Однослойный призматический эпителий выстилает что
ЭПИТЕЛИАЛЬНЫЕ ТКАНИ
Характеристика различных типов поверхностных эпителиев, регенерация и возрастные изменения.
Однослойные однорядные эпителии
По форме клеток могут быть плоскими, кубическими, призматическими.
Однослойный плоский эпителий представлен в организме мезотелием и эндотелием.
Мезотелий покрывает серозные оболочки (листки плевры, брюшины, околосердечной сумки). 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 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 (или реабсорбции) 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. Эпителиальные клетки связаны между собой с помощью десмосом, щелевых коммуникационных соединений, по типу замка, плотных замыкающих соединений. Благодаря последним в межклеточные щели эпителия не может проникнуть содержимое полости желудка, кишки и других полых органов.
В желудке в однослойном призматическом эпителии все клетки являются железистыми, продуцирующими слизь, которая защищает стенку желудка от грубого влияния комков пищи и переваривающего действия желудочного сока. Меньшая часть клеток эпителия представляет собой камбиальные эпителиоциты, способные делиться и дифференцироваться в железистые эпителиоциты. За счет этих клеток каждые 5 сут происходит полное обновление эпителия желудка — т.е. его физиологическая регенерация.
В тонкой кишке эпителий однослойный призматический каемчатый, активно участвующий в пищеварении. Он покрывает в кишке поверхность ворсинок и, в основном, состоит из каемчатых эпителиоцитов, среди которых располагаются железистые бокаловидные клетки. Каемка эпителиоцитов образована многочисленными микроворсинками, покрытыми гликокаликсом. В нем и мембране микроворсинок находятся ансамбли ферментов, которые осуществляют мембранное пищеварение — расщепление (гидролиз) веществ пищи до конечных продуктов и всасывание их (транспорт через мембрану и цитоплазму эпителиоцитов) в кровеносные и лимфатические капилляры подлежащей соединительной ткани.
Благодаря камбиальным (бескаемчатым) клеткам каемчатые эпителиоциты ворсинок полностью обновляются в течение 5—6 сут. Бокаловидные клетки выделяют слизь на поверхность эпителия. Слизь защищает его и подлежащие ткани от механических, химических и инфекционных воздействий. Эндокринные клетки нескольких видов, также входящие в состав эпителиальной выстилки кишечника, секретируют в кровь гормоны, которые осуществляют местную регуляцию функции органов пищеварительного аппарата.
Однослойные многорядные эпителии
Многорядные (псевдомногослойные) эпителии выстилают воздухоносные пути — носовую полость, трахею, бронхи, а также ряд других органов. В воздухоносных путях многорядный эпителий является реснитчатым, и содержит клетки, различные по форме и выполняемой функции.
Базальные клетки низкие, лежат на базальной мембране в глубине эпителиального пласта. Они относятся к камбиальным клеткам, которые делятся и дифференцируются в реснитчатые и бокаловидные клетки, участвуя, таким образом, в регенерации эпителия.
Реснитчатые (или мерцательные) клетки высокие, призматической формы. Их апикальная поверхность покрыта ресничками. В воздухоносных путях они 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. Все эти и другие виды клеток имеют разную форму и размеры, поэтому их ядра располагаются на разных уровнях эпителиального пласта: в верхнем ряду — ядра реснитчатых клеток, в нижнем — ядра базальных клеток, а в среднем — ядра вставочных, бокаловидных и эндокринных клеток.
Многослойные эпителии
Многослойный плоский неороговевающий эпителий покрывает снаружи роговицу глаза, выстилает полости рта и пищевода. В нем различают три слоя: базальный, шиповатый (промежуточный) и плоский (поверхностный). Базальный слой состоит из эпителиоцитов призматической формы, располагающихся на базальной мембране. Среди них имеются стволовые клетки, способные к митотическому делению. За счет вновь образованных клеток, вступающих в дифференцировку, происходит смена эпителиоцитов вышележащих слоев эпителия. Шиповатый слой состоит из клеток неправильной многоугольной формы. В базальном и шиповатом слоях в эпителиоцитах хорошо развиты тонофибриллы (пучки тонофиламентов из белка кератина), а между эпителиоцитами — десмосомы и другие виды контактов. Верхние слои эпителия образованы плоскими клетками. Заканчивая свой жизненный цикл, последние отмирают и отпадают (слущиваются) с поверхности эпителия.
Многослойный плоский ороговевающий эпителий покрывает поверхность кожи, образуя ее эпидермис, в котором происходит процесс ороговения, или кератинизации, связанный с дифференцировкой эпителиальных клеток — кератиноцитов в роговые чешуйки наружного слоя эпидермиса. В эпидермисе различают несколько слоев клеток — базальный, шиповатый, зернистый, блестящий и роговой. Последние три слоя особенно сильно выражены в коже ладоней и подошв.
Основную часть клеток в слоях эпидермиса составляют кератиноциты, которые по мере дифференцировки перемещаются из базального слоя в вышележащие слои. Базальный слой эпидермиса состоит из призматических по форме кератиноцитов, в цитоплазме которых синтезируется кератиновый белок, формирующий тонофиламенты. Здесь же находятся стволовые клетки дифферона кератиноцитов. Поэтому базальный слой называют ростковым, или герминативным.
Кроме кератиноцитов, в эпидермисе находятся другие диффероны клеток — меланоциты (или пигментные клетки), внутриэпидермальные макрофаги (или клетки Лангерганса), лимфоциты и некоторые другие.
Меланоциты с помощью пигмента меланина создают барьер, препятствующий воздействию ультрафиолетовых лучей на ядра базальных кератиноцитов. Клетки Лангерганса являются разновидностью макрофагов, участвуют в защитных иммунных реакциях и регулируют размножение кератиноцитов, образуя вместе с ними «пролиферативные единицы».
Роговой слой эпидермиса состоит из плоских многоугольной формы кератиноцитов — роговых чешуек, имеющих толстую оболочку с кератолинином и заполненных кератиновыми фибриллами, упакованными в аморфном матриксе. Между чешуйками находится цементирующее вещество — продукт кератиносом, богатый липидами и поэтому обладающий гидроизолирующим свойством. Самые наружные роговые чешуйки утрачивают связь друг с другом и постоянно отпадают с поверхности эпителия. На смену им приходят новые — вследствие размножения, дифференцировки и перемещения клеток из нижележащих слоев. Благодаря этим процессам, составляющим физиологическую регенерацию, в эпидермисе полностью обновляется состав кератиноцитов через каждые 3—4 нед. Значение процесса кератинизации (или ороговения) в эпидермисе заключается в том, что образующийся при этом роговой слой обладает устойчивостью к механическим и химическим воздействиям, плохой теплопроводностью и непроницаем для воды и многих водорастворимых ядовитых веществ.
Переходный эпителий
Этот вид многослойного эпителия типичен для мочеотводящих органов — лоханок почек, мочеточников, мочевого пузыря, стенки которых подвержены значительному растяжению при заполнении мочой. В нем различают несколько слоев клеток — базальный, промежуточный, поверхностный.
Базальный слой образован мелкими почти округлыми (темными) камбиальными клетками. В промежуточном слое располагаются клетки полигональной формы. Поверхностный слой состоит из очень крупных, нередко дву- и трехъядерных клеток, имеющих куполообразную или уплощенную форму в зависимости от состояния стенки органа. При растяжении стенки вследствие заполнения органа мочой эпителий становится более тонким и его поверхностные клетки уплощаются. Во время сокращения стенки органа толщина эпителиального пласта резко возрастает. При этом некоторые клетки в промежуточном слое какбы «выдавливаются» кверху и принимают грушевидную форму, а расположенные над ними поверхностные клетки — куполообразную форму. Между поверхностными клетками обнаружены плотные контакты, имеющие значение для предотвращения проникновения жидкости через стенку органа (например, мочевого пузыря).
Регенерация покровных эпителиев
Покровный эпителий, занимая пограничное положение, постоянно испытывает влияние внешней среды, поэтому эпителиальные клетки сравнительно быстро изнашиваются и погибают. Источником их восстановления являются стволовые клетки эпителия. Они сохраняют способность к делению в течение всей жизни организма. Размножаясь, часть вновь образованных клеток вступает в дифференцировку и превращается в эпителиоциты, подобные утраченным. Стволовые клетки в многослойных эпителиях находятся в базальном слое, в многорядных эпителиях к ним относятся базальные клетки, в однослойных эпителиях они располагаются в определенных участках: например, в тонкой кишке — в эпителии крипт, в желудке — в эпителии ямок, и шеек собственных желез. Высокая способность эпителия к физиологической регенерации служит основой для быстрого восстановления его в патологических условиях.
С возрастом в покровном эпителии наблюдается ослабление процессов обновления.
Эпителий хорошо иннервирован. В нем имеются многочисленные чувствительные нервные окончания — рецепторы.
Опасная дисплазия железистого эпителия шейки матки лечится только методом ФДТ
Дисплазия железистого эпителия шейки матки
Д.м.н., профессор Сеченовского университета, онколог, хирург, онкогинеколог, гинеколог-иммунолог, эксперт по лечению дисплазии, предраковых и опухолевых заболеваний шейки матки.
Если говорить совсем коротко, то железистая дисплазия – это предраковое заболевание шейки матки. Из-за особенности своего расположения оно практически не поддается лечению классическими хирургическими методами. Фотодинамическая терапия в этом случае – пожалуй, единственный эффективный способ лечения, который защищает от рецидивов и раковой трансформации.
А теперь обо всем по порядку.
Чтобы лучше понять, что такое железистая дисплазия шейки матки, мы немного погрузимся в теорию и изучим строение шейки матки.
Строение шейки матки: эктоцервикс, эндоцервикс. зона трансформации.
Участок шейки матки, который погружен во влагалище (синий прямоугольник) называется эктоцервиксом. Он покрыт многослойным плоским эпителием.
Участок шейки матки от наружного зева по направлению к матке называется цервикальным каналом шейки матки (оранжевый прямоугольник). Он покрыт эндоцервиксом, или железистым (цилиндрическим) эпителием.
Цервикальный канал не ровный, а складчатый. На медицинском языке эти складки называются криптами. Железы цилиндрического эпителия секретирует слизь, которая составляет основной объём нормальных выделений.
Так выглядят крипты шейки матки. Всю поверхность крипты выстилает цилиндрический эпителий.
Зона, в которой многослойный плоский эпителий переходит в железистый эпителий называется переходной зоной, или зоной трансформации. Обычно дисплазия начинает свое развитие в зоне трансформации – в ней идет непрерывное клеточное деление, и вирусу папилломы легче всего проникнуть сквозь слабую защиту незрелых клеток в необходимые для его выживания базальные клетки.
Переходная зона или зона трансформации.
Дисплазия представляет собой скопление измененных вирусом клеток. Такие клетки называются атипическими, а само заболевание чаще всего относится к предраковым.
Что такое «дисплазия метаплазированного эпителия»?
Мы уже выяснили: зона, в которой сходится плоский и цилиндрический эпителий, называется зоной трансформации. Втрое ее название – переходная зона.
Но это только на схеме она представляет собой ровную линию. На самом деле, в этой зоне один эпителий заходит на другой, как морские волны на песчаный берег. Молодой плоский эпителий перекрывает молодой цилиндрический. Такой незрелый плоский эпителий и называется метаплазированным.
Незрелый метаплазированный эпителий.
Само словосочетание «метаплазированный эпителий» вызывает много вопросов. Не скрывается ли за этой формулировкой рак? – Нет, не скрывается.
Хуже, если в вашей цитологии ничего про метаплазированный эпителий не написано. Это значит, что он отсутствует в мазке, и анализ взят неправильно (помните, я писал о том, что правильная цитология начинается в кабинете врача, а не в лаборатории?).
А теперь давайте обратим внимание на то, что написано в заключении. Если в заключении написано «на фоне метаплазии очаги дисплазии», перед нами дисплазия переходного эпителия. Так как в зоне трансформации идет непрерывный процесс интенсивного деления клеток, незрелые клетки менее защищены от заражения, и вирусу папилломы (причина дисплазии) как раз в области метаплазированного эпителия легче проникнуть в глубокий базальный слой и встроиться в ДНК клетки.
Именно поэтому шейку матку так тщательно осматривают и берут с нее анализ на цитологию – дисплазия обычно начинается в переходной зоне.
А теперь поговорим о том, что означает диагноз «интраэпителиальная дисплазия железистого эпителия шейки матки».
Что такое дисплазия цервикального канала и чем она опасна
«Интраэпителиальная дисплазия железистого эпителия шейки матки» – это так называемый «цитологический» или «гистологический» диагноз. Такое заключение пишет специалист в лаборатории после изучения вашего цитологического мазка или биопсии.
Он видит в микроскоп, что в клетках железистого эпителия происходит предраковая трансформация клеток.
Формулируя таким образом свое заключение, врач-морфолог подчеркивает, что процесс происходит не в зоне трансформации, а В ЦЕРВИКАЛЬНОМ КАНАЛЕ ШЕЙКИ МАТКИ.
Поэтому заболевание еще называют «цервикальная дисплазия», или «дисплазия канала».
Такой диагноз говорит о том, что при лечении его классическими методами вероятность рецидива заболевания приближается к 80%.
Классический метод лечения дисплазии называется конизацией шейки матки. Это операция, в ходе которой хирург удаляет кусочек эктоцервикса и эндоцервикса в форме конуса. Задача хирурга – удалить участок вместе с дисплазией.
Низкая (слева) и высокая (справа) конизация шейки матки.
Но такой способ лечения для диагноза «дисплазии цилиндрического эпителия» изначально порочен.
Дело в том, что при работе с цервикальным каналом хирург действует фактически вслепую. Он не видит зоны поражения, не может оценить ее размера, глубины и по факту удаляет ткани «на ощупь». Практика показывает, что после такого лечения частота рецидива дисплазии приближается к 80%.
Фактически, когда врач-морфолог в заключении описывает наличие проблемы в области железистого эпителия, он таким образом подчеркивает сложный характер расположения дисплазии и бесперспективность хирургической тактики лечения.
Этим недостатки хирургического метода не ограничиваются.
Во-первых, радикальность и как следствие, эффективность конизации – всегда сомнительна. Объясню почему. Крипты эндоцервикса достигают глубины 5 мм. У всех разная физиология, и хирург никак не может проверить, убрал ли он достаточно цилиндрического эпителия.
У нерожавших женщин глубокое удаление тканей чревато развитием осложнений, которые могут препятствовать зачатию, вынашиванию и родам (на эту тему читайте мою статью «Беременность после конизации шейки матки»). Хирурги знают об этом, и стараются проводить операцию максимально щадящим образом.
Определение границ изменённого дисплазией эпителия носит всегда субъективный характер. А при проведении конизации глубина конуса определяется хирургом «на глазок», здесь доказательная медицина не подсказывает хирургу как действовать. Глубина обычно определяется длиной электрода – «паруса», а не тяжестью диспластического процесса.
Недостаточно радикальная конизация, как следствие, вызывает закономерный рецидив.
Во-вторых, любое лечебное воздействие само по себе является для вируса провоцирующим фактором.
После лечения вирус начинает вести себя более агрессивно и приводит к быстрому рецидиву, который развивается по негативному сценарию: дисплазия 2 степени переходит в 3, а дисплазия 3 степени и рака ин ситу могут трансформироваться в инвазивный рак шейки матки.
В-третьих, хирургия делает вирус резистентным (устойчивым) К ЛЮБОМУ лечению, даже к фотодинамической терапии. Увы, и я, и коллеги часто наблюдаем это в своей практике.
При таком развитии событий рано или поздно возникнет необходимость в удалении матки. Именно поэтому при диагнозе «дисплазия эндоцервикса» я настоятельно не рекомендую делать конизацию, так как она не устраняет причину болезни.
Как избежать рецидива?
Избежать рецидива можно единственным способом – устранить измененные клетки вместе с причиной заболевания – вирусом папилломы человека.
К сожалению, механическое удаление в процессе конизации атипических клеток не приводит к выздоровлению. ВПЧ остается в цервикальном канале. В теории, вместе с очагами дисплазии удаляются и все зараженные ВПЧ клетки. Но на практике так не происходит.
Единственный метод, который позволяет убрать из цервикального канала ВПЧ и атипичные клетки, – это правильно и в полном объеме выполненная фотодинамическая терапия с соблюдением протокола проведения.
Цервикальная дисплазия шейки матки хорошо лечится методом фотодинамической терапии
Я не буду рассказывать о самой: фотодинамической терапии – об этом очень хорошо рассказывает это видео:
Фундаментальные исследования доказали, что лазерный свет глубоко проникает в ткани и запускает фотохимические реакции на глубине минимум 7 мм. Крипты (складки) цервикального канала имеют максимальную глубину 5 мм, поэтому даже самые глубоко залегающие атипические клетки попадают под лечебное воздействие.
При соблюдении протокола проведения ФДТ в ходе фотохимических реакций образуются активные токсичные формы кислорода, которые увеличивают реальную глубину лечебного воздействия до 1,5 см! Соответственно, фотодинамическое воздействие в полной мере оказывает необходимый лечебный эффект, и даже с запасом.
Положительный терапевтический результат процедуры достигается только при неукоснительном соблюдении протокола ФДТ, который включает в себя обязательное облучение и зоны эктоцервикса, и цервикального канала специальным цилиндрическим диффузором.
Этот диффузор вводится в полость цервикального канала на всю его глубину, и по периметру облучает все поле железистого эпителия.
Только такой подход позволяет полностью уничтожить патологические клетки и содержащийся в них вирус папилломы человека (ВПЧ) на всех участках шейки матки и говорить о качественно выполненном лечении.
При такой адекватно проведённой ФДТ ВПЧ уничтожаются в 93% случаев.
Хочу отметить, что до сих пор даже очень уважаемые мои коллеги допускают ошибки в обучении специалистов-гинекологов и не показывают им необходимость облучения цервикального канала при лечении дисплазии шейки матки.
В этом случае ФДТ не оказывает нужного лечебного воздействия. Воздействие осуществляется только в области эктоцервикса, а вся полость цервикального канала шейки матки остается не задействованной в лечении. Такой «урезанный» протокол ФДТ зачастую приводит к тем же печальным последствиям, что и конизация.
Я горжусь, что могу менять медицинскую практику вокруг себя в лучшую сторону. Так, методическое пособие для врачей ГНЦ лазерной медицины МЗ РФ «Фотодинамическая терапия фоновых и предраковых заболеваний шейки матки» от 2004 года не включало в себя важный этап обработки цервикального канала.
После моего выступления на конференции StatusPraesens «Перинатальная медицина: от прегравидарной подготовки к здоровому материнству и детству», 18–20 февраля 2016 года, отель «Санкт-Петербург», методические рекомендации подверглись пересмотру и теперь включают в себя обработку цервикального при лечении дисплазии канала шейки матки как обязательный этап.
Многие теперь стали использовать диффузор для облучения цервикального канала. Однако даже после этой революции многие используют его, не понимая, какая интенсивность света выходит из этого диффузора. А это важный параметр, от которого зависит эффективность проведённой фотодинамической терапии.
Многие также используют диффузоры многократно, хотя уже после одного облучения мощность инструмента падает, и необходимое лечебное воздействие не достигается. Но никто об этом не задумывается!
Прием ведет Афанасьев Максим Станиславович, акушер-гинеколог, онкогинеколог, онколог, иммунолог, доктор медицинских наук, профессор и член ученого совета Первого МГМУ им. И.М. Сеченова МЗ РФ, эксперт по лечению дисплазии шейки матки.
После лечения я поддерживаю обратную связь со всеми пациентками и решаю все возникающие вопросы. Гепатит и положительный ВИЧ статус не является противопоказаниями для лечения методом ФДТ.
Однослойный призматический эпителий выстилает что
Тема 2. ЭПИТЕЛИАЛЬНЫЕ ТКАНИ
1. Классификация, свойства и функции эпителиальных тканей
Эпителиальные ткани – это совокупность тесно расположенных клеток в виде пласта на базальной мембране, на границе с внешней или внутренней средой, а также образующих большинство желез организма.
Эпителии образованы клетками и базальной мембраной, межклеточного вещества почти нет.
Характерные особенности эпителиев:
1) погранично расположение;
2) полярность клеток;
3) клетки разной формы образуют ряды, пласты или слои;
4) межклеточного вещества почти нет;
5) отсутствуют кровеносные, лимфатические сосуды и нервы;
6) клетки эпителия лежат на базальной мембране, через которую диффузно происходит питание и газообмен через сосуды соединительной ткани;
7) клетки могут образовывать микроворсинки и реснички;
8) высокая способность к регенерации.
Базальная мембрана (толщина около 1 мкм) содержит тон кие коллагеновые фибрилл (из белка коллагена четвертого типа).
Функции базальной мембраны:
1) барьерная (отделяет эпителий от соединительной ткани);
2) трофическая или питательная (диффузия питательных веществ и продуктов метаболизма к клеткам эпителия из подлежащей соединительной ткани и обратно);
3) организующая (прикрепление эпителиоцитов с помощью полудесмосом).
Существует несколько классификаций эпителиев, в основу которых положены различные признаки: строение, происхождение, функция.
По строению различают следующие виды эпителия (рис. 3) :
1) покровный эпителий;
2) железистый эпителий.
Клетки покровного эпителия – эпителиоциты, клетки железистого эпителия – гландулоциты.
Покровный эпителий располагается на поверхности тела (эпидермис кожи и его производные – когти, ногти, рога, копыта, волосы, перья), а также выстилает слизистые оболочки внутренних органов (желудка, кишечника, матки, мочевого пузыря и др.) и вторичных полостей тела. Железистый эпителий образует железы внешней (пищеварительные, потовые, млечные, сальные, слюнные, слезные), внутренней (гипофиз, эпифиз, щитовидная, тимус, надпочечники) и мешанной (поджелудочная, половые) секреции.
Развитие эпителиев из тканевых зачатков легло в основу генетической классификации, созданной российским гистологом Н.Г.Хлопиным.
Генетическая классификация эпителиев (по Н. Г. Хлопину):
1) эпидермальный тип (развивается из эктодермы);
2) энтородермальный тип (развивается из энтодермы);
3) целонефродермальный тип (развивается из мезодермы);
4) эпендимоглиальный тип (развивается из нейроэктодермы);
5) ангиодермальный тип (или эндотелий сосудов, развивающийся из мезенхимы).
Физиологическая или топографическая классификация эпителия:
1) кожный тип (эпидермис кожи);
6) сосудистый (эндотелий сосудов);
7) эпителий серозных полостей (брюшины, плевры, перикарда).
Функции эпителиальной ткани:
1) Защитная, барьерная : например, покровный эпителий выполняет важную защитную функцию, предохраняя подлежащие ткани организма от различных внешних воздействий окружающей среды – химических, механических, инфекционных и др. Обеспечивает подвижность внутренних органов серозных полостях. Кожный эпителий является мощным барьером для микроорганизмов и многих ядов.
2) Обменная: участвуют в обмене веществ, осуществляя в организме поглощение одних веществ и выделения продуктов обмена (экскреция).
А) Переваривание и всасывание: с помощью ферментов пищеварительных желез идет расщепление белков, жиров, углеводов пищи до мономеров, а через кишечный эпителий идет всасывание в кровь и лимфу в процессе пищеварения питательных веществ (аминокислот, глюкозы, жирных кислот), витаминов, воды и солей. Они нужны для работы клеток, обеспечения энергией и строительным материалом для организма. Почечный эпителий также участвует в процессах обратного всасывания или реабсорбции (эндоцитоз, пиноцитоз).
Б) Выделительная: через почечный эпителий канальцев нефрона и через кожные потовые железы выделяется продукты обмена, соли, вода.
3) Дыхательная : эпителий легочных альвеол участвует в газообмене между кровью и атмосферным воздухом, транспорте кислорода и углекислого газа.
5) Регуляторная : ферменты и гормоны железистого эпителия регулируют работу всех систем организма, процессы пищеварения, рост, развитие. Например, секрет поджелудочной железы участвует в переваривании белков, жиров и углеводов в тонкой кишке, секреты эндокринных желез – гормоны – регулируют обмен веществ и процессы жизнедеятельности.
2. Покровный эпителий
Согласно морфологическая классификации по отношению клеток к базальной мембране и их форме среди покровных эпителиев, расположенных на поверхности тела (кожи), а также на слизистых и серозных оболочках внутренних органов (ротовая полость, пищевод, желудочно-кишечный тракт, органы дыхания, матка, мочеотводящие пути и др.) различают две основные группы эпителиев: однослойные и многослойные (рис. 3).
В однослойных эпителиях все клетки связаны с базальной мембраной, а в многослойных с ней непосредственно связан лишь один нижний слой клеток, а остальные вышележащие слои такой связи не имеют.
В соответствии с формой клеток, составляющих однослойный эпителий, последние подразделяются на плоские (сквамозные), кубические и призматические (столбчатые). В определении многослойных эпителиев учитывается лишь форма наружных слоев клеток. Например, эпителий роговицы – многослойный плоский, хотя нижние слои его состоят из клеток призматической и крылатой формы.
Рис. 3. Виды эпителиев. Морфологическая классификация покровного эпителия: А – однослойный плоский, Б – однослойный кубический, В – однослойный цилиндрический, Г – однослойный многорядный, Д – многослойный неороговевающий, Е – многослойный ороговевающий, Ж – многослойный переходный.
2.1. Однослойный эпителий может быть однорядным и многорядным. У однорядного эпителия все клетки имеют одинаковую форму – плоскую, кубическую или призматическую, их ядра лежат на одном уровне, т.е. в один ряд. У однослойного многорядного эпителия клетки различной формы и высоты, а ядра которых лежат на разных уровнях, т.е. в несколько рядов.
Однослойный плоский эпителий представлен в организме мезотелием и, по некоторым данным, эндотелием (рис. 4, А).
Мезотелий покрывает серозные оболочки (листки плевры, висцеральную и париетальную брюшину, околосердечную сумку и др.). Клетки мезотелия – мезотелиоциты плоские, имеют полигональную форму и неровные края. В той части, где в них располагается ядро, клетки более «толстые». Некоторые из них содержат не одно, а два или даже три ядра. 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 соединительнотканных спаек между органами брюшной и грудной полостей, развитие которых возможно при нарушении его целостности.
Эндотелий выстилает кровеносные и лимфатические сосуды, а также камеры сердца. Он представляет собой пласт плоских клеток – эндотелиоцитов, лежащих в один слой на базальной мембране. Эндотелиоциты отличаются относительной бедностью органелл и присутствием в цитоплазме пиноцитозных везикул.
Однослойный кубический эпителий выстилает часть почечных канальцев ( проксимальные и дистальные). Клетки проксимальных канальцев имеют щеточную каемку из большого числа микроворсинок. Эпителий почечных канальцев нефрона выполняет функцию обратного всасывания (реабсорбция) ряда веществ из первичной мочи в кровь межканальцевых сосудов.
Однослойный призматический эпителий характерен для среднего отдела пищеварительной системы: выстилает изнутри желудок, тонкую и толстую кишки, желчный пузырь, ряд протоков печени и поджелудочной железы. Эпителиальные клетки связаны между собой с помощью десмосом, щелевых коммуникационных соединений, по типу замка, плотных замыкающих соединений. Благодаря им в межклеточные щели эпителия не может проникнуть содержимое полости желудка, кишки и других полых органов.
Однослойный многорядный эпителий встречается в воздухоносных путях – выстилают носовую полость, трахею, бронхи; он еще реснитчатый.
В нем различают разные клетки: реснитчатые, вставочные, базальные и слизистые (бокаловидные) (рис. 5), а также эндокринные клетки.
Реснитчатые (мерцательные) клетки высокие, призматической формы, с ресничками, они выталкивают частицы пыли и микробы в полость носа и затем во внешнюю среду. Бокаловидные клетки секретируют на поверхность эпителия слизь (муцины), которая защищает его от механических, инфекционных и других воздействий.
В эпителии также присутствует несколько видов эндокринных клеток, гормоны которых осуществляют местную регуляцию мышечной ткани воздухоносных путей.
Все эти виды клеток имеют разную форму и размеры, поэтому их ядра располагаются на разных уровнях эпителиального пласта.
2.2. Многослойный эпителий бывает ороговевающим, неороговевающим и переходным. Эпителий, в котором протекают процессы ороговения, связанные с дифференцировкой клеток верхних слоев в плоские роговые чешуйки, называют многослойным плоским ороговевающим. При отсутствии ороговения эпителий является многослойным плоским неороговевающим.
Многослойный плоский неороговевающий эпителий покрывает снаружи роговицу глаза, выстилает полости рта и пищевода. В нем различают три слоя:
2) шиповатый (промежуточный),
3) плоский (поверхностный).
Базальный слой со стволовыми клетками для регенерации. Шиповатый слой состоит из клеток неправильной многоугольной формы. В базальном и шиповатом слоях в эпителиоцитах хорошо развиты тонофибриллы (пучки тонофиламентов из белка кератина), а между эпителиоцитами – десмосомы и другие виды контактов. Верхние слои эпителия образованы плоскими клетками. Заканчивая свой жизненный цикл, последние отмирают и отпадают с поверхности эпителия.
Многослойный плоский ороговевающий эпителий (рис. 6) покрывает поверхность кожи, образуя ее эпидермис, в котором происходит процесс ороговения (кератинизации), связанный с дифференцировкой эпителиальных клеток – кератиноцитов в роговые чешуйки наружного слоя эпидермиса. Дифференцировка кератиноцитов проявляется в их структурных изменениях в связи с синтезом и накоплением в цитоплазме специфических белков – ц итокератинов, филаггрина, кератолинина и др. В эпидермисе различают 5 слоев клеток:
Последние три слоя особенно сильно выражены в коже ладоней и подошв.
Основную часть клеток в слоях эпидермиса составляют кератиноциты, которые по мере дифференцировки перемещаются из базального слоя в вышележащие слои. Кроме кератиноцитов, в эпидермисе находятся другие диффероны клеток – меланоцитов (пигментные клетки), внутриэпидермальных макрофагов (клетки Лангерганса), лимфоцитов и, возможно, клеток Меркеля.
Базальный слой состоит из призматических по форме кератиноцитов, в цитоплазме которых синтезируется кератиновый белок, формирующий тонофиламенты. Здесь же находятся стволовые клетки дифферона кератиноцитов. Поэтому базальный слой называют ростковым, или зачатковым. Шиповатый слой образован кератиноцитами многоугольной формы, которые прочно связаны между собой многочисленными десмосомами. В месте десмосом на поверхности клеток имеются мельчайшие выросты – «шипики», направленные навстречу друг другу. В цитоплазме шиповатых кератиноцитов тонофиламенты образуют пучки – тонофибриллы и появляются кератиносомы – гранулы, содержащие липиды. Эти гранулы путем экзоцитоза выделяются в межклеточное пространство, где они образуют богатое липидами цементирующее кератиноциты вещество.
Помимо кератиноцитов, в базальном и шиповатом слоях присутствуют отростчатой формы меланоциты с гранулами черного пигмента – меланина, внутриэпидермалъные макрофаги (клетки Лангерганса ) и клетки Меркеля, имеющие мелкие гранулы и контактирующие с афферентными нервными волокнами. Меланоциты с помощью пигмента создают барьер, препятствующий проникновению в организм ультрафиолетовых лучей.
Клетки Лангерганса являются разновидностью макрофагов, участвуют в защитных иммунных реакциях и регулируют размножение (деление) кератиноцитов, образуя вместе с ними «пролиферативные единицы». Клетки Меркеля являются чувствительными (осязательными) и эндокринными (апудоцитами), влияющими на регенерацию эпидермиса.
Зернистый слой состоит из уплощенных кератиноцитов, в цитоплазме которых содержатся крупные базофильные гранулы, получившие название кератогиалиновых. Они включают промежуточные филаменты (кератин) и синтезируемый в кератиноцитах этого слоя белок – филаггрин, а также вещества, образующиеся в результате начинающегося здесь распада органелл и ядер под влиянием гидролитических ферментов. Кроме того, в зернистых кератиноцитах синтезируется еще один специфический белок – кератолинин, укрепляющий плазмолемму клеток.
Блестящий слой выявляется только в сильно ороговевающих участках эпидермиса (на ладонях и подошвах). Он образован плоскими кератиноцитами, с ядрами и органеллами. Под плазмолеммой располагается плотный слой из белка кератолинина, придающего ей прочность и защищающего от разрушительного действия гидролитических ферментов.
Роговой слой очень мощный в коже пальцев, ладоней, подошв и относительно тонкий в остальных участках кожи. Он состоит из плоских многоугольной формы кератиноцитов – роговых чешуек, имеющих толстую оболочку с кератолинином и заполненных кератиновыми фибриллами, упакованными в аморфном матриксе, состоящем из другого вида кератина. Между чешуйками находится цементирующее вещество – продукт кератиносом, богатый липидами (церамидами и др.) и поэтому обладающий гидроизолирующим свойством. Самые наружные роговые чешуйки утрачивают связь друг с другом и постоянно отпадают с поверхности эпителия. На смену им приходят новые из нижележащих слоев. Благодаря физиологической регенерации в эпидермисе полностью обновляется состав клеток через каждые 3-4 недели. К ератинизация (ороговение) в эпидермисе направлена на обеспечение коже устойчивости к механическим и химическим воздействиям, плохой теплопроводимости и непроницаемости для воды и многих водорастворимых ядовитых веществ.
Многослойный переходный эпителий выстилает органы, подверженные сильному растяжению: мочевой пузырь, мочеточники, лоханок почек. При изменении объема органа толщина и строение эпителия также изменяются.
В нем различают 3 слоя клеток (рис. 7, А, Б):
Базалъный слой образован мелкими почти округлыми (темными) камбиальными клетками. В промежуточном слое располагаются клетки полигональной формы. Поверхностный слой состоит из очень крупных, нередко дв у- и трехъядерных клеток, имеющих куполообразную или уплощенную форму в зависимости от состояния стенки органа. При растяжении стенки вследствие заполнения органа мочой эпителий становится более тонким и его поверхностные клетки уплощаются. Во время сокращения стенки органа толщина эпителиального пласта резко возрастает. Между поверхностными клетками обнаружены плотные контакты, имеющие значение для предотвращения проникновения жидкости через стенку органа (например, мочевого пузыря).
3. Железистые эпителии
Железистый эпителий состоит из железистых, или секреторных, клеток – гландулоцитов и базальной мембраны . Железистый эпителий образует большинство желез организма.
По количеству клеток:
1) одноклеточные (бокаловидная железа);
2) многоклеточные (подавляющее большинство желез). По расположению клеток в эпителиальном пласте:
1) эндоэпителиальные (бокаловидная железа);
По строению железы и способу выведения из нее секрета :
1) экзокринные железы: имеют выводные протоки, через которые на поверхность тела или в полости внутренних органов выделяются пищеварительные соки с ферментами, пот, слезу, молоко, сальный секрет и др.;
2) эндокринные железы: не имеют выводных протоков и выд еляются гормоны в кровь или лимфу (рис. 8).
По способу выделения секрета из железистой клетки:
По составу выделяемого секрета:
1) белковые (серозные);
3) смешанные (белково-слизистые);
Гландулоциты осуществляют синтез, а также выделение специфических продуктов – секретов на поверхность кожи, слизистых оболочек и в полости ряда внутренних органов (внешняя (экзокринная) секреция) или в кровь и лимфу (внутренняя (эндокринная) секреция). Путем секреции в организме выполняются многие важные функции: образование молока, слюны, желудочного и кишечного сока, желчи, эндокринная (гуморальная) регуляция и др.
Гландулоциты разной формы с крупным ядром лежат на базальной мембране, в них хорошо развиты эндоплазматическая сеть, митохондрии и аппарат Гольджи с секреторными гранулами. В железистых клетках хорошо заметна полярная дифференцировка. Она обусловлена направленностью секреторных процессов, например, при внешней секреции от базальной к апикальной части клеток.
Для образования секрета из крови и лимфы в железистые клетки со стороны базальной поверхности поступают различные неорганические соединения, вода и низкомолекулярные органические вещества: аминокислоты, моносахариды, жирные кислоты и др. Из этих продуктов в эндоплазматической сети синтезируются секреты и транспортируются в аппарат Гольджи, где постепенно накапливаются, подвергаются химической перестройке и оформляются в виде гранул, которые выделяются из гландулоцитов.
Синтез секрета и его выделение протекают практически непрерывно, но интенсивность выделения секрета может то усиливаться, то ослабевать. При этом выделение секрета (экструзия) может быть различным: в виде секреторных гранул или путем диффузии без оформления в гранулы, либо путем превращения всей цитоплазмы клетки в массу секрета.
Различают три типа секреции: мерокриновый (эккриновый), апокриновый и голокриновый (рис. 8).
При мерокриновом типе секреции железистые клетки полностью сохраняют свою структуру (клетки слюнных желез). При апокриновом типе секреции происходит частичное разрушение железистых клеток (клеток молочных желез), т.е. вместе с секреторными продуктами отделяются либо апикальная часть цитоплазмы железистых клеток (макроапокриновая секреция), или верхушки микроворсинок (микроапокриновая секреция).
Голокриновый тип секреции сопровождается накоплением секрета (жира) в цитоплазме и полным разрушением железистых клеток (клетки сальных желез кожи). Восстановление структуры железистых клеток происходит либо путем внутриклеточной регенерации (при мер о- и апокриновой секреции), либо с помощью клеточной регенерации, т.е. деления и дифференцировки камбиальных клеток (при голокриновой секреции).
Регуляция секреции идет через нервные и гуморальные механизмы: первые действуют через высвобождение клеточного кальция, а вторые – преимущественно путем накопления цАМФ.
Железы – органы, состоящие из секреторных клеток, вырабатывающих вещества различной химической природы и выделяющих их в выводные протоки (в экзокринных железах) или в кровь и лимфу (в эндокринных железах) (рис. 9, А, Б). Вырабатываемые железами секреты имеют важное значение для процессов пищеварения, роста, развития, взаимодействия с внешней средой и др. Многие железы – самостоятельные, анатомически оформленные органы (поджелудочная железа, крупные слюнные железы, щитовидная железа), некоторые являются лишь частью органов (одноклеточные железы желудка).
Простые экзокринные железы имеют неветвящийся выводной проток, сложные железы – ветвящийся. В него открываются в неразветвленных железах по одному, а в разветвленных железах по нескольку концевых отделов, форма которых может быть в виде трубочки либо мешочка (альвеола) или промежуточного между ними типа.
В некоторых экзокринных железах, производных эктодермального (многослойного) эпителия, например в слюнных, помимо секреторных клеток, встречаются эпителиальные клетки, обладающие способностью сокращаться, – миоэпителиалъные клетки. В их цитоплазме присутствуют микрофиламенты, содержащие сократительные белки, при сокращении эти клетки сдавливают или сужают концевые отделы и, следовательно, облегчают выделение из них секрета.
Рис. 9. Строение экзокринной (А) и эндокринной железы (Б):
Рис. 11. Различия желез внешней и внутренней секреции.
Химический состав секрета может быть различным, в связи с этим экзокринные железы подразделяются на белковые (серозные), слизистые, белково-слизистые, сальные, солевые (потовые, слезные и др.).
Если определенная железа осуществляет экзокринную и эндокринную функцию, то ее называют железой смешанной секреции (рис. 12). Например, поджелудочная железа вырабатывает в островках Лангерганса альфа-клетками – гормон глюкагон, бета-клетками – инсулин, дельта-клетками – соматостатин, а в панкреатических дольках синтезируются пищеварительные ферменты панкреатического сока, выводимого через протоки в двенадцатиперстную кишку.
4. Гистогенез и регенерация эпителиев
Гистогенез – это развитие ткани в эмбриональный период. Эпителии развиваются из всех трех зародышевых листков, начиная с 3-4-й недели эмбрионального развития человека. В зависимости от эмбрионального источника различают эпителии эктодермального, мезодермального и энтодермального происхождения.
Из эктодермы образуется эпидермис кожи и его производные (волосы, ногти, когти, перья, рога, копыта), кожные и слюнные железы, роговица глаза.
Из мезодермы – эпителий органов мочевыделительной, половой, кровеносной систем, серозных оболочек, целомический эпителий, эндотелий сосудов.
Из энтодермы – эпителий дыхательной системы, пищеварительной системы и ее желез, эндокринные железы.
Развитие эпителиев из тканевых зачатков легло в основу генетической классификации, автор которой российский гистолог Н.Г.Хлопин. Различают гистогенетические группы эпителиев :
Эпидермальный тип эпителия образуется из эктодермы, имеет многослойное или многорядное строение, приспособлен к выполнению, прежде всего защитной функции (например, многослойный плоский ороговевающий эпителий кожи).
Эпендимоглиальный тип представлен специальным эпителием, выстилающим, например, полости мозга. Источником его образования является нервная трубка (производное эктодермы).
Энтеродермальный тип эпителия развивается из энтодермы, является по строению однослойным призматическим, осуществляет процессы всасывания веществ (например, однослойный каемчатый эпителий тонкой кишки), выполняет железистую функцию (например, однослойный эпителий желудка).
К ангиодермальному типу эпителия относят эндотелиальную выстилку кровеносных сосудов, имеющую мезенхимное происхождение. По строению эндотелий подобен однослойным плоским эпителиям. Его принадлежность к эпителиальным тканям является спорной. Многие авторы относят эндотелий к соединительной ткани, с которой он связан общим эмбриональным источником развития – мезенхимой.
С возрастом в покровном эпителии наблюдается ослабление процессов обновления.
В железистом эпителии в связи с их секреторной деятельностью постоянно происходят процессы физиологической регенерации. В мерокриновых и апокриновых железах, в которых находятся долгоживущие клетки, восстановление исходного состояния гландулоцитов после выделения из них секрета происходит путем внутриклеточной регенерации, а иногда путем размножения. В голокриновых железах восстановление осуществляется за счет размножения специальных, стволовых клеток. Вновь образовавшиеся из них клетки затем путем дифференцировки превращаются в железистые клетки (клеточная регенерация).
В пожилом возрасте изменения в железах могут проявляться снижением секреторной активности железистых клеток и изменением состава вырабатываемых секретов, а также ослаблением процессов регенерации и разрастанием соединительной ткани (стромы желез).