上皮组织

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上皮组织(epithelial tissue)由密集排列的上皮细胞和极少量细胞间质构成的动物的基本组织。一般彼此相联成膜片状,被覆在机体体表,或衬于机体内中空器官的腔面,以及体腔腔面。依功能和结构的特点可将上皮组织分为被覆上皮、腺上皮、感觉上皮等三类。其中被覆上皮为一般泛称的上皮组织,分布最广。

目录

发生

上皮组织立体模型

上皮组织是个体发生中最先形成的一种组织,由内、中、外三个胚层分化形成。但主要来自外胚层内胚层。外胚层分化的上皮主要有:表皮及其衍生物(毛、腺等),身体上所有的开口(口腔鼻腔肛门)的被覆上皮以及神经管壁的上皮等。内胚层分化的上皮有:消化道呼吸道的上皮、消化腺腺泡导管膀胱以及甲状腺甲状旁腺的上皮等。中胚层分化的上皮有;心血管循环系统内皮;衬于腹腔、胸腔心包腔以及某些器官表面的间皮,以及肾、肾上腺皮质生殖腺的上皮等。  

分类

被覆上皮

上皮组织整装片

根据上皮细胞的排列层数和形状,又将被覆上皮分为以下六种:

1、单层扁平上皮:又称单层鳞状上皮,仅由一层扁平细胞组成,从表面看,细胞是不规则形,细胞边缘互相嵌合,从上皮的垂直切面看,胞质很薄。覆盖于心脏、血管淋巴管腔面的上皮,称内皮,表面光滑有利于血液淋巴的流动。覆盖于胸膜腔腹膜腔和心包腔面的上皮,称间皮,能分泌少量浆液,保持表面湿润光滑,便于内脏活动。

2、单层立方上皮:由一层形似立方状的上皮细胞组成。如分布于甲状腺、肾小管的上皮等,具有分泌和吸收功能。

3、单层柱状上皮:由一层形似柱状的上皮细胞组成,如衬贴于胃肠道子宫腔面的上皮,具有分泌、吸收等功能。小肠柱状上皮细胞的游离面有许多细小突起,称为微绒毛。微绒毛能增加细胞的表面积,有利于小肠吸收营养物质。

4、假复层纤毛柱状上皮:这种上皮的细胞高矮不等,在垂直切面上细胞核的位置也呈现高低不同,

上皮组织

好象是复层,但每一个细胞的基部均位于基膜上,因而,实际是单层。其游离面有许多纤毛,纤毛比绒毛粗而长。纤毛能有节律地朝一个向摆动,借助这种摆动,一些分泌物或附着在表面的灰尘、细菌等异物得以清除。这种上皮主要分布于呼吸道的腔面,具有保护和分泌功能。

5、复层扁平上皮:又称复层鳞状上皮,由十余层或数十层细胞组成。仅靠近表面几层细胞为扁平状,基底层细胞能不断分裂增生,以补充表层衰老或损伤脱落的细胞。复层扁平上皮深层的结缔组织内有丰富的毛细血管,有利于复层扁平上皮的营养。这种上皮分布于皮肤表面、口腔、食管阴道等器官的腔面,具有耐摩擦和防止异物侵入等保护作用,受损伤后,上皮有很强的修复能力。

6、变移上皮:又名移行上皮,是又一种复层上皮,衬贴在排尿管道的腔面。由于排尿管道的容积常有变化,上皮细胞的层数和形状也相应改变,从而使上皮的面积扩大和缩小。如膀胱空虚缩小时,上皮变厚,细胞层数较多,当膀胱充盈扩大时,上皮变薄,细胞层数减少,细胞形状也变扁。  

腺上皮

是专门行使分泌功能的上皮。以腺上皮为主要成份组成的器官称腺。腺上皮是在胚胎时期,由原始上皮形成上皮细胞索,向深层结缔组织内生长、分化而形成。

如果腺有导管与表面的上皮联系,腺的分泌物经导管排到身体表面或器官的管腔内,这种腺称为外分泌腺。又称有管腺,如汗腺唾液腺胃腺胰腺等。

如果在发生过程中,上皮细胞索逐渐与表面的上皮脱离,不形成导管,腺细胞呈索、团或滤泡状排列,其间有丰富的血管和淋巴管。腺的分泌物(称激素)进入细胞周围的血管或淋巴管,随血液或淋巴液运送到全身。这种腺称为内分泌腺,又称无管腺,如甲状腺、肾上腺等。  

感觉上皮

含有感觉细胞(初生的、次生的),具有刺激的感受机能。是由上皮细胞特化而成,如:嗅觉上皮、味觉上皮、视觉上皮和听觉上皮。脊椎动物的网膜和嗅上皮等都是这种上皮的代表例子。  

结构

一般结构特征

扁平上皮

①细胞间紧密结合,细胞外有一层细胞衣细胞衣就是组成细胞膜糖蛋白外露的糖链,具有较强的粘着作用,细胞间隙中的钙离子,和细胞间特殊的细胞间连接对细胞的粘合也有重要作用。

②明显的极性,细胞的两端在结构上和功能上有差别,一端表面朝向体表或体内管、腔、囊的腔面,叫游离面;与游离而相对的另一端,叫基底面。分布在不同部位的上皮组织的细胞游离面,常有不同的特化结构与其特定的功能相适应。如肠上皮有密集的微绒毛扩大了吸收面;呼吸道上皮有能摆动的纤毛,可以排出侵入的灰尘等异物。基底面一般借一层基膜与其深层的结缔组织相连。有些上皮细胞的基底面,还具有扩大细胞基底表面积的胞膜内褶或加强与基膜连接的结构。

③一般没有血管,其营养由深层结缔组织中的毛细血管透过基膜供应。基膜在血液与上皮组织的物质交换中起着有选择性的分子筛作用。

④上皮组织内神经末梢的分布较丰富,因此感觉较灵敏。例如,皮肤的表皮和支气管上皮就如此。  

细胞间连接

在上皮细胞的侧面往往分化出一些特殊结构,即细胞间连接。这些细胞间连接是上皮细胞排列整齐和内部相互作用的结构基础。细胞间联系有以下几种方式:

紧密连接常见于单层柱状上皮和单层立方上皮,位于上皮细胞顶部的周围。在紧密连接的连接区,相邻两细胞的胞膜上有呈网格状的脊,这些脊彼此相对并紧贴在一起,细胞游离端之间的间隙消失。因此,紧密连接不仅使细胞之间紧紧连接,而且更重要的是封闭了细胞间隙能防止组织液(即细胞间液)和管腔液混合,维持二者的渗透梯度。因此,它又是阻碍物质扩散的屏障。

中间连接和桥粒这两种细胞连接的连接区,细胞间均有一定宽度的间隙,间隙内均有一定密度的丝状物,细胞膜的胞质面也都有致密物质和丝状物附着。它们能牢固地连接细胞。

缝隙连接在缝隙连接处,相邻两细胞相互靠近,相隔仅2纳米左右,每一侧膜上都整齐地排列着若干“颗粒”,每个颗粒是由六个蛋白质亚单位组成,其中央有直径大约为2纳米的孔道。相邻两细胞的颗粒彼此相接,孔道也连通。这种连接不仅存在于上皮细胞间,而且广泛存在于胚胎和成年的多种细胞间,不仅使细胞彼此连接,而且可供细胞互相交换某些小分子物质和离子,传递信息。  

上皮细胞游离面特化结构

上皮细胞游离面的特化上皮组织的游离面是直接与外环境相接触的,常分化形成适应其特殊生理功能的结构,形式多样。除陆生动物皮肤的表面接触的外环境为空气外,一般上皮组织接触的都是湿润的环境。陆生脊椎动物皮肤的表面为复层上皮,表层细胞角质化形成角质蛋白防止水分蒸发,并有保护作用。其它部位上皮的表面都保持湿润,如肠上皮、气管上皮都有由粘液细胞分泌形成的一层被覆粘液。

①微绒毛。上皮细胞游离面伸出的微细指状突起,只能在电镜下见到,有些上皮细胞的微绒毛较少,长短不等,排列也不整齐;有些上皮细胞的微绒毛则多而长,且排列整齐。光学显微镜下见到的,小肠柱状上皮细胞表面呈纵纹状的纹状缘和肾近曲小管上皮细胞表面的刷毛缘,在电子显微镜下可见都由密集而排列整齐的微绒毛组成。微绒毛一般长0.5~1.5微米,直径80~90纳米。微绒毛的表面常附有一层较厚的细胞衣。微绒毛的中轴含有许多纵行的微丝,它自微绒毛顶部向下延伸,与细胞顶部的终末网的微丝相连。终末网由与细胞游离面平行的微丝组成,其微丝常附着于细胞的中间连接。微绒毛和终末网的微丝的化学成分,分别为肌动蛋白肌球蛋白,微绒毛的运动与微丝的相互作用有关;微丝的收缩可使微绒毛伸长或缩短。微绒毛的功能主要是扩大细胞的表面积,并参与细胞的吸收或分泌功能。例如小肠每个上皮细胞的游离面有2000~3000个绒毛,每平方毫米小肠上皮,则可有2亿多个绒毛,这样就大大扩大了小肠上皮表面的吸收面积。

②纤毛。是上皮细胞游离面伸出的能动的毛状突起。1个上皮细胞可有数百根纤毛。每根纤毛长5~10微米。电镜下观察,纤毛的表面有1层约7纳米厚的薄膜,是细胞膜的延伸部分。  

上皮组织基底面特化结构

①基膜。是上皮组织基底面与结缔组织相连的薄层结构。膜的成分为糖蛋白、糖氨多糖和蛋白质,其内埋有网状纤维。基膜的厚薄不一,如气管上皮和肾小管上皮的较厚,而血管的较薄,难以显示。电子显微镜下,较厚的基膜又可分为两层,与上皮基底面相贴连的叫基板,基板的下面是网板。基膜形成上皮与结缔组织的界面,其功能除了支持、连接和固着作用之外,同时还具有选择性的通透性,在血液与上皮组织间进行的物质交换过程中起着分子筛的作用。

半桥粒。电子显微镜下可见上皮细胞与基膜接触部位,细胞膜的胞质面有完整桥粒一半的附着板。胞质中的张力丝也附于此板上并成襻状折回胞质,叫半桥粒,有使细胞固着于基膜的作用。

③胞膜内褶。上皮细胞基底面的细胞膜向胞休内凹入呈褶状。如肾脏近曲小管和远曲小管的基底面即有胞膜内褶。这种结构的褶间有纵行排列的杆状线粒体。胞膜内褶扩大了细胞基底表面积,有助于细胞的重吸收,主动或被动地传递液体和离子。

被覆上皮的类型 被覆上皮的分类是根据细胞的排列层数和细胞形态而确定的。只有1层细胞的叫单层上皮,多层细胞的叫复层上皮。上皮细胞的形态又可分为扁平、立方和柱状3种。  

再生

上皮组织的再生能力较强。有两种性质不同的再生,即生理性再生和病理性再生。  

生理性再生

生理性再生是指在正常生理状态下上皮组织的更新。上皮组织在正常生理状态下,表面细胞经常有死亡脱落现象,特别是表皮和消化道上皮。由于经常遭受磨损、脱落,随即由上皮内分化程度较低的细胞通过有丝分裂的方式递补,以保持上皮细胞数的恒定和完整。各器官的上皮更新速度不等,如小肠绒毛上皮全部更新一次只需2~5天;而胰腺上皮则需50天左右。  

病理性再生

病理性再生是指由炎症创伤等病理因素引起损伤后上皮组织的修复,如皮肤的表皮损伤缺失后,由伤口边缘的上皮基底层细胞或附属腺导管的上皮细胞分裂增殖,向结缔组织裸露区移动,成为单层扁平细胞,覆盖创面。以后随着移动来的细胞数目的增加而逐渐增加再生上皮的细胞层数;消化道上皮损伤脱落后,由邻近部位的正常上皮细胞或腺体颈部的上皮细胞分裂增殖,开始为立方形,然后逐渐增高而成为单层柱状上皮,一般认为腺上皮的再生能力较被覆上皮弱。  

化生

上皮组织的化生在某种生理或病理条件下,已分化成熟的组织,其组成细胞可适应改变了的条件,在形态、排列和功能发生了变异,通称为组织化生或变异。上皮组织的化生较明显。如长期吸烟的人或慢性气管炎患者,气管的假复层纤毛柱状上皮可变成为复层扁平上皮;肾结石部位的变移上皮,由于刺激和磨擦等可化生为角质化的复层扁平上皮。  

实验

单层上皮

上皮组织

单层扁平上皮:11号片,肠系膜装片,硝酸银镀染。细胞质部分稍呈淡黄色,核呈空泡样(如用染料复染,则可显示出)。间皮细胞、内皮细胞之间的区别。

单层柱状上皮:13号切片,猪十二指肠横切片,或胆囊切片。Bouin氏液固定,石蜡包埋, HE染色。小肠绒毛、柱状细胞胞核呈椭圆形、细胞的游离面纹状缘、杯状细胞、淋巴细胞

假复层柱状纤毛上皮:14号切片。猪气管横切片,Bouin氏液固定,石蜡包埋,HE染色。细胞核的排列高低不齐、柱状细胞、纤毛、基细胞、杯状细胞。

单层立方上皮:12号片肾小管或55号片甲状腺切片,制片方法同上。立方形细胞,核为圆形,细胞界限清楚。  

复层上皮

复层扁平上皮:65号切片,猪食管横切片,Bouin氏液固定,石蜡切片,HE 染色。矮柱状细胞核为长椭圆形、多边形细胞核为圆形或椭圆形、梭形或扁平细胞核深染固缩。

复层变移上皮实验

复层变移上皮:15号切片,动物膀胱横切,Bouin氏液固定,石蜡切片,HE 染色。空虚收缩状态时上皮变厚,表层细胞呈立方形或椭圆形,体积较大;中层细胞为多边形,基底层细胞多为矮柱状或立方形。而当尿液蓄积膨胀时,变移上皮变薄,细胞形态也发生改变,表层细胞多呈扁平形。

参看

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