Эпителиальная ткань: строение, функции, особенности
Эпителиальная ткань (ЭТ), или эпителий (лат. epithelium), — это защитный непрерывный слой плотно упакованных клеток. Эпителий покрывает все внешние и внутренние поверхности тела, выстилает полости и полые органы, образует основу желёз. Несколько примеров показывают, насколько широко ткань работает в организме:
- Эпителий формирует наружный слой кожи — эпидермис;
- Эпителий входит в секреторные органы — потовые железы и щитовидную железу;
- Эпителий выстилает дыхательные пути: его волосковидные реснички отметают пыль и патогены, не пуская их в лёгкие;
- Эпителий покрывает внутреннюю поверхность пищеварительного тракта, а в кишечнике всасывает питательные вещества из переваренной пищи.
Характеристики
Эпителий образует непрерывный слой из плотно прилегающих эпителиальных клеток (ЭК). Межклеточного вещества, или матрикса, между ними почти нет — клетки стоят вплотную, без промежутков. Поэтому эпителий отличает высокая клеточность.
Соединительная ткань устроена иначе: её клетки разнесены и погружены в матрикс. Из-за этого соединительная ткань малоклеточна — прямая противоположность эпителию.
Межклеточная адгезия и другие соединения
Эпителиальные клетки скрепляются друг с другом через специальные контакты. Основных типов три:
- Плотные соединения прочно связывают соседние клетки и не дают жидкости просачиваться сквозь ткань;
- Слипчивые соединения скрепляют цитоскелеты двух клеток и передают между ними механические силы;
- Щелевые контакты пропускают ионы и молекулы из клетки в клетку.
Полярность
Эпителиальная клетка держит форму куба или параллелепипеда, чтобы барьер оставался целым. У куба шесть граней, и каждая грань клетки отличается от других. Эту внутреннюю асимметрию называют полярностью.
Апикальная грань смотрит наружу — во внешнюю среду или в жидкость организма. Боковые грани (их четыре) плотно связаны с соседними клетками межклеточными соединениями. Базальная грань крепится к подлежащей соединительной ткани через базальную мембрану.
Базальная мембрана
Базальная мембрана отделяет эпителий от соединительных тканей под ним и состоит из двух частей. Базальную пластинку из волокон и полисахаридов секретируют сами эпителиальные клетки. Ретикулярную пластинку, что лежит ближе к соединительной ткани, наполняют белки коллагена — их вырабатывают фибробласты, клетки соединительной ткани.
Бессосудистость и иннервация
Кровеносные сосуды в эпителий не заходят — поэтому ткань называют аваскулярной, то есть бессосудистой. Питание эпителий получает из капилляров подлежащей соединительной ткани, а вещества между двумя тканями переходят диффузией.
Нервные окончания, в отличие от сосудов, в эпителий проникают: ткань иннервирована и имеет собственные нервы.
Регенерация
Эпителий выстилает поверхности тела и постоянно встречает агрессивную среду — бактерии, кислоты, дым. Спасает высокая регенеративная способность: пока клетки получают достаточно питания, они делятся и быстро заменяют погибших соседей, поспевая за высоким оборотом ткани.
Строение
Эпителиальную клетку окружает мембрана. Внутри клетка держит одно ядро и набор органелл: митохондрии, эндоплазматический ретикулум, рибосомы, аппарат Гольджи, пероксисомы и лизосомы. Часть клеток несёт на поверхности особые структуры под конкретные задачи.
Реснички
Реснички — крохотные волосковидные выросты на эпителиальных клетках; одна клетка несёт их тысячами. Реснички бьются синхронно и сметают мелкие частицы с поверхности, которую выстилает эпителий.
Так эпителий дыхательных путей ресничками ловит пыль и бактерии и гонит их к ноздрям, оберегая лёгкие. А эпителий фаллопиевых труб ресничками продвигает яйцеклетку из яичника в матку.
Микроворсинки
Микроворсинки — крохотные пальцевидные выросты на эпителии кишечника. В отличие от ресничек, микроворсинки не двигаются, зато расширяют площадь клетки и помогают ей активнее всасывать вещества. Одна клетка тонкого кишечника несёт сотни тысяч микроворсинок: они забирают питательные вещества из пищи и заслоняют организм от кишечных бактерий.
Стереоцилии
Стереоцилии — это микроворсинки, похожие на реснички; они торчат с поверхности слуховых и вестибулярных сенсорных клеток. Эпителию внутреннего уха стереоцилии нужны для слуха и равновесия.
Классификация
Эпителий делят на два основных типа — поверхностный и железистый.
Поверхностный эпителий
Поверхностный эпителий классифицируют по числу слоёв, форме клеток и функции. По форме различают три вида. Кубовидные клетки повторяют форму куба и держат шаровидное ядро в центре. Столбчатые клетки высокие, прямоугольные, с овальным ядром у основания. Плоские клетки округлые, часто эллиптические и приплюснутые, с маленьким ядром в центре.
По числу слоёв эпителий бывает однослойным и многослойным. Однослойный тип делят ещё на два. Простой эпителий выкладывает клетки в один ряд — пример такого строения даёт простой кубический эпителий. Псевдомногослойный эпителий собирает клетки разной формы и размера в один слой, который лишь кажется многослойным; пример — псевдомногослойный цилиндрический эпителий. Оба подтипа часто включают специализированные клетки — например, бокаловидные, что выделяют слизь в слизистой оболочке.
Многослойный эпителий укладывает клетки в два и более слоёв и делится ещё на два вида — ороговевающий и переходный. Ороговевающий эпителий наполнен волокнистым белком кератином, а верхние клетки в нём почти мертвы — с минимальным ядром и цитоплазмой; так устроен ороговевающий многослойный плоский эпителий. Переходный эпителий собран из многих слоёв, которые уплощаются при растяжении.
Железистый эпителий
Железистый эпителий классифицируют по расположению относительно поверхностного слоя, по механизму секреции и по выделяемому веществу. Внутриэпителиальные железы лежат внутри поверхностного слоя, экстраэпителиальные — под ним. Внутриэпителиальных желёз два типа: бокаловидные клетки и секреторный эпителий. Бокаловидная клетка — одиночная, по виду напоминает трубочку с крупной вакуолью, полной слизи. Секреторный эпителий собран из столбчатых клеток, чья цитоплазма наполнена слизью, но вакуолей не держит. Внеэпителиальные клетки заканчиваются выводными протоками и участвуют в секреции.
По механизму секреции железистый эпителий делят на три группы. Мерокриновая (эккринная) секреция выбрасывает продукт экзоцитозом; по составу продукта такие железы бывают серозными или слизистыми — серозные производят белки вроде пищеварительных ферментов, слизистые выделяют слизь. Голокриновая секреция происходит, когда клетка дорастает, распадается и высвобождает накопленный внутри продукт. Апокриновая секреция отправляет наружу продукт вроде липидной капли, окружённой мембраной, — небольшим свёртком.
Где находится эпителиальная ткань?
Поверхностный эпителий встречается по всему телу и покрывает поверхности снаружи и внутри. Каждый его тип занимает своё место.
Однослойный эпителий чаще выстилает органы. Простой кубический эпителий располагается в почечных канальцах и железистых протоках. Простой цилиндрический эпителий проходит по всему пищеварительному тракту и части женского репродуктивного тракта — например, в фаллопиевых трубах. Псевдомногослойный цилиндрический эпителий выстилает дыхательные пути.
Многослойный плоский эпителий — самый частый из многослойных: он ороговевает на коже и не ороговевает в слизистых, например в слизистой рта. Многослойный кубический и столбчатый эпителий залегают в некоторых железах и протоках, но встречаются редко.
Железистый эпителий рассеян по поверхностному слою и по железам. Бокаловидные клетки выстилают кишечник, слизистую носа и дыхательные пути. Секреторные клетки встречаются в желудке и цервикальном канале. Внеэпителиальные железы залегают внутри органов — в поджелудочной, в слюнных железах рта, в потовых железах кожи.
Функции
Эпителий выполняет несколько жизненно важных задач. Клетки разбросаны по всему телу, поэтому каждая подстраивается под функцию своего органа. Один участок эпителия берёт на себя одну функцию или сразу несколько.
Защита
Эпителий покрывает всю поверхность тела и держит первую линию обороны от патогенов, травм и химических веществ. Наружный слой кожи — это толстый эпителий, эпидермис. Эпидермис заслоняет тело от повреждений, удерживает влагу, производит новые клетки кожи и содержит меланин, который задаёт цвет кожи.
Эпителий защищает и дыхательные пути. Реснички на клетках носа и верхних дыхательных путей задерживают пыль и не пускают её в лёгкие.
Секреция
Эпителий экзокринных и эндокринных желёз — щитовидной, слюнных, потовых, молочных — выделяет гормоны, ферменты, слюну, слизь, пот, молоко и другие жидкости. Крупные секреторные органы, печень и поджелудочная, тоже построены на эпителии. Выводные протоки, по которым железы отправляют вещества, состоят из того же эпителия.
Вот как эпителий разных желёз выделяет нужные организму вещества:
- Поджелудочная железа совмещает экзокринную и эндокринную работу. Ацинарный эпителий (экзокринный) гонит панкреатический сок по протоку в кишечник и помогает пищеварению. Островки поджелудочной (эндокринные) выбрасывают инсулин прямо в кровоток и регулируют уровень сахара.
- Подъязычные слюнные железы (экзокринные) лежат под языком и вырабатывают слюну.
- Щитовидная железа (эндокринная) в форме бабочки сидит внизу передней части шеи и выбрасывает гормоны щитовидной железы в кровоток.
Поглощение
Эпителий пищеварительного тракта всасывает воду и питательные вещества. Клетки кишечника собираются в ворсинки, расширяют площадь всасывания и забирают питательные вещества из пищи.
Обмен веществ
Эпителий управляет обменом веществ между организмом и внешней средой. Кислород и углекислый газ, например, переходят через тонкий эпителиальный слой альвеол лёгких.
Фильтрация и выделение
Выделение убирает отходы из тела. Эпителий почек выстраивает почечные канальцы, фильтрует кровь и переводит отходы в жидкость, что становится мочой. По ходу канальцев эпителий возвращает в кровь нужную воду, электролиты и питательные вещества — глюкозу и аминокислоты.
Ощущения
Эпителий кожи, носа, ушей и вкусовых луковиц несёт чувствительные нервные окончания. Эти рецепторы ловят внешние раздражители и передают сигналы в головной мозг.
Эпителий и глаз: почему это важно для зрения
Эпителий во многом держит на себе работу зрительной системы. Роговицу, прозрачную переднюю часть глаза, покрывает многослойный плоский эпителий: он защищает глаз от повреждений и инфекций и помогает тканям заживать после травм. Конъюнктиву — слизистую оболочку склеры и внутренней поверхности век — тоже выстилает эпителий, и он поддерживает увлажнение глаза, выделяя слёзную жидкость. Эпителий сетчатки участвует в обмене веществ и питает фоторецепторы, что отвечают за восприятие света и передачу зрительных сигналов в мозг. Так эпителий держит зрение здоровым и заслоняет глаз от повреждений.
Общие поражения
Эпителий обновляется быстро, поэтому самое частое связанное с ним заболевание — рак. Доброкачественная опухоль эпителия называется аденомой или папилломой и обычно появляется на коже или в пищеварительном тракте. Когда опухоль эпителия прорастает за базальную мембрану, её признают злокачественной и называют карциномой. Самые частые карциномы в мире — аденокарцинома лёгких, аденокарцинома толстой кишки и папиллярная карцинома щитовидной железы.
Эпителиальные клетки чаще других проходят метаплазию — меняют свой тип, — и это несёт риск озлокачествления. Метаплазию запускают перемены среды и стресс. При запущенной гастроэзофагеальной рефлюксной болезни (ГЭРБ) постоянная кислота, например, превращает плоский эпителий пищевода в столбчатый, выделяющий слизь; чем дольше это тянется, тем выше риск рака.
Эпителий поражают и другие болезни — от целиакии в пищеварительном тракте до вируса папилломы человека на поверхности кожи.
Наиболее важные факты
Эпителий выстилает большинство поверхностей тела и делится на поверхностный и железистый. Поверхностный эпителий классифицируют по числу слоёв, форме клеток и функции. Железистый эпителий классифицируют по расположению в поверхностном слое, механизму секреции и выделяемому веществу. Поверхностный эпителий встречается во всех выстилках и трактах тела, а железистый залегает между поверхностными клетками и внутри желёз. Функция эпителия меняется с типом и местом, но в основе сводится к защите, секреции и всасыванию. Из болезней эпителий чаще всего связывают с раком — например, с аденокарциномой толстой кишки.
Остались вопросы?
