Осморегулирующие и выделительные эпителии. Строение и функции

Классификация и отличительные особенности эпителиальных тканей

Общими характерными особенностями эпителиальных тканей являются:

• погранично расположение;
• клетки различной формы, образующие ряды, слои или пласты;
• полярность клеток;
• небольшое количество межклеточного вещества;
• отсутствие кровеносных, лимфатических сосудов и нервов;
• расположение клеток на базальной мембране, через которую путем диффузии осуществляется газообмен и питание эпителиальных клеток через сосуды, расположенные в подлежащей соединительной ткани;
• высокая способность к регенерации, постоянное обновление;
• способность клеток образовывать реснички и микроворсинки.

В зависимости от выполняемых функций различают две основные группы эпителия: поверхностный (покровный и выстилающий) и железистый.

Функции осморегулирующего и выделительного эпителия

Функции осморегуляторного и выделительного эпителия:

1. Фильтрационная - выведение из внутренней среды воды, ионов, низкомолекулярных белков, глюкозы и продуктами обмена. Таким образом формируется первичная моча, представляющая собой фильтрат плазмы крови. Суточный объем ее достигает порядка 180 литров, что составляет около 10% от общего объема крови в организме.
2. Реабсорбционная - возвращение во внутреннюю среду организма с помощью активного транспорта полезных и нужных ему веществ (глюкозы, аминокислот, небольших белков, почти 80% ионов хлора и натрия). Параллельно в проксимальных отделах канальцев нефронов происходит пассивная реабсорбция воды. За счет реабсорбции из 180 литров первичной мочи образуется до 2 литров вторичной мочи.
3. Секреторная - замещение реабсорбируемых ионов натрия ионами калия и аммониевыми ионами, что приводит к закислению мочи. У человека этот процесс осуществляется в дистальном отделе канальца нефрона.
4. Накопительная – накопление вторичной мочи в полости мочевого пузыря. Такой процесс стал возможен благодаря переходному эпителию, который по своей сути не является выделительным и осморегулирующим, но часто рассматривается вместе с ними в связи с общностью конечной функции – выделительной.
5. Выделительная (экскреторная) - выведение (экскреция) ряда продуктов обмена. Так, почечным эпителием из организма выводятся продукты азотистого обмена и лишняя жидкость. В целом в многоклеточном организме выделение метаболитов его клетками может осуществляться или непосредственно во внешнюю среду, или изначально во внутренние полости организма с дальнейшим выведением наружу.

Строение осморегулирующего и выделительного эпителия

За выполнение каждой отдельной функции отвечает тот или иной вид клеток, каждый из которых приспособлен для выполнения именно этой конкретной задачи.

Эффективным решением функциональной задачи выделения стало возникновение функциональной асимметрии клеток выделительного и осморегулирующего эпителия, что подразумевает непрерывный поток ионов через одну из мембран клетки, где имеются ионные насосы, и постоянное их удаление через другую мембрану, где имеются ионные каналы.

Строение клеток выделительного и осморегулирующего эпителия в связи с их функцией:

1. Однослойный кубический эпителий. Функцией этого вида эпителия является обратное всасывание (реабсорбция) нужных организму веществ. У человека данным эпителием выстланы две части почечных канальцев (дистальные и проксимальные), в которых из протекающей по ним первичной мочи происходит всасывание полезных веществ в кровь межканальцевых сосудов. У клеток проксимальных канальцев имеется микроворсинчатая (щеточная) каемка, состоящая из большого числа микроворсинок, и базальная исчерченность, которая связана с имеющимися в базальных отделах клеток глубокими складками плазмолеммы и расположенными между ними митохондриями. Кроме того, в основании клеток между ними имеются интердигитации – складчатость, образующаяся в результате «вкладывания» друг в друга мембран клеток. У клеток проксимальных канальцев круглое крупное ядро, а в цитоплазме имеется много пиноцитозных пузырьков. В дистальных отделах канальцев эпителий тоже кубический, но микроворсинки практически отсутствуют, и они короче. А базальная исчерченность и интердигитации, наоборот, выражены в гораздо большей степени. Дистальный отдел является непроницаемым для воды.
2. Также некоторые участки нефрона выстланы эпителием других видов. Так, нисходящая часть петли Генле образована однослойным плоским эпителием, этот отдел проницаем для воды, но непроницаем для ионов натрия. А восходящую часть петли Генле выстилает снова однослойный кубический эпителий, содержащий ионные насосы, перемещающие хлор, калий и натрий в интерстиций, но при этом данная часть петли непроницаема для воды.
3. Собирательные трубочки, в которых происходит секреция калия и реабсорбция натрия (под действием альдостерона), а также экскреция натрия (ПНУФ) и воды (АДГ), выстилает однослойный кубический (в начальных отделах) и однослойный призматический эпителий.
4. Многослойный переходный эпителий. Этот вид эпителия выстилает органы и их части, выполняющие функцию проведения и накопления мочи, то есть подверженные сильному растяжению. К ним относятся лоханок почек, мочеточники и мочевой пузырь. Строение и толщина эпителия изменяются при изменении объема органа. В многослойном переходном эпителии различают три слоя клеток: базальный, промежуточный и поверхностный. Базальный слой образуют мелкие округлые темные камбиальные клетки. Промежуточный слой образован клетками полигональной формы. В поверхностном слое расположены очень крупные, нередко многоядерные (дву- и трехъядерные) клетки куполообразной или уплощенной формы, которая меняется в зависимости от степени растяжения стенки органа. Когда стенка органа вследствие его заполнения мочой растягивается, поверхностные клетки эпителия уплощаются, а сам он становится более тонким. Сокращение стенки органа, наоборот, приводит к резкому возрастанию толщины эпителиального пласта. Многоядерность обусловлена высоким уровнем клеточного обмена в связи с агрессивной средой. Другой важной особенностью поверхностного слоя переходного эпителия является наличие между клетками плотных контактов, предотвращающих проникновение жидкости через стенку органа.