ส่วนแรกหรือส่วนบนของลำไส้เล็กส่วนต้นเป็นส่วนต่อเนื่องจากไพลอรัสไปยังระนาบทรานส์ไพลอริก มันอยู่เหนือกว่าส่วนอื่นๆ ที่ระดับกระดูกสันหลังL1กระเปาะลำไส้เล็กส่วนต้น ยาว ประมาณ2 ซม. ( 3/4 นิ้ว ) เป็นส่วนแรกของลำไส้เล็ก ส่วนต้นและขยายเล็กน้อย กระเปาะลำไส้เล็กส่วนต้นเป็นส่วนที่เหลืออยู่ของเยื่อแขวนลำไส้เล็กส่วนต้น ซึ่งเป็น เยื่อแขวนที่ยึดอวัยวะจากผนังหน้าท้องด้านหลังในระยะทารกในครรภ์^{[ 10 ]}ส่วนแรกของลำไส้เล็กส่วนต้นสามารถเคลื่อนที่ได้ และเชื่อมต่อกับตับโดยเอ็นตับ-ลำไส้เล็กส่วนต้นของ เยื่อแขวน ลำไส้เล็กส่วนเล็กส่วนแรกของลำไส้เล็กส่วนต้นสิ้นสุดที่มุม ซึ่งเรียกว่าส่วนโค้งลำไส้เล็กส่วนต้นด้านบน^{[ 9 ] : 273}  

ความสัมพันธ์:

• ด้านหน้า
  • ถุงน้ำดี
  • กลีบตับรูปสี่เหลี่ยม
• ด้านหลัง
  • ท่อน้ำดี
  • หลอดเลือดแดงกระเพาะอาหารและลำไส้เล็กส่วนต้น
  • เส้นเลือดพอร์ทัล
  • หลอดเลือดดำใหญ่ส่วนล่าง
  • ส่วนหัวของตับอ่อน
• เหนือกว่า
  • คอของถุงน้ำดี
  • เอ็นยึดตับและลำไส้เล็กส่วนต้น ( เยื่อบุ ช่องท้องส่วนเล็ก )
• ด้อยกว่า
  • คอของตับอ่อน
  • เยื่อแขวนเยื่อบุช่องท้องส่วนใหญ่
  • ส่วนหัวของตับอ่อน

ส่วนที่สองหรือส่วนที่ลงมาของลำไส้เล็กส่วนต้นเริ่มต้นที่ส่วนโค้งของลำไส้เล็กส่วนต้นด้านบน มันลงไปต่ำกว่าขอบล่างของกระดูกสันหลัง L3 ก่อนที่จะหักเลี้ยว เข้า ด้านใน อย่างรวดเร็วไป ยังส่วนโค้งของลำไส้เล็กส่วนต้นด้านล่างซึ่งเป็นจุดสิ้นสุดของส่วนที่ลงมา^{[ 9 ] : 274}

ท่อตับอ่อนและท่อน้ำดีร่วมเข้าสู่ลำไส้เล็กส่วนต้นที่ลงมา ผ่านทางปุ่มลำไส้เล็กส่วนต้นหลักส่วนที่สองของลำไส้เล็กส่วนต้นยังมีปุ่มลำไส้เล็กส่วนต้นรอง ซึ่งเป็นทางเข้าของท่อตับอ่อนเสริมจุดเชื่อมต่อระหว่างลำไส้ ส่วนต้น และลำไส้ส่วนกลาง ในระยะตัว อ่อนอยู่ต่ำกว่าปุ่มลำไส้เล็กส่วนต้นหลักเล็กน้อย^{[ 9 ] : 274}

ส่วนที่สามของลำไส้เล็กส่วนต้น (duodenum) ซึ่งอยู่ในแนวราบหรือส่วนล่างมีความยาว10-12ซม. เริ่มต้นที่ส่วนโค้ง ของลำไส้เล็กส่วน ต้นด้านล่าง (inferior duodenal flexure ) และทอดตัวในแนวขวางไปทางซ้าย โดยผ่านด้านหน้าของ หลอดเลือดดำใหญ่ส่วนล่าง (inferior vena cava)หลอดเลือด แดงใหญ่ในช่องท้อง (abdominal aorta ) และ กระดูกสันหลัง หลอดเลือดแดงและ หลอดเลือดดำ เหนือ ลำไส้เล็ก ส่วนต้น (superior mesenteric artery and vein) อยู่ด้านหน้าของส่วนที่สามของลำไส้เล็กส่วนต้น^{[ 9 ] : 274}ส่วนนี้อาจถูกกดทับระหว่างหลอดเลือดแดงใหญ่และหลอดเลือดแดงเหนือลำไส้เล็กส่วนต้น ทำให้เกิดกลุ่มอาการหลอดเลือดแดงเหนือลำไส้เล็กส่วนต้น (superior mesenteric artery syndrome ) 

ส่วนที่สี่หรือส่วนที่ขึ้นของดูโอเดนัมจะผ่านขึ้นไปด้านบน เชื่อมกับเจจูนัมที่ส่วนโค้งดูโอเดโนเจจูนัลส่วนที่สี่ของดูโอเดนัมอยู่ที่ระดับกระดูกสันหลัง L3 และอาจผ่านตรงด้านบนหรือเยื้องไปทางซ้ายเล็กน้อยของเอออร์ตา^{[ 9 ] : 274}

ส่วนแรก (ส่วนบน) ของลำไส้เล็กส่วนต้น ซึ่งอยู่ถัด จาก ไพลอรัสของกระเพาะอาหาร จะไม่ได้รับเลือดจากหลอดเลือดโค้ง แต่จะได้รับเลือดจากหลอดเลือดแดงเหนือลำไส้เล็กส่วนต้นและหลอดเลือดแดงตับอ่อนและลำไส้เล็กส่วนต้นส่วนบนด้านหลัง พร้อมกับกิ่งก้านบางส่วนของหลอดเลือดแดงกระเพาะอาหารและลำไส้เล็กส่วนต้นด้านขวา และหลอดเลือดแดงตับอ่อนและลำไส้เล็กส่วนต้นส่วนบนด้านหน้า ในหลายๆ คน ลำไส้เล็กส่วนต้นส่วนแรกประมาณหนึ่งเซนติเมตรยังได้รับเลือดจากกิ่งก้านของหลอดเลือดแดงกระเพาะอาหารด้านขวาด้วย^{[ 11 ]}

ลำไส้เล็กส่วนต้น (ดูโอเดนัม) ส่วนที่เหลืออีกสามส่วน (ลงล่าง แนวนอน และขึ้นบน) ได้รับเลือดจากหลอดเลือดแดงสองวง (วงโค้ง) วงหนึ่งอยู่ด้านหน้า (ด้านหน้า) ของดูโอเดนัมและตับอ่อน และอีกวงหนึ่งอยู่ด้านหลัง (ด้านหลัง) แต่ละวงโค้งประกอบด้วย หลอดเลือด แดง สอง เส้นที่เชื่อมต่อกัน หลอดเลือดแดงส่วนบนของแต่ละวงโค้งมาจากหลอดเลือดแดงแพนเครียติโคดูโอเดนัลส่วนบนซึ่งแตกแขนงมาจากหลอดเลือดแดงซีลิแอคผ่านทางหลอดเลือดแดงแกสโตรดูโอเด นั ล หลอดเลือดแดงส่วนล่างของแต่ละวงโค้งมาจากหลอดเลือดแดงแพนเครีย ติโคดูโอเดนัลส่วนล่าง ซึ่งเป็น แขนงของหลอดเลือดแดงเมเซนเทอริกส่วน บน วง โค้งด้านหน้าเกิดจากหลอดเลือดแดงแพนเครียติโคดูโอเดนัลส่วนบนด้านหน้าและหลอดเลือดแดงแพนเครียติโคดูโอเดนัลส่วนล่างด้านหน้า วงโค้งด้านหลังเกิดจากหลอดเลือดแดงแพนเครียติโคดูโอเดนัลส่วนบนด้านหลังและหลอดเลือดแดงแพนเครียติโคดูโอเดนัลส่วนล่างด้านหลัง^{[ 11 ] [ 12 ]}

หลอดเลือดจากอาร์เคดจะหล่อเลี้ยง ชั้นกล้ามเนื้อด้านนอก ( muscularis externa ) ก่อนที่จะก่อตัวเป็นโครงข่ายหลอดเลือด (plexus) ใน ชั้น ใต้เยื่อบุ (submucosa) ซึ่งเรียกว่า โครงข่ายหลอดเลือด ใต้เยื่อบุ ( submucosal plexus) หลอดเลือดจะต่อเนื่องจากโครงข่ายหลอดเลือดใต้เยื่อบุผ่าน ชั้นกล้ามเนื้อด้านใน ( muscularis mucosae ) ซึ่งเป็นชั้นกล้ามเนื้อบางๆ อีกชั้นหนึ่ง ก่อนที่จะก่อตัวเป็นโครงข่ายหลอดเลือดอีกโครงข่ายหนึ่งใต้เยื่อบุผิวของวิลลัสซึ่งเป็นชั้นที่ดูดซึมสารอาหาร หลอดเลือดเหล่านี้ที่เข้าสู่ลำไส้เล็กส่วนต้นจากอาร์เคดบางครั้งเรียกว่าvasae rectaeหรือ arteriae rectae ^{[ 11 ]}

การระบายเลือดดำของลำไส้เล็กส่วนต้นส่วนใหญ่จะไหลตามหลอดเลือดแดง และในที่สุดก็จะระบายเข้าสู่ระบบพอร์ทัลเส้นเลือดดำมักจะอยู่ตื้นกว่าเส้นเลือดแดง เส้นเลือดดำแพนเครียติโคดูโอเดนัลส่วนหน้าด้านบนจะระบายเข้าสู่เส้นเลือดดำแกสโตรอีพิพลอยด์ด้านขวาเช่นเดียวกับเส้นเลือดดำของลำไส้เล็กส่วนต้นส่วนล่างและไพลอรัส (เส้นเลือดดำใต้ไพลอรัส) ลำไส้เล็กส่วนต้นส่วนบนจะถูกระบายโดยเส้นเลือดดำเหนือไพลอรัส ซึ่งสามารถระบายเข้าสู่เส้นเลือดดำพอร์ทัลหรือเส้นเลือดดำแพนเครียติโคดูโอเดนัลส่วนหลังด้านบน ซึ่งระบายเข้าสู่เส้นเลือดดำพอร์ทัล เส้นเลือดดำส่วนล่างของเส้นเลือดแดงจะระบายเข้าสู่เส้นเลือดดำเมเซนเทอริกส่วนบน เส้นเลือดดำ เมเซนเทอริกส่วนล่างเส้นเลือดดำม้ามหรือ เส้นเลือด ดำเจจูนัม แรก ^{[ 11 ]}

ในทางคัพภวิทยา ลำไส้เล็กส่วนต้นเกิดจากทั้งลำไส้ส่วนต้นและลำไส้ส่วนกลางซึ่งเป็นขอบเขตระหว่างทั้งสอง อย่างไรก็ตาม "ลำไส้ส่วนกลาง" ถูกกำหนดในทางศัลยกรรมว่าเป็นส่วนของลำไส้ที่ได้รับเลือดจากหลอดเลือดแดงเมเซนเทอริกส่วนบน เนื่องจากลำไส้เล็กส่วนต้นได้รับเลือดจากทั้งหลอดเลือดแดงซีลิแอคและหลอดเลือดแดงเมเซนเทอริกส่วนบน ดังนั้นคำจำกัดความทั้งสองนี้จึงคล้ายกันแต่ไม่เหมือนกันเสียทีเดียว^{[ 11 ]}

หลอดน้ำเหลืองจะเรียงตัวตามหลอดเลือดแดงในทิศทางย้อนกลับ หลอดน้ำเหลืองส่วนหน้าจะระบายเข้า สู่ต่อมน้ำ เหลือง แพนเครี ยโตดูโอเดนัล ซึ่งตั้งอยู่ตามแนวหลอดเลือดแดงแพนเครียโตดูโอเดนัลส่วนบนและส่วนล่าง จากนั้นจึงระบายเข้าสู่ต่อมน้ำเหลืองไพลอริก (ตามแนวหลอดเลือดแดงแกสโตรดูโอเดนัล) หลอดน้ำเหลืองส่วนหลังจะผ่านไปทางด้านหลังของส่วนหัวของตับอ่อนและระบายเข้าสู่ต่อมน้ำเหลืองเมเซนเทอริกส่วนบน หลอดน้ำเหลืองที่ออกจากต่อมน้ำเหลืองดูโอเดนัลจะระบายเข้าสู่ต่อมน้ำเหลืองซีลิแอคในที่สุด

ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ลำไส้เล็กส่วนต้นมีเยื่อบุผิวแบบวิลลัส ซึ่งแตกต่างจากเยื่อบุผิวของไพลอรัสที่เชื่อมต่อกับลำไส้เล็กส่วนต้นโดยตรง เช่นเดียวกับโครงสร้างอื่นๆ ของระบบทางเดินอาหารลำไส้เล็กส่วนต้นมีเยื่อบุผิวเยื่อใต้เยื่อบุผิวกล้ามเนื้อชั้นนอกและเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน ต่อมต่างๆ เรียงตัวอยู่ตามลำไส้เล็กส่วนต้น เรียกว่าต่อมบรูนเนอร์ซึ่งหลั่งเมือกและไบคาร์บอเนตเพื่อทำให้กรดในกระเพาะอาหารเป็นกลาง ต่อมเหล่านี้เป็นต่อมที่แตกต่างจากต่อมในลำไส้เล็กส่วนปลายหรือลำไส้เล็กส่วนกลาง ซึ่งเป็นส่วนอื่นๆ ของลำไส้เล็ก^{[ 13 ] : 274–275}

• 
  ลำไส้เล็กส่วนต้นของสุนัข 100X
• 
  ลำไส้เล็กส่วนต้นมีการสะสมของอะไมลอยด์ในชั้นลามินาโพรเพรีย
• 
  ภาพตัดขวางของลำไส้เล็กส่วนต้นของแมว ขยาย 60 เท่า
• 
  ภาพถ่ายจุลทรรศน์แสดงการติดเชื้อจิอาร์เดียในชิ้นเนื้อจากลำไส้เล็กส่วนต้น ( ย้อมสี H&E )
• 
  ลำไส้เล็กส่วนต้นที่มีขอบเป็นขนแปรง ( ไมโครวิลลัส )

ความสัมพันธ์ทางกายวิภาคที่ใกล้ชิดระหว่างลำไส้เล็กส่วนต้นกับตับอ่อนทำให้เกิดความแตกต่างในการทำงานตามตำแหน่งและการวางแนวของอวัยวะ ความผิดปกติแต่กำเนิดของตับอ่อนรูปวงแหวนทำให้ส่วนหนึ่งของตับอ่อนล้อมรอบลำไส้เล็กส่วนต้น ในตับอ่อนรูปวงแหวนนอกผนังลำไส้เล็กส่วนต้น ท่อตับอ่อนจะล้อมรอบลำไส้เล็กส่วนต้น ส่งผลให้เกิดการอุดตันของระบบทางเดินอาหาร ตับอ่อนรูปวงแหวนในผนังลำไส้เล็กส่วนต้นมีลักษณะเฉพาะคือเนื้อเยื่อตับอ่อนเชื่อมติดกับผนังลำไส้เล็กส่วนต้น ทำให้เกิดแผลในลำไส้เล็กส่วนต้น^{[ 14 ]}

ยีนที่เข้ารหัสโปรตีนประมาณ 20,000 ยีนถูกแสดงออกในเซลล์ของมนุษย์ และ 70% ของยีนเหล่านี้ถูกแสดงออกในลำไส้เล็กส่วนต้นตามปกติ^{[ 15 ] [ 16 ]}ยีนเหล่านี้ประมาณ 300 ยีนถูกแสดงออกอย่างจำเพาะเจาะจงในลำไส้เล็กส่วนต้น โดยมีเพียงไม่กี่ยีนเท่านั้นที่ถูกแสดงออกเฉพาะในลำไส้เล็กส่วนต้น โปรตีนจำเพาะที่เกี่ยวข้องจะถูกแสดงออกในเยื่อบุลำไส้เล็กส่วนต้น และโปรตีนเหล่านี้จำนวนมากยังถูกแสดงออกในลำไส้เล็กส่วนอื่นๆ ด้วย เช่นอะลานีนอะมิโนเปปติ เดส ซึ่งเป็น เอนไซม์ย่อยอาหาร แอง จิโอเทนซินคอนเวอร์ติงเอนไซม์ซึ่งเกี่ยวข้องกับการควบคุมความดันโลหิตและRBP2ซึ่งเป็นโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการดูดซึมวิตามินเอ^{[ 17 ]}

แผลในลำไส้เล็กส่วนต้นมักเกิดจากการติดเชื้อแบคทีเรียHelicobacter pyloriแบคทีเรียเหล่านี้จะกัดกร่อนเยื่อบุผิวป้องกันของลำไส้เล็กส่วนต้นด้วยกลไกหลายอย่าง ทำให้ลำไส้เล็กส่วนต้นเสี่ยงต่อการถูกทำลายจากกรดในกระเพาะอาหาร บริเวณส่วนต้นของลำไส้เล็กส่วนต้นเป็นบริเวณที่พบแผลได้บ่อยที่สุด เนื่องจากเป็นบริเวณที่อาหารที่ย่อยแล้วซึ่งเป็นกรดมาพบกับเยื่อบุผิวของลำไส้เล็กส่วนต้นก่อนที่จะผสมกับสารคัดหลั่งที่เป็นด่างของลำไส้เล็กส่วนต้น^{[ 26 ]}แผลในลำไส้เล็กส่วนต้นอาจทำให้เกิดอาการปวดท้องและอาหารไม่ย่อย ซ้ำๆ และมักได้รับการตรวจวินิจฉัยโดยใช้การทดสอบลมหายใจยูเรียเพื่อตรวจหาแบคทีเรีย และการส่องกล้องเพื่อยืนยันการเกิดแผลและเก็บตัวอย่างเนื้อเยื่อหากได้รับการรักษา มักจะรักษาด้วยยาปฏิชีวนะที่มุ่งเป้าไปที่การกำจัดแบคทีเรีย และยาต้านกรดและยาลดกรดเพื่อลดความเป็นกรดในกระเพาะอาหาร^{[ 27 ]}

แนวทางปฏิบัติของ สมาคมโรคทางเดินอาหารแห่งอังกฤษระบุว่าจำเป็นต้องมีการตรวจชิ้นเนื้อลำไส้เล็กส่วนต้นเพื่อวินิจฉัยโรคเซลิแอค ในผู้ใหญ่ การตรวจชิ้นเนื้อควรทำในขณะที่ผู้ป่วยกำลังรับประทานอาหารที่มีกลูเตน^{[ 28 ]}

มะเร็งดูโอเดนัมเป็นมะเร็งในส่วนแรกของลำไส้เล็ก มะเร็งดูโอเดนัมค่อนข้างหายากเมื่อเทียบกับมะเร็งกระเพาะอาหารและมะเร็งลำไส้ใหญ่เนื้องอกร้ายในดูโอเดนัมคิดเป็นเพียงประมาณ 0.3% ของเนื้องอกในระบบทางเดินอาหารทั้งหมด แต่คิดเป็นประมาณครึ่งหนึ่งของเนื้อเยื่อมะเร็งที่พัฒนาในลำไส้เล็ก^{[ 29 ]}โดยทั่วไปแล้วมักพบว่าเนื้อเยื่อมะเร็งเป็นอะเดโนคาร์ซิโนมาซึ่งหมายความว่าเนื้อเยื่อมะเร็งเกิดขึ้นจากเซลล์ต่อมในเนื้อเยื่อบุผิวที่บุดูโอเดนัม^{[ 30 ]}

อาหารตะวันตกทำให้เกิดภาวะเยื่อบุลำไส้เล็กส่วนต้นเจริญมากเกินไปและการทำงานผิดปกติของลำไส้เล็กส่วนต้น^{[ 31 ]}ซึ่งเป็นสาเหตุของภาวะดื้อต่ออินซูลิน โรคเบาหวานชนิดที่ 2 และโรคอ้วน^{[ 32 ] [ 33 ]}ภาวะเยื่อบุลำไส้เล็กส่วนต้นเจริญมากเกินไปที่เกิดจากอาหารประกอบด้วยมวลเยื่อบุที่เพิ่ม ขึ้น ^{[ 34 ]}ความยาวของวิลลัสที่ เพิ่มขึ้น ^{[ 32 ] [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]}ความหนาแน่นของคริปต์ที่ลดลง^{[ 32 ]}การแพร่กระจายของเซลล์เอ็นเทอโรเอนโดครีน^{[ 38 ]}มวลของเซลล์เอ็นเทอโรไซต์ที่เพิ่มขึ้น^{[ 39 ]}และการสะสมของหยดไขมันในเยื่อบุ^{[ 40 ] [ 41 ]}ความผิดปกติของลำไส้เล็กส่วนต้นที่เกิดจากอาหาร ได้แก่ การดูดซึมสารอาหารในลำไส้เล็กส่วนต้นที่เพิ่มขึ้น^{[ 35 ] [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ]}การหลั่งฮอร์โมนในลำไส้เล็กส่วนต้นที่เปลี่ยนแปลงไป^{[ 32 ] [ 38 ]}และการทำงานของเซลล์ประสาทรับความรู้สึกจากเส้นประสาทเวกัสในลำไส้ที่เปลี่ยนแปลงไป^{[ 45 ]}

การอักเสบของลำไส้เล็กส่วนต้นเรียกว่าduodenitisมีสาเหตุที่ทราบได้หลายประการ^{[ 46 ]}โรคเซลิแอคและโรคลำไส้อักเสบเป็นสองในสาเหตุที่ทราบ^{[ 47 ]}