Эпителиальная ткань
Основной особенностью эпителиальной ткани является ее расположение на границе с внешней или внутренней окружающей средой (покрывающая функция).
В структурном отношении эпителиальные ткани характеризуются скоплением клеток, плотно соединенных между собой межклеточными контактами.
Слой эпителиальных клеток располагается на базальной мембране, под которой лежит соединительная ткань, богатая кровеносными сосудами.
В первую очередь эпителиальная ткань обеспечивает разграничительную, барьерную функцию. Эпителий образует барьеры между внутренней средой организма и внешней. Немногими исключениями из общего правила служат эпителии, разграничивающие две области внутренней среды, например выстилающие полости тела (мезотелий, эндотелий роговой оболочки) или сосуды (эндотелий). Производными основной разграничительной функции являются другие функции. Это защитная, транспортная (перенос метаболитов и др.), всасывающая, секреторная, экскреторная (удаление из организма продуктов обмена), сенсорная (восприятие механических, сенсорных, химических сигналов).
Эпителиальные ткани происходят из различных зародышевых листков — эктодермы (эпидермис, эпителиальная выстилка дыхательной системы, передний эпителий роговой оболочки и др.), мезенхимы (выстилка кровеносных сосудов и др.), энтодермы (эпителий кишечника и др.), нейроэпителия (эпендимная глия, выстилка мозговых оболочек и др.). Необходимо отметить, что в офтальмологии термин «эпителий» распространяется и на такие производные нейроэпителия, как пигментный эпителий сетчатки, ресничного тела, радужной оболочки.
В структурном отношении эпителиальные ткани подразделяются на однослойный и многослойный эпителий (рис. 1.4.1 —1.4.3). Однослойные эпителии представляют собой один слой клеток, а многослойные состоят из большого количества плотно сцепленных между собой клеточных слоев.
Однослойные эпителии, в свою очередь, подразделяются на плоский (эндотелий роговицы), кубический (центральные зоны эпителия капсулы хрусталика), цилиндрический. То есть учитывается форма клеток.
Многослойные эпителии разделяются на многослойный плоский ороговевающий (эпителий кожи век), многослойный плоский неорого-вевающий эпителий (передний эпителий роговой оболочки, эпителий конъюнктивы). В последних случаях учитывается как форма поверхностно лежащего слоя эпителиальных клеток, так и появление специализированной функции, т. е. синтез кератогиалина.
Существует еще ряд реже встречающихся морфологических типов эпителиальной ткани, являющихся вариантами строения вышеперечисленных двух типов (многорядный, многослойный цилиндрический, переходный и др.).
Характерной особенностью эпителиальной ткани является наличие различного типа межклеточных контактов, обеспечивающих мощное сцепление клеток между собой и прикрепление клеток или клеточного пласта к базальной мембране. Это зона замыкания, десмосома, полу-десмосома (структура, обеспечивающая сцепление эпителиальной клетки с базальной мембраной), щелевой контакт.
Необходимо остановиться на особенностях регуляции пролиферации и дифференциации эпителиальных тканей. Эти процессы регулируются рядом биологически активных веществ,
часть которых выделяется клетками подлежащей соединительной ткани. Наиболее важными из них являются цитокины, в частности эпи-дермальный фактор роста, интерлейкины 1 и 6, инсулиноподобные факторы роста I и II, трансформирующий фактор роста — альфа. А также витамины А и D. Перечисленные факторы имеют большое значение не только в обычных условиях существования эпителиальной ткани, но также в процессах репарации. Нарушение их синтеза приводит к развитию ряда заболеваний. Используются они также в лечении.
Разновидностью эпителиальной ткани являются и железы. В зависимости от типа секреции они и подразделяются на экзокринные железы, выводящие секрет посредством системы протоков на поверхность эпителиальной ткани (слезная железа, придатки кожи века), и эндокринные железы, не имеющие выводных протоков и выводящие свой секрет во внутреннюю среду организма через кровеносную систему.
Экзокринные железы исключительно разнообразны по строению (рис. 1.4.4, 1.4.5). В зависимости от особенностей структурной организации железистых эпителиальных клеток железы подразделяют на одно- и многоклеточные. Примером одноклеточных желез являются бокаловидные клетки конъюнктивального свода. Многоклеточные железы подразделяются на простые (обладающие одним выводным протоком) и сложные (наличие системы выводных протоков, собирающихся в проток большего калибра). Как простые, так и сложные железы подразделяются на трубчатые, альвеолярные и альвеолярно-трубчатые (рис 1.4.4, 1.4.5).
По механизму выведения секрета железы разделяют на мерокринные (без нарушения структуры клетки), апокринные (с отделением в секрет части апикальной цитоплазмы) и го-локринные (с полным разрушением клеток с выделением их фрагментов в секрет). В организме человека большинство желез относится к мерокринным. Апокринных желез немного (например, часть потовых желез, молочные). К голокринным относятся лишь сальные (например, мейбомиевы железы век).
Необходимо указать и на то, что железы классифицируют и по типу выделяемого секрета. При этом выделяют белковые (серозные), слизистые, смешанные (белково-слизис-тые), липидные и др. железы.
В связи с особенностями функционирования эпителиальные клетки желез обладают и определенной организацией цитоплазмы. Ядра железистых клеток обычно крупные, с преобладанием эухроматина, одним или несколькими крупными ядрышками. Цитоплазма железистых клеток содержит хорошо развитый синтетический аппарат, морфологические и функциональные особенности которого зависят от химической природы продуцируемого секрета. Большое количество митохондрий, поскольку для синтеза секрета необходима энергия. Помимо перечисленных особенностей железистые клетки в цитоплазме содержат также продукты секреции (рис. 1.4.6). В зависимости от типа секреции и секретируемого вещества секрет окрашивается различными гистологическими красителями или выявляется специфическими гистохимическими методами.
Рис. 1.4.6. Голокринная железа (сальная железа кожи). Ультраструктурные особенности железистых клеток:
/—базальная клетка; 2—ядро; 3—коллагеновые волокна;
4—базальная мембрана; 5—мембрана секреторных вакуолей;
6 — вакуоли, содержащие липиды
В заключение описания эпителиальной ткани нельзя обойти вопрос о важном свойстве этой ткани, а именно высокой способности эпителия к физиологической и репаративной регенерации. Особенно это относится к переднему эпителию роговой оболочки. Последний способен восстановиться спустя несколько часов после субтотального повреждения эпителиального пласта.
Строение и основные свойства клетки
2. Понятие о тканях. Виды тканей.
3. Строениие и функции эпителиальной ткани.
4. Виды эпителия.
Цель:знать строение и свойства клетки, виды тканей. Представлять классификацию эпителия и местопоожение его в организме. Уметь отличать эпителиальную тканьь по морфологическим признакам от других тканей.
Клетка – это элементарная живая система, основа строения, развития и жизнедеятельности всех животных и растений. Наука о клетке – цитология ( греч. сytos – клетка, logos – наука). Зоолог Т.Шванн в 1839 г. впервые сформулировал клеточную теорию: клетка представляет основную единицу строения всех живых организмов, клетки животных и растений сходны по своему строению, вне клетки нет жизни.
Клетки существуют как самостоятельные организмы (простейшие, бактерии), и в состааве многоклеточных организмов, в которых имеютсяя половые клетки, служащие для размножения, и клетки тела (соматические), различные по строению и функциям (нервные, костные, секреторнные и т.д.).Размеры клеток человека находятся в диапазоне от 7 мкм (лимфоциты) до 200-500 мкм (женская яйцеклетка, гладкие миоциты).В состав любой клетки входят белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты, АТФ, минеральные соли и вода.
Из неорганических веществ в клетке содержится больше всего воды (70-80%), из органических – белков (10-20%).Основными частями клетки являются: ядро, цитоплазма, клеточная оболочка (цитолемма).
КЛЕТКА
ЯДРО ЦИТОПЛАЗМА ЦИТОЛЕММА
• нуклеоплазма — гиалоплазма
• 1-2 ядрышка — органеллы
• хроматин (эндоплазматическая сеть
комплекс КТольджи
клеточный центр
митохондрии
лизосомы
специального назначения)
— включения.
Ядро клетки находится в цитоплазме и отграничено от нее ядерной
оболочкой — нуклеолеммой.
Оно служит местом сосредоточения генов,
основным химическим веществом которых является ДНК. Ядро регулирует формообразовательные процессы клетки и все ее жизненные отправления. Нуклеоплазма обеспечивает взаимодействие различных ядерных структур, ядрышки участвуют в синтезе клеточных белков и некоторых ферментов, хроматин содержит хромосомы с генами – носителями наследственности.
Гиалоплазма (греч. hyalos — стекло) — основная плазма цитоплазмы,
является истинной внутренней средой клетки. Она объединяет все клеточные ультраструктуры (ядро, органеллы, включения) и обеспечивает химическое взаимодействие их друг с другом.
Органеллы (органоиды) — это постоянные ультраструктуры цитоплазмы, выполняющие в клетке определенные функции. К ним относятся:
1) эндоплазматическая сеть — система разветвленных каналов и полостей, образованная двойными мембранами, связанными с клеточной оболочкой.
На стенках каналов имеются мельчайшие тельца — рибосомы, являющиеся центрами синтеза белка;
2) комплекс К.Гольджи, или внутренний сетчатый аппарат, — имеет сетки и содержит вакуоли разной величины (лат. vacuum — пустой), участвует в выделительной функции клеток и в образовании лизосом;
3) клеточный центр — цитоцентр состоит из шаровидного плотного тела- центросферы, внутри которого лежат 2 плотных тельца – центриоли, связанные между собой перемычкой. Располагается ближе к ядру, принимает участие в делении клетки, обеспечивая равномерное распределение хромосом между дочерними клетками;
4) митохондрии (греч. mitos — нить, chondros — зерно) имеют вид зернышек,палочек, нитей. В них осуществляется синтез АТФ.
5) лизосомы — пузырьки, заполненные ферментами, которые регулируют обменные процессы в клетке и обладают пищеварительной (фагоцитарной) активностью.
6) органеллы специального назначения: миофибриллы, нейрофибриллы, тонофибриллы, реснички, ворсинки, жгутики, выполняющие специфическую функцию клетки.
Цитоплазматические включения — это непостоянные образования в виде
гранул, капель и вакуолей, содержащих белки, жиры, углеводы, пигмент.
Клеточная оболочка — цитолемма, или плазмолемма, покрывает клетку с поверхности и отделяет ее от окружающей среды.
Является полупроницаемой и регулирует поступление веществ в клетку и выход их из нее.
Межклеточное вещество находится между клетками. В одних тканях оно жидкое (например, в крови), а в других состоит из аморфного (бесструктурного) вещества.
Любая живая клетка обладает следующими основными свойствами:
1) обменом веществ, или метаболизмом (главное жизненное свойство),
2) чувствительностью (раздражимостью);
3) способностью к размножению (самовоспроизведению);
4) способностью к росту, т.е. увеличению размеров и объема клеточных структур и самой клетки;
5) способностью к развитию, т.е. приобретению клеткой специфических функций;
6) секрецией, т.е. выделением различных веществ;
7) передвижением (лейкоциты, гистиоциты, сперматозоиды)
8) фагоцитозом (лейкоциты, макрофаги и др.).
2. Ткань — это система клеток, сходная по происхождений), строению и функциям.
В состав тканей входят также тканевая жидкость и продукты жизнедеятельности клеток. Учение о тканях называется гистологией (греч. histos — ткань, logos — учение, наука).В соответствии с особенностями строения, функции и развития различают следующие виды тканей:
1) эпителиальную, или покровную;
2) соединительную (ткани внутренней среды);
3) мышечную;
4) нервную.
Особое место в организме человека занимает кровь и лимфа — жидкая ткань, выполняющая дыхательную, трофическую и защитную функции.
В организме все ткани тесно связаны между собой морфологически и функционально.
Морфологическая связь обусловлена тем, что различные ткани входят в состав одних и тех же органов. Функциональная связь проявляется в том, что деятельность разных тканей, входящих в состав органов, согласована.
Клеточные и неклеточные элементы тканей в процессе жизнедеятельности изнашиваются и отмирают (физиологическая дегенерация) и восстанавливаются (физиологическая регенерация).
При повреждении тканей происходит также их восстановление (репаративная регенерация).
Однако не у всех тканей этот процесс протекает одинаково.
Эпителиальная, соединительная, гладкая мышечная ткань и клетки крови регенерируют хорошо. Поперечнополосатая мышечная ткань восстанавливается лишь при определенных условиях. В нервной ткани восстанавливаются только нервные волокна. Деление нервных клеток в организме взрослого человека не установлено.
Эпителиальная ткань (эпителий) — это ткань, покрывающая поверхность кожи, роговицу глаза, а также выстилающая все полости организма, внутреннюю поверхность полых органов пищеварительной, дыхательной, мочеполовой систем, входит в состав большинства желез организма. В связи с этим различают покровный и железистый эпителий.
Покровный эпителий, являясь пограничной тканью, осуществляет:
1) защитную функцию, предохраняя подлежащие ткани от различных внешних воздействий: химических, механических, инфекционных.
2) обмен веществ организма с окружающей средой, выполняя функции газообмена в легких, всасывания в тонком кишечнике, выделения продуктов обмена (метаболитов);
3) создание условий для подвижности внутренних органов в серозных полостях: сердца, легких, кишечника и т.д.
Железистый эпителий осуществляет секреторную функцию, т.е.образует и выделяет специфические продукты — секреты, которые используются в процессах, протекающих в организме.
Морфологически эпителиальная ткань отличается от других тканей организма следующими признаками:
1) она всегда занимает пограничное положение, поскольку располагается на границе внешней и внутренней сред организма;
2) она представляет собой пласты клеток — эпителиоцитов, которые имеют неодинаковую форму и строение в различных видах эпителия;
3) между клетками эпителия нет межклеточного вещества, и клетки
связаны друг с другом с помощью различных контактов.
4) клетки эпителия расположены на базальной мембране (пластинке толщиной около 1 мкм, которой он отделен от подлежащей соединительной ткани.
Базальная мембрана состоит из аморфного вещества и фибриллярных структур;
5) клетки эпителия обладают полярностью, т.е. базальные и верхушечные отделы клеток имеют разное строение;»
6) эпителий не содержит кровеносных сосудов, поэтому питание клеток
осуществляется путем диффузии питательных веществ через базальную мембрану из подлежащих тканей;»
7) наличие тонофибрилл — нитчатых структур, придающих прочность эпителиальным клеткам.
Существует несколько классификаций эпителия, в основу которых положены различные признаки: происхождение, строение, функции.Из них наибольшее распространение получила морфологическая классификация, учитывающая отношение клеток к базальной мембране и их форму на свободной апикальной (лат. apex — вершина) части эпителиального пласта. В этой классификации отражено строение эпителия, зависящее от его функции.
Однослойный плоский эпителий представлен в организме эндотелием и мезотелием. Эндотелий выстилает кровеносные, лимфатические сосуды, камеры сердца. Мезотелий покрывает серозные оболочки полости брюшины, плевры и перикарда. Однослойный кубический эпителий выстилает часть почечных канальцев, протоки многих желез и мелкие бронхи.
Однослойный призматический эпителий имеет слизистая оболочка желудка, тонкого и толстого кишечника, матки, маточных труб, желчного пузыря, ряда протоков печени, поджелудочной железы, части канальцев почки. В органах, где происходят процессы всасывания, эпителиальные клетки имеют всасывающую каемку, состоящую из большого числа микроворсинок.
Однослойный многорядный мерцательный эпителий выстилает воздухоносные пути: полость носа, носоглотку, гортань, трахею, бронхи и др.
Многослойный плоский неороговевающий эпителий покрывает снаружи роговицу глаза и слизистую оболочку полости рта и пищевода.Многослойный плоский ороговевающий эпителий образует поверхностный слой кржи и называется эпидермисом. Переходный эпителий типичен для мочеотводящих органов: лоханок почек, мочеточников, мочевого пузыря, стенки которых подвержены значительному растяжению при наполнении мочой.
Экзокринные железы выделяют свой секрет в полости внутренних органов или на поверхность тела.
Они, как правило, имеют выводные протоки. Эндокринные железы не имеют протоков и выделяют секрет (гормоны) в кровь или лимфу.
Общая характеристика эпителиальных тканей
Эпителиальные ткани — это совокупность дифференцированных клеток, тесно расположенных в виде пласта на базальной мембране, на границе с внешней или внутренней средой, а также образующих большинство желёз организма.
Признаки эпителиальной ткани:
Клетки располагаются пластами.
2. Имеется базальная мембрана, выполняющая механическую (закрепление эпителиоцитов), трофическую и барьерную (избирательный транспорт веществ) функции.
3. Клетки тесно связаны друг с другом.
4. Клетки обладают полярностью (апикальная и базальная части).
5. Отсутствуют кровеносные сосуды. Питание эпителиоцитов осуществляется диффузно через базальную мембрану со стороны подлежащей соединительной ткани.
Отсутствует межклеточное вещество.
7. Высокая способность к регенерации. Восстановление эпителия происходит вследствие митотического деления и дифференцировки стволовых клеток.
Гистоморфология поверхностных и железистых эпителиев
Различают две группы эпителиальных тканей: поверхностные эпителии (покровные и выстилающие) и железистые эпителии.
Поверхностные эпителии — покрывают органы снаружи и изнутри, отделяют организм и его органы от окружающей их среды и участвуют в обмене веществ между ними, осуществляя функции поглощения веществ и выделения продуктов обмена.
Покровный эпителий выполняет защитную функцию, предохраняя подлежащие ткани организма от различных внешних воздействий — химических, механических, инфекционных и других. Эпителий, покрывающий внутренние органы, создает условия для их подвижности, например для движения сердца при его сокращении, движения легких при вдохе и выдохе.
Среди поверхностных эпителиев, различают две основные группы: однослойные и многослойные. В однослойных эпителиях все клетки связаны с базальной мембраной, а в многослойных с ней непосредственно связан лишь один нижний слой клеток.
Однослойный эпителий может быть двух типов: однорядным и многорядным.
У однорядного эпителия все клетки имеют одинаковую форму — плоскую, кубическую или призматическую, а их ядра лежат на одном уровне, т.е. в один ряд. Однослойный эпителий, имеющий клетки различной формы и высоты, ядра которых лежат на разных уровнях, т.е. в несколько рядов, носит название многорядного.
Многослойный эпителий бывает многослойным плоским ороговевающим, многослойным плоским неороговевающим и переходным.
Железистый эпителий образует секреторные отделы и выводные протоки экзокринных желез, осуществляет секреторную функцию, т.е.
синтезирует и выделяет специфические продукты — секреты, которые используются в процессах, протекающих в организме.
Эпителии развиваются из всех трех зародышевых листков.
Поверхностный эпителий.
Однослойные однорядные эпителии.
По форме клеток они могут быть плоскими, кубическими, призматическими.
Однослойный плоский эпителий представлен в организме мезотелием и эндотелием.
Мезотелий покрывает серозные оболочки. Клетки мезотелия плоские, имеют полигональную форму и неровные края. На свободной поверхности клетки имеются микроворсинки.
Через мезотелий происходят выделение и всасывание серозной жидкости. Благодаря его гладкой поверхности легко осуществляется скольжение внутренних органов. Мезотелий препятствует образованию спаек между органами брюшной или грудной полостей, развитие которых возможно при нарушении его целостности.
Эндотелий изнутри выстилает кровеносные и лимфатические сосуды, а также камеры сердца. Он представляет собой пласт плоских клеток — эндотелиоцитов, лежащих в один слой на базальной мембране.
Эндотелий, располагаясь в сосудах на границе с лимфой или кровью, участвует в обмене веществ и газов между ними и другими тканями. При его повреждении возможны изменение кровотока в сосудах и образование в их просвете сгустков крови — тромбов.
Однослойный кубический эпителий выстилает часть почечных канальцев.
Эпителий почечных канальцев выполняет функцию обратного всасывания ряда веществ из первичной мочи в кровь.
Однослойный призматический эпителий характерен для среднего отдела пищеварительной системы.
Он выстилает внутреннюю поверхность желудка, тонкой и толстой кишки, желчного пузыря, ряда протоков печени и поджелудочной железы.
В желудке в однослойном призматическом эпителии все клетки являются железистыми, продуцирующими слизь, которая защищает стенку желудка от грубого влияния пищи и переваривающего действия желудочного сока.
В тонком и толстом кишечнике эпителий однослойный призматический каемчатый. Он состоит из:
Цилиндрических каемчатых эпителиоцитов— наиболее многочисленные клетки кишечного эпителия, выполняющие основную всасывательную функцию кишечника.
На апикальной поверхности клеток имеется каемка, образованная микроворсинками. Общее число микроворсинок на поверхности одной клетки колеблется в широких пределах — от 500 до 3000. Микроворсинки покрыты снаружи гликокаликсом, который адсорбирует ферменты, участвующие в пристеночном (контактном) пищеварении.
За счет микроворсинок активная поверхность всасывания кишки возрастает в 30-40 раз.
Бакаловидных клеток— это по сути дела одноклеточные слизистые железы, расположенные среди столбчатых эпителиоцитов. Они вырабатывают муцины, выполняющие защитную функцию и способствующие продвижению пищи в кишечнике.
Количество клеток возрастает по направлению к дистальному отделу кишечника. Форма клеток меняется в различные фазы секреторного цикла от призматической до бокаловидной.
Клетки Панета, или экзокриноциты с ацидофильными гранулами, постоянно находятся в криптах (по 6-8 клеток) тощей и подвздошной кишок. В апикальной части этих клеток определяются ацидофильные секреторные гранулы. Клетки выделяют секрет, богатый ферментом пептидазой, лизоцим и др. Полагают, что секрет клеток нейтрализует соляную кислоту содержимого кишечника, участвует в расщеплении дипептидов до аминокислот, обладает антибактериальными свойствами.
Эндокриноциты.
Среди эндокринных клеток различают несколько видов клеток, секретирующих различные гормоны: мелатонин, серотонин, энтероглюкагон; холецистокинин; вырабатывают соматостатин. Эндокриноциты составляют около 0,5% общего числа клеток кишечного эпителия. Обновляются эти клетки значительно медленнее, чем эпителиоциты.
Обновление клеточного состава кишечного эпителия происходит за 4-5 суток в двенадцатиперстной кишке и несколько медленнее (за 5-6 суток) в подвздошной кишке.
Молодифференцированные клетки — участвуют в регенерации эпителия.
Однослойные многорядные эпителиивыстилают воздухоносные пути (носовую полость, трахею, бронхи) и маточные трубы.
Состоит из реснитчатых, бокаловидных и базальных клеток.
Реснитчатые (или мерцательные) клетки высокие, призматической формы на апикальной поверхности есть реснички, которые с помощью сгибательных движений (т.н.
«мерцаний») очищают вдыхаемый воздух от частиц пыли, выталкивая их в направлении носоглотки. Бокаловидные клетки секретируют на поверхность эпителия слизь. Базальные клетки низкие, лежат на базальной мембране, относятся к камбиальным клеткам, которые делятся и дифференцируются в реснитчатые и бокаловидные клетки, участвуя, таким образом, в регенерации эпителия.
Многослойный плоский неороговевающий эпителий покрывает снаружи роговицу глаза, выстилает слизистую оболочку ротовой полости и пищевода.
В нем различают три слоя: базальный, шиповатый и плоский.
