กล่าวข้างต้น ยกเว้นจะมีการอุดตันของต่อมน้ำเหลืองดังกล่าว มะเร็งจึงจะกระจายออกทางด้านข้างเข้าสู่เนื้อเยื่อรอบ ๆ ลำไส้ตรง หรือไหลลงมาทางด้านล่าง และกระจายไปยังต่อมน้ำเหลืองที่อยู่ด้านข้างของอุ้งเชิงกราน ไปตามแนวของเส้นเลือด middle rectal หรือทะลุไปถึงบริเวณขาหนีบ (inguinal region) ตามแนวของเส้นเลือดแดง inferior rectal ก็ได้ กลุ่มต่อมน้ำเหลืองที่สำคัญของลำไส้ตรง มี 2 กลุ่ม ได้แก่ กลุ่มต่อมน้ำเหลือง superior rectal อยู่ด้านหลังต่อ ampulla ในระดับสูงกว่ากล้ามเนื้อ levator ani หรือเรียกอีกชื่อว่า pararectal lymph glands of Gerota กลุ่มต่อมน้ำเหลือง middle rectal กระจายอยู่ตามแนวของเส้นเลือดแดง middle rectal โดยน้ำเหลืองจะไหลเข้าสู่ต่อมน้ำเหลืองที่อยู่รอบ ๆ เส้นเลือดในช่องท้องต่อไป ดังนั้นศัลยแพทย์ญี่ปุ่น จึงแนะนำให้เลาะต่อมน้ำเหลืองนี้ในระหว่างการผ่าตัดมะเร็งลำไส้ตรงด้วย