直肠是大肠的末端，上端平第3骶骨上缘平面，与乙状结肠相连，向下沿骶尾骨屈曲，穿过盆底终于齿线，与肛管连接，长12～15cm。直肠与乙状结肠连接处最窄，向下扩大成直肠壶腹，是大肠最阔部分，下端又变狭窄，形成两头狭小，中间宽阔。
直肠上三分之一的前面及其两侧有腹膜遮盖，中三分之一仅在前面有腹膜，然后在此反折成直肠膀胱陷窝或直肠子宫陷窝。腹膜反折与肛门之距离约7.5cm，在女性则较低。直肠后面无腹膜遮盖。
直肠壁肌层由上到下逐渐增厚，接近肛管时尤为显著。直肠壁分为4层，最内一层称为粘膜层，是肠腔壁；其深面为粘膜下层，直肠壁最外一层称为浆膜层，粘膜下层和浆膜层之间为直肠肌层。直肠的肌肉层是直肠壁的最厚部分，分为环肌和纵肌两层，环肌在内，纵肌在外，纵肌在直肠前后比在两侧稍厚，上连乙状结肠纵肌，下与提肛肌和内、外括约肌相连。环肌肌纤维在直肠上部较少，下部较发达，到肛管形成肛门内括约肌。
直肠前面在男性与前列腺、精囊、输精管及膀胱毗邻，在女性与阴道、子宫颈及子宫毗邻，其间借直肠膀胱筋膜相隔，由于此筋膜较厚，有防止恶性肿瘤早期蔓延作用。直肠后面有骶骨、尾骨、提肛肌、骶前静脉丛和骶前神经丛，两侧有坐骨、髂内动脉、坐骨神经及输尿管。
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