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Quel avantage le type de structure épithéliale pseudostratifiée offre-t-il par rapport à l'épiderme squameux, cuboïde et colonnaire ?

Quel avantage le type de structure épithéliale pseudostratifiée offre-t-il par rapport à l'épiderme squameux, cuboïde et colonnaire ?



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J'ai actuellement et j'ai eu du mal à recevoir une réponse sur le rôle que joue la structure en colonnes pseudostratifiée.

Je comprends que les éléments suivants ont leurs avantages respectifs :

  • Cuboïdal : Jonction cellulaire très serrée
  • Colonne : augmentation de la surface par rapport au volume
  • Squamous : permet un passage facile pour les matériaux à travers

Dans le tissu que nous avons observé à partir d'une trachée, le colonnaire pseudostratifié cilié était responsable du mouvement du matériau à travers sa surface, mais il semblait que les cils fournissaient cela, pas la structure.

Pourquoi ne pas avoir cilié de colonne tissu? Qu'est-ce que pseudostratifié apporte à la table?


Pourquoi ne pas avoir cilié de colonne tissu?

L'épithélium respiratoire dans la trachée est de colonne. Les trois classifications que vous évoquez dans votre question : cuboïde, colonnaire et squameuse, décrivent la forme des cellules individuelles. La trachée, comme vous l'avez vu dans votre échantillon de trachée, a des cellules épithéliales cylindriques (lorsqu'elles sont en bonne santé). Les cellules sont plus longues le long de l'axe perpendiculaire à la membrane basale qu'elles ne le sont le long de l'axe parallèle à celle-ci.

Vous pouvez également classer l'épithélium en fonction du nombre de couches cellulaires entre la membrane basale et la surface libre de l'épithélium. Les deux classifications possibles ici sont Facile (une couche cellulaire) et stratifié (plus d'une couche cellulaire).

Le classement pseudostratifié signifie qu'il semble être stratifié, mais c'est en fait simple. Comme pour toute autre classification histologique, cette classification décrit la structure plutôt que la fonction. L'épithélium de la trachée est simple colonnaire car toutes les cellules touchent la membrane basale, mais sans le savoir (juste en regardant une coupe transversale), il semblerait être stratifié car les noyaux de toutes les différentes cellules ne s'alignent pas. C'est pourquoi on l'appelle pseudostratifié. La difficulté à distinguer les pseudostratifiés et stratifiés d'une section transversale ordinaire d'une trachée peut être difficile à apprécier sans image. Il n'est pas évident qu'il n'y a qu'une seule couche cellulaire au-dessus de la membrane basale ici, mais il y a :

Comme pour les autres tissus épithéliaux cylindriques simples, la trachée est spécialisée à la fois pour la sécrétion et la formation de barrières.

Vous pourriez spéculer sur les forces et les faiblesses possibles de la structure pseudostratifiée, mais il se trouve qu'une certaine population cellulaire qui a des noyaux plus proches de la membrane basale (ici étiquetée BC), et une certaine population cellulaire a des noyaux qui sont plus éloignées de la membrane basale (ici étiquetée CC). Ces cellules avec les noyaux inférieurs sont parfois appelées cellules basales et ne sont pas différenciées de manière terminale. Ils fournissent une réserve pour le remplacement cellulaire en réponse à une perte normale de cellules et/ou à des processus physiopathologiques comme l'infection et l'inflammation.

Maintenant, d'autres structures épithéliales cubiques simples, par exemple dans l'intestin, n'ont pas de structure pseudostratifiée. Si vous regardez une section saine du gros intestin, les noyaux de l'épithélium s'alignent clairement et il n'est pas difficile de voir que la structure est un simple épithélium. Pour ceux qui ne sont pas familiers, l'épithélium n'est ici que la couche externe. La masse de cellules apparemment désorganisée en profondeur jusqu'à la membrane basale épithéliale est constituée de tissu conjonctif (étiqueté CT). Recherchez une fine ligne rose dans chacune de ces diapositives pour vous aider à vous orienter vers le tissu épithélial. C'est la membrane basale.

Cet épithélium cubique simple est également renouvelé en réponse à la perte normale de cellules et aux processus physiopathologiques comme l'infection et l'inflammation, mais n'a pas de structure pseudostratifiée. Cela signifie, clairement, que vous n'avez pas besoin d'une structure pseudostratifiée pour renouveler une surface épithéliale. Je vous mets donc en garde de ne pas vous attendre à ce que la structure et la fonction soient si bien liées en histologie. C'est une science descriptive. Vous pouvez apprendre et comprendre ce que font ces structures, mais ce n'est pas nécessairement une bonne idée d'essayer de transformer les structures en règles logiques. La réponse habituelle au "pourquoi" en histologie est "parce que c'est à ça que ça ressemble".

Vous pouvez lire les détails dans Ross Histology, Chs. 5 (pour les classifications générales et le concept général d'épithélium pseudostratifié), 19 (pour l'épithélium respiratoire et les détails sur l'épithélium pseudostratifié) et 17 (si vous voulez comparer les structures respiratoires aux structures épithéliales du tractus gastro-intestinal). Les images sont de Ross Ch. 5.


Quel avantage le type de structure épithéliale pseudostratifiée offre-t-il par rapport à l'épiderme squameux, cuboïde et colonnaire ? - La biologie

La plupart des tissus épithéliaux sont essentiellement de grandes feuilles de cellules recouvrant toutes les surfaces du corps exposées au monde extérieur et tapissant l'intérieur et recouvrant l'extérieur des organes. L'épithélium forme également une grande partie du tissu glandulaire du corps. La peau n'est pas la seule zone du corps exposée à l'extérieur. D'autres domaines comprennent les voies respiratoires, le tube digestif, ainsi que les systèmes urinaire et reproducteur, qui sont tous bordés par un épithélium. Les organes creux et les cavités corporelles qui ne se connectent pas à l'extérieur du corps, qui comprend les vaisseaux sanguins et les membranes séreuses, sont tapissés d'endothélium (pluriel = endothélium), qui est un type d'épithélium.

Tous les épithéliums partagent certaines caractéristiques structurelles et fonctionnelles importantes. Ce tissu est hautement cellulaire, avec peu ou pas de matériel extracellulaire présent entre les cellules. Les jonctions cellulaires telles que les desmosomes et les jonctions serrées maintiennent les cellules adjacentes ensemble. Il y a un bord exposé du tissu épithélial connu sous le nom de surface apicale et une couche d'ancrage appelée surface basale qui attache le tissu épithélial au tissu conjonctif sous-jacent. L'attachement au tissu conjonctif est connu sous le nom de membrane basale et est composé de protéines.

Les tissus épithéliaux sont presque complètement avasculaires. Par exemple, aucun vaisseau sanguin ne traverse la membrane basale pour pénétrer dans les tissus, et les nutriments doivent provenir par diffusion ou absorption des tissus sous-jacents ou de la surface. De nombreux tissus épithéliaux sont capables de remplacer rapidement les cellules endommagées et mortes. L'élimination des cellules endommagées ou mortes est une caractéristique de l'épithélium de surface et permet à nos voies respiratoires et à nos voies digestives de remplacer rapidement les cellules endommagées par de nouvelles cellules.


Types de tissu épithélial

Le tissu épithélial est classé selon la forme cellulaire et le nombre de couches cellulaires.

Objectifs d'apprentissage

Classer le tissu épithélial par forme de cellule et par couches

Points clés à retenir

Points clés

  • Il existe trois formes cellulaires principales associées aux cellules épithéliales : l'épithélium pavimenteux, l'épithélium cuboïde et l'épithélium cylindrique.
  • Il existe trois manières de décrire la stratification de l'épithélium : simple, stratifiée et pseudostratifiée.
  • L'épithélium pseudostratifié possède de fines extensions ressemblant à des cheveux appelées cils et des glandes unicellulaires appelées cellules caliciformes qui sécrètent du mucus. Cet épithélium est décrit comme un épithélium pseudostratifié cilié.
  • L'épithélium stratifié diffère de l'épithélium simple en ce qu'il est multicouche. On le trouve donc là où les garnitures de carrosserie doivent résister à des agressions mécaniques ou chimiques.
  • Dans les épithéliums kératinisés, les couches les plus apicales (extérieures) des cellules sont mortes et contiennent une protéine dure et résistante appelée kératine. On en trouve un exemple dans la peau des mammifères qui rend l'épithélium imperméable.
  • Les épithéliums transitionnels se trouvent dans des tissus tels que la vessie où il y a un changement dans la forme de la cellule en raison de l'étirement.

Mots clés

  • colonne simple: Un épithélium cylindrique unicouche.
  • épithélium pseudostratifié: Un type d'épithélium qui, bien que ne comprenant qu'une seule couche de cellules, a ses noyaux cellulaires positionnés de manière à suggérer un épithélium stratifié.
  • squameux: Aplati et écailleux.
  • cubique: Ressemblant à un cube.
  • Kératinisé: Produire ou devenir comme la kératine.
  • de colonne: Ayant la forme d'une colonne.

La plupart des tissus épithéliaux sont décrits avec deux noms. Le premier nom décrit le nombre de couches de cellules présentes et le second décrit la forme des cellules. Par exemple, le tissu épithélial squameux simple décrit une seule couche de cellules plates et de forme écailleuse.

Tissu épithélial: Il existe trois principales classifications associées aux cellules épithéliales. L'épithélium pavimenteux a des cellules plus larges que hautes. L'épithélium cuboïde a des cellules dont la hauteur et la largeur sont approximativement les mêmes. L'épithélium cylindrique a des cellules plus hautes que larges.

Épithélie simple

L'épithélium simple est constitué d'une seule couche de cellules. Ils sont généralement là où l'absorption, la sécrétion et la filtration se produisent. La minceur de la barrière épithéliale facilite ces processus.

Les tissus épithéliaux simples sont généralement classés selon la forme de leurs cellules. Les quatre grandes classes d'épithélium simple sont : 1) simple squameux 2) simple cuboïde 3) simple colonnaire et 4) pseudostratifié.

Squameux simple

Les cellules épithéliales squameuses simples sont de forme plate et disposées en une seule couche. Cette couche unique est suffisamment mince pour former une membrane à travers laquelle les composés peuvent se déplacer par diffusion passive. Ce type épithélial se trouve dans les parois des capillaires, les parois du péricarde et les parois des alvéoles des poumons.

Cuboïde simple

L'épithélium cubique simple est constitué d'une seule couche de cellules aussi hautes que larges. Les fonctions importantes de l'épithélium cubique simple sont la sécrétion et l'absorption. Ce type épithélial se trouve dans les petits canaux collecteurs des reins, du pancréas et des glandes salivaires.

Colonne simple

L'épithélium cylindrique simple est une seule rangée de cellules hautes et étroitement serrées, alignées sur une rangée. Ces cellules se trouvent dans des zones à fonction sécrétoire élevée (comme la paroi de l'estomac) ou des zones d'absorption (comme dans l'intestin grêle). Ils possèdent des extensions cellulaires (par exemple, des microvillosités dans l'intestin grêle, ou les cils trouvés presque exclusivement dans l'appareil reproducteur féminin).

Pseudostratifié

Ce sont de simples cellules épithéliales cylindriques dont les noyaux apparaissent à des hauteurs différentes, donnant l'impression trompeuse (donc pseudo) que l'épithélium est stratifié lorsque les cellules sont vues en coupe transversale.

L'épithélium pseudostratifié peut également posséder de fines extensions ressemblant à des cheveux de leur membrane apicale (luminale) appelée cils. Dans ce cas, l'épithélium est décrit comme un épithélium pseudostratifié cilié. L'épithélium cilié se trouve dans les voies respiratoires (nez, bronches), mais se trouve également dans l'utérus et les trompes de Fallope des femelles, où les cils propulsent l'ovule vers l'utérus.

Épithélium stratifié

L'épithélium stratifié diffère de l'épithélium simple en étant multicouche. On le trouve donc là où les garnitures de carrosserie doivent résister à des agressions mécaniques ou chimiques.

Les épithéliums stratifiés sont plus durables et la protection est l'une de leurs fonctions principales. Étant donné que l'épithélium stratifié se compose de deux ou plusieurs couches, les cellules basales se divisent et poussent vers l'apex, et dans le processus aplatissent les cellules apicales.

Les épithéliums stratifiés peuvent être de type cylindrique, cubique ou squameux. Cependant, il peut également avoir les spécialisations suivantes :

Epithélium kératinisé

Dans les épithéliums kératinisés, les couches les plus apicales (extérieures) des cellules sont mortes et perdent leur noyau et leur cytoplasme. Ils contiennent une protéine dure et résistante appelée kératine. Cette spécialisation rend l'épithélium imperméable et il est abondant dans la peau des mammifères. La muqueuse de l'œsophage est un exemple d'épithélium stratifié non kératinisé ou humide.

Épithélie transitionnelle

L'épithélium transitionnel se trouve dans les tissus qui s'étirent et il peut sembler être stratifié cubique lorsque le tissu n'est pas étiré, ou stratifié squameux lorsque l'organe est distendu et que le tissu s'étire. Il est parfois appelé urothélium car il se trouve presque exclusivement dans la vessie, les uretères et l'urètre.


Tissu épithélial

La plupart des tissus épithéliaux sont essentiellement de grandes feuilles de cellules recouvrant toutes les surfaces du corps exposées au monde extérieur et tapissant l'extérieur des organes. L'épithélium forme également une grande partie du tissu glandulaire du corps. La peau n'est pas la seule zone du corps exposée à l'extérieur. D'autres domaines comprennent les voies respiratoires, le tube digestif, ainsi que les systèmes urinaire et reproducteur, qui sont tous tapissés d'un épithélium. Les organes creux et les cavités corporelles qui ne se connectent pas à l'extérieur du corps, qui comprend les vaisseaux sanguins et les membranes séreuses, sont tapissés d'endothélium (pluriel = endothélium), qui est un type d'épithélium.

Les cellules épithéliales dérivent des trois principales couches embryonnaires. L'épithélium qui tapisse la peau, des parties de la bouche et du nez et l'anus se développent à partir de l'ectoderme. Les cellules qui tapissent les voies respiratoires et la majeure partie du système digestif proviennent de l'endoderme. L'épithélium qui tapisse les vaisseaux du système lymphatique et cardiovasculaire provient du mésoderme et est appelé endothélium.

Tous les épithéliums partagent certaines caractéristiques structurelles et fonctionnelles importantes. Ce tissu est hautement cellulaire, avec peu ou pas de matériel extracellulaire présent entre les cellules. Les cellules adjacentes forment une connexion intercellulaire spécialisée entre leurs membranes cellulaires appelée jonction cellulaire. Les cellules épithéliales présentent une polarité avec des différences de structure et de fonction entre la surface exposée ou faisant face apicale de la cellule et la surface basale proche des structures corporelles sous-jacentes. La lame basale, un mélange de glycoprotéines et de collagène, fournit un site de fixation pour l'épithélium, le séparant du tissu conjonctif sous-jacent. La lame basale s'attache à une lame réticulaire, qui est sécrétée par le tissu conjonctif sous-jacent, formant une membrane basale qui aide à tout maintenir ensemble.

Les tissus épithéliaux sont presque complètement avasculaires. Par exemple, aucun vaisseau sanguin ne traverse la membrane basale pour pénétrer dans les tissus, et les nutriments doivent provenir par diffusion ou absorption des tissus sous-jacents ou de la surface. De nombreux tissus épithéliaux sont capables de remplacer rapidement les cellules endommagées et mortes. L'élimination des cellules endommagées ou mortes est une caractéristique de l'épithélium de surface et permet à nos voies respiratoires et à nos voies digestives de remplacer rapidement les cellules endommagées par de nouvelles cellules.

Fonctions généralisées du tissu épithélial

Les tissus épithéliaux constituent la première ligne de protection du corps contre l'usure physique, chimique et biologique. Les cellules d'un épithélium agissent comme des gardiens du corps, contrôlant la perméabilité et permettant le transfert sélectif de matériaux à travers une barrière physique. Toutes les substances qui pénètrent dans le corps doivent traverser un épithélium. Certains épithéliums comprennent souvent des caractéristiques structurelles qui permettent le transport sélectif de molécules et d'ions à travers leurs membranes cellulaires.

De nombreuses cellules épithéliales sont capables de secréter et de libérer des composés chimiques muqueux et spécifiques sur leurs surfaces apicales. L'épithélium de l'intestin grêle libère par exemple des enzymes digestives. Les cellules qui tapissent les voies respiratoires sécrètent du mucus qui piège les micro-organismes et les particules entrants. Un épithélium glandulaire contient de nombreuses cellules sécrétoires.

La cellule épithéliale

Les cellules épithéliales sont généralement caractérisées par la distribution polarisée des organites et des protéines liées à la membrane entre leurs surfaces basale et apicale. Les structures particulières trouvées dans certaines cellules épithéliales sont une adaptation à des fonctions spécifiques. Certains organites sont ségrégués sur les côtés basaux, tandis que d'autres organites et extensions, tels que les cils, lorsqu'ils sont présents, se trouvent sur la surface apicale.

Les cils sont des extensions microscopiques de la membrane cellulaire apicale qui sont supportées par des microtubules. Ils battent à l'unisson et déplacent les fluides ainsi que les particules piégées. L'épithélium cilié tapisse les ventricules du cerveau où il aide à faire circuler le liquide céphalo-rachidien. L'épithélium cilié de vos voies respiratoires forme un escalator mucociliaire qui balaie les particules de poussière et les agents pathogènes piégés dans le mucus sécrété vers la gorge. C'est ce qu'on appelle un escalator car il pousse en permanence le mucus contenant des particules piégées vers le haut. En revanche, les cils nasaux balaient la couverture muqueuse vers votre gorge. Dans les deux cas, les matières transportées sont généralement avalées et se retrouvent dans l'environnement acide de votre estomac.

Jonctions de cellule à cellule

Les cellules épithéliales sont étroitement liées et ne sont pas séparées par du matériel intracellulaire. Trois types de connexions de base permettent divers degrés d'interaction entre les cellules : les jonctions serrées, les jonctions d'ancrage et les jonctions lacunaires ((Figure)).

À une extrémité du spectre se trouve la jonction serrée, qui sépare les cellules en compartiments apical et basal. Lorsque deux cellules épithéliales adjacentes forment une jonction serrée, il n'y a pas d'espace extracellulaire entre elles et le mouvement des substances à travers l'espace extracellulaire entre les cellules est bloqué. Cela permet aux épithéliums d'agir comme des barrières sélectives. Une jonction d'ancrage comprend plusieurs types de jonctions cellulaires qui aident à stabiliser les tissus épithéliaux. Les jonctions d'ancrage sont courantes sur les surfaces latérales et basales des cellules où elles fournissent des connexions solides et flexibles. Il existe trois types de jonctions d'ancrage : les desmosomes, les hémidesmosomes et les adhérents. Les desmosomes se produisent en plaques sur les membranes des cellules. Les patchs sont des protéines structurelles sur la surface interne de la membrane cellulaire. La molécule d'adhésion, la cadhérine, est intégrée dans ces plaques et se projette à travers la membrane cellulaire pour se lier aux molécules de cadhérine des cellules adjacentes. Ces connexions sont particulièrement importantes pour maintenir les cellules ensemble. Les hémidesmosomes, qui ressemblent à un demi-desmosome, relient les cellules à la matrice extracellulaire, par exemple la lame basale. Bien qu'ils ressemblent en apparence aux desmosomes, ils incluent les protéines d'adhésion appelées intégrines plutôt que les cadhérines. Les jonctions adhérentes utilisent soit des cadhérines, soit des intégrines selon qu'elles se lient à d'autres cellules ou à la matrice. Les jonctions sont caractérisées par la présence de la protéine contractile actine située à la surface cytoplasmique de la membrane cellulaire. L'actine peut connecter des patchs isolés ou former une structure en forme de ceinture à l'intérieur de la cellule. Ces jonctions influencent la forme et le repliement du tissu épithélial.

Contrairement aux jonctions serrées et d'ancrage, une jonction lacunaire forme un passage intercellulaire entre les membranes des cellules adjacentes pour faciliter le mouvement des petites molécules et des ions entre le cytoplasme des cellules adjacentes. Ces jonctions permettent le couplage électrique et métabolique des cellules adjacentes, qui coordonnent la fonction dans de grands groupes de cellules.

Classification des tissus épithéliaux

Les tissus épithéliaux sont classés en fonction de la forme des cellules et du nombre de couches cellulaires formées ((Figure)). Les formes cellulaires peuvent être squameuses (aplaties et minces), cubiques (en forme de boîte, aussi larges que hautes) ou colonnaires (rectangulaires, plus hautes que larges). De même, le nombre de couches cellulaires dans le tissu peut être un - où chaque cellule repose sur la lame basale - qui est un épithélium simple, ou plus d'un, qui est un épithélium stratifié et seule la couche basale des cellules repose sur la base lame. Pseudostratifié (pseudo- = « faux ») décrit un tissu avec une seule couche de cellules de forme irrégulière qui donnent l'apparence de plus d'une couche. Transitional décrit une forme d'épithélium stratifié spécialisé dans lequel la forme des cellules peut varier.

Épithélium simple

La forme des cellules dans la couche unicellulaire de l'épithélium simple reflète le fonctionnement de ces cellules. Les cellules de l'épithélium pavimenteux simple ont l'apparence d'écailles minces. Les noyaux des cellules squameuses ont tendance à être plats, horizontaux et elliptiques, reflétant la forme de la cellule. L'endothélium est le tissu épithélial qui tapisse les vaisseaux du système lymphatique et cardiovasculaire, et il est composé d'une seule couche de cellules squameuses. Un épithélium pavimenteux simple, en raison de la minceur de la cellule, est présent là où un passage rapide de composés chimiques est observé. Les alvéoles des poumons où se diffusent les gaz, les segments des tubules rénaux et la paroi des capillaires sont également constitués de simple tissu épithélial squameux. Le mésothélium est un épithélium pavimenteux simple qui forme la couche superficielle de la membrane séreuse qui tapisse les cavités corporelles et les organes internes. Sa fonction principale est de fournir une surface lisse et protectrice. Les cellules mésothéliales sont des cellules épithéliales squameuses qui sécrètent un liquide qui lubrifie le mésothélium.

Dans l'épithélium cubique simple, le noyau des cellules en forme de boîte apparaît rond et est généralement situé près du centre de la cellule. Ces épithéliums sont actifs dans la sécrétion et l'absorption des molécules. Des épithéliums cubiques simples sont observés dans la muqueuse des tubules rénaux et dans les canaux des glandes.

Dans l'épithélium cylindrique simple, le noyau des cellules hautes en forme de colonne a tendance à être allongé et situé à l'extrémité basale des cellules. Comme l'épithélium cubique, cet épithélium est actif dans l'absorption et la sécrétion des molécules. L'épithélium cylindrique simple forme la muqueuse de certaines sections du système digestif et de certaines parties de l'appareil reproducteur féminin. L'épithélium cylindrique cilié est composé de cellules épithéliales cylindriques simples avec des cils sur leurs surfaces apicales. Ces cellules épithéliales se trouvent dans la muqueuse des trompes de Fallope et dans certaines parties du système respiratoire, où le battement des cils aide à éliminer les particules.

L'épithélium cylindrique pseudostratifié est un type d'épithélium qui semble être stratifié mais consiste plutôt en une seule couche de cellules cylindriques de forme irrégulière et de tailles différentes. Dans l'épithélium pseudostratifié, les noyaux des cellules voisines apparaissent à différents niveaux plutôt que regroupés à l'extrémité basale. La disposition donne l'apparence d'une stratification mais en fait toutes les cellules sont en contact avec la lame basale, bien que certaines n'atteignent pas la surface apicale. L'épithélium cylindrique pseudostratifié se trouve dans les voies respiratoires, où certaines de ces cellules ont des cils.

Les épithéliums cylindriques simples et pseudostratifiés sont des épithéliums hétérogènes car ils comprennent des types de cellules supplémentaires dispersés parmi les cellules épithéliales. Par exemple, une cellule caliciforme est une «glande» unicellulaire sécrétant du mucus intercalée entre les cellules épithéliales cylindriques des membranes muqueuses ((Figure)).

Consultez le WebScope de l'Université du Michigan pour explorer l'échantillon de tissu plus en détail.

Épithélium stratifié

Un épithélium stratifié est constitué de plusieurs couches empilées de cellules. Cet épithélium protège contre l'usure physique et chimique. L'épithélium stratifié est nommé par la forme de la couche de cellules la plus apicale, la plus proche de l'espace libre. L'épithélium pavimenteux stratifié est le type d'épithélium stratifié le plus courant dans le corps humain. Les cellules apicales sont squameuses, tandis que la couche basale contient des cellules cylindriques ou cubiques. La couche supérieure peut être recouverte de cellules mortes remplies de kératine. La peau de mammifère est un exemple de cet épithélium pavimenteux sec, kératinisé et stratifié. La muqueuse de la cavité buccale est un exemple d'épithélium pavimenteux stratifié et non kératinisé. L'épithélium cubique stratifié et l'épithélium cylindrique stratifié peuvent également être trouvés dans certaines glandes et canaux, mais sont rares dans le corps humain.

Un autre type d'épithélium stratifié est l'épithélium transitionnel, ainsi appelé en raison des changements progressifs de la forme des cellules apicales à mesure que la vessie se remplit d'urine. On le trouve uniquement dans le système urinaire, en particulier les uretères et la vessie. Lorsque la vessie est vide, cet épithélium est contourné et présente des cellules apicales cubiques avec des surfaces apicales convexes en forme de parapluie. Au fur et à mesure que la vessie se remplit d'urine, cet épithélium perd ses circonvolutions et les cellules apicales passent du cuboïde au squameux. Elle apparaît plus épaisse et plus multicouche lorsque la vessie est vide, et plus étirée et moins stratifiée lorsque la vessie est pleine et distendue. (Figure) résume les différentes catégories de cellules du tissu cellulaire épithélial.

Regardez cette vidéo pour en savoir plus sur l'anatomie des tissus épithéliaux. Où trouver dans le corps un épithélium pavimenteux stratifié non kératinisant ?

Épithélium glandulaire

Une glande est une structure constituée d'une ou plusieurs cellules modifiées pour synthétiser et sécréter des substances chimiques. La plupart des glandes sont constituées de groupes de cellules épithéliales. Une glande peut être classée comme une glande endocrine, une glande sans conduit qui libère des sécrétions directement dans les tissus et les fluides environnants (endo- = « intérieur »), ou une glande exocrine dont les sécrétions sortent par un conduit qui s'ouvre directement, ou indirectement, vers le environnement extérieur (exo- = « extérieur »).

Glandes endocrines

Les sécrétions des glandes endocrines sont appelées hormones. Les hormones sont libérées dans le liquide interstitiel, diffusées dans la circulation sanguine et livrées à des cibles, en d'autres termes, des cellules qui ont des récepteurs pour lier les hormones. Le système endocrinien fait partie d'un système de régulation majeur qui coordonne la régulation et l'intégration des réponses corporelles. Quelques exemples de glandes endocrines comprennent l'hypophyse antérieure, le thymus, le cortex surrénalien et les gonades.

Glandes exocrines

Les glandes exocrines libèrent leur contenu par un conduit qui mène à la surface épithéliale. Le mucus, la sueur, la salive et le lait maternel sont tous des exemples de sécrétions des glandes exocrines. Ils sont tous évacués par des conduits tubulaires. Les sécrétions dans la lumière du tractus gastro-intestinal, techniquement à l'extérieur du corps, sont de la catégorie exocrine.

Structure glandulaire

Les glandes exocrines sont classées comme unicellulaires ou multicellulaires. Les glandes unicellulaires sont des cellules isolées dispersées, telles que des cellules caliciformes, présentes dans les muqueuses de l'intestin grêle et du gros intestin.

Les glandes exocrines multicellulaires appelées glandes séreuses se développent à partir d'un simple épithélium pour former une surface sécrétoire qui sécrète directement dans une cavité interne. Ces glandes tapissent les cavités internes de l'abdomen et de la poitrine et libèrent leurs sécrétions directement dans les cavités. D'autres glandes exocrines multicellulaires libèrent leur contenu par un canal tubulaire. Le conduit est unique dans une glande simple mais dans les glandes composées est divisé en une ou plusieurs branches ((Figure)). Dans les glandes tubulaires, les canaux peuvent être droits ou enroulés, tandis que les tubes qui forment des poches sont alvéolaires (acineux), comme la partie exocrine du pancréas. Les combinaisons de tubes et de poches sont appelées glandes composées tubuloalvéolaires (tubuloacinaires). Dans une glande ramifiée, un conduit est connecté à plus d'un groupe sécrétoire de cellules.

Méthodes et types de sécrétion

Les glandes exocrines peuvent être classées par leur mode de sécrétion et la nature des substances libérées, ainsi que par la structure des glandes et la forme des canaux ((Figure)). La sécrétion mérocrine est le type de sécrétion exocrine le plus courant. Les sécrétions sont enfermées dans des vésicules qui se déplacent vers la surface apicale de la cellule où le contenu est libéré par exocytose. Par exemple, le mucus aqueux contenant la glycoprotéine mucine, un lubrifiant qui offre une certaine protection contre les agents pathogènes, est une sécrétion mérocrine. Les glandes eccrines qui produisent et sécrètent la sueur en sont un autre exemple.

La sécrétion apocrine s'accumule près de la partie apicale de la cellule. Cette partie de la cellule et son contenu sécrétoire se détachent de la cellule et sont libérés. Les glandes sudoripares apocrines dans les zones axillaires et génitales libèrent des sécrétions graisseuses que les bactéries locales décomposent, ce qui provoque une odeur corporelle. Les glandes mérocrines et apocrines continuent à produire et à sécréter leur contenu avec peu de dommages causés à la cellule car le noyau et les régions de Golgi restent intacts après la sécrétion.

En revanche, le processus de sécrétion d'holocrine implique la rupture et la destruction de la totalité de la cellule glandulaire. La cellule accumule ses produits de sécrétion et ne les libère que lorsqu'elle éclate. Les nouvelles cellules glandulaires se différencient des cellules du tissu environnant pour remplacer celles perdues par la sécrétion. Les glandes sébacées qui produisent les huiles sur la peau et les cheveux sont des glandes/cellules holocrines ((Figure)).

Les glandes sont également nommées d'après les produits qu'elles produisent. La glande séreuse produit des sécrétions aqueuses de type plasma sanguin riches en enzymes telles que l'alpha-amylase, tandis que la glande muqueuse libère des produits aqueux à visqueux riches en glycoprotéine mucine. Les glandes séreuses et muqueuses sont communes dans les glandes salivaires de la bouche. Les glandes exocrines mixtes contiennent à la fois des glandes séreuses et muqueuses et libèrent les deux types de sécrétions.

Revue de chapitre

Dans le tissu épithélial, les cellules sont étroitement emballées avec peu ou pas de matrice extracellulaire, à l'exception de la lame basale qui sépare l'épithélium du tissu sous-jacent. Les fonctions principales de l'épithélium sont la protection de l'environnement, la couverture, la sécrétion et l'excrétion, l'absorption et la filtration. Les cellules sont liées entre elles par des jonctions serrées qui forment une barrière imperméable. Ils peuvent également être reliés par des jonctions communicantes, qui permettent le libre échange de molécules solubles entre les cellules, et des jonctions d'ancrage, qui attachent cellule à cellule ou cellule à matrice. Les différents types de tissus épithéliaux sont caractérisés par leurs formes et dispositions cellulaires : épithélium squameux, cuboïde ou cylindrique. Les couches unicellulaires forment un épithélium simple, tandis que les cellules empilées forment un épithélium stratifié. Très peu de capillaires pénètrent dans ces tissus.

Les glandes sont des tissus sécrétoires et des organes dérivés des tissus épithéliaux. Les glandes exocrines libèrent leurs produits par des canaux. Les glandes endocrines sécrètent des hormones directement dans le liquide interstitiel et la circulation sanguine. Les glandes sont classées à la fois selon le type de sécrétion et selon leur structure. Les glandes mérocrines sécrètent des produits au fur et à mesure de leur synthèse. Les glandes apocrines libèrent des sécrétions en pinçant la partie apicale de la cellule, tandis que les cellules des glandes holocrines stockent leurs sécrétions jusqu'à ce qu'elles se rompent et libèrent leur contenu. Dans ce cas, la cellule devient une partie de la sécrétion.

Questions sur les liens interactifs

Regardez cette vidéo pour en savoir plus sur l'anatomie des tissus épithéliaux. Où trouver dans le corps un épithélium pavimenteux stratifié non kératinisant ?

L'intérieur de la bouche, l'œsophage, le canal vaginal et l'anus.

Questions de révision

En observant les cellules épithéliales au microscope, les cellules sont disposées en une seule couche et semblent hautes et étroites, et le noyau est situé près de la face basale de la cellule. Le spécimen est de quel type de tissu épithélial ?

Lequel des éléments suivants est le tissu épithélial qui tapisse l'intérieur des vaisseaux sanguins ?

Quel type de tissu épithélial se spécialise dans le déplacement des particules sur sa surface et se trouve dans les voies respiratoires et la paroi de l'oviducte ?

  1. de transition
  2. colonnaire stratifié
  3. colonnaire cilié pseudostratifié
  4. pavimenteux stratifié

La glande exocrine ________ stocke sa sécrétion jusqu'à la rupture de la cellule glandulaire, tandis que la glande ________ libère sa région apicale et se reforme.

  1. apocrines holocrines
  2. eccrine endocrine
  3. apocrine holocrine
  4. eccrine apocrine

Questions de pensée critique

The structure of a tissue usually is optimized for its function. Describe how the structure of the mucosa and its cells match its function of nutrient absorption.

The mucosa of the intestine is highly folded, increasing the surface area for nutrient absorption. A greater surface area for absorption allows more nutrients to be absorbed per unit time. In addition, the nutrient-absorbing cells of the mucosa have finger-like projections called microvilli that further increase the surface area for nutrient absorption.

Glossaire


Location, Structure, and Function of the Simple Cuboidal Epithelium

The main function of a simple cuboidal epithelium is the production or absorption of substances. Mais ce n'est pas tout. Bodytomy tells you more about this tissue, such as its definition, location, structure, and other characteristics.

The main function of a simple cuboidal epithelium is the production or absorption of substances. But that’s not all. Bodytomy tells you more about this tissue, such as its definition, location, structure, and other characteristics.

Le saviez-vous?

All the surfaces of our body, except the teeth and joints, are covered with some type of epithelium.

Our bodies are made up of different types of tissues or materials. These include the bones and blood (connective tissue), different types of muscles (muscle tissue), and the brain, nerves, and spinal cord (nervous tissue). However, the surface of our body needs to be protected from elements like sunlight and wind, and so do our delicate organs which are located in empty spaces. At the same time, the body needs to control which substances are present inside it, and which are being removed. All these roles are played by a kind of thin tissue called the ‘epithelium.’ However, this epithelium may be made of a single layer of cells called simple epithelium, or several layers called stratified epithelium. In the following sections, we will learn about a type of simple epithelium, called the simple cuboidal epithelium.

Définition

Aimeriez-vous écrire pour nous? Eh bien, nous recherchons de bons écrivains qui veulent faire passer le mot. Contactez-nous et nous discuterons.

A simple cuboidal epithelium is a tissue made up of cube-shaped cells, which is involved in secreting (producing and releasing) and absorbing substances in various glands and ducts throughout the body.

Emplacement

► The simple cuboidal epithelium is mostly found in the lining of glands (organs that produce substances), and is not common on exposed surfaces.

► It is also found in the ducts that transport the secretions produced by a gland to the organ it is intended for, such as in ducts connecting salivary glands to the mouth, sweat glands to the skin, and so on.

► The simple cuboidal epithelium is found in the following locations.

  • Kidney tubules
  • Ducts of salivary glands
  • Ducts of sweat glands
  • Bile duct
  • Follicles of thyroid gland
  • Pancréas
  • Le foie
  • Mammary glands
  • Covering of the lens
  • Germinal epithelium of ovaries and testes
  • Choroid plexus (network of blood vessels in the brain)
  • Lining of bronchioles (air tubes in lungs)

Structure

  • Being a ‘simple’ epithelium, it has a single layer of cells.
  • Cells are cube-shaped, though from the top they appear like polygons or hexagons, and appear square-shaped from the side.
  • Cells are as wide as they are tall, which means that the distance between adjacent nuclei is equal to the height of the cells.
  • The nuclei are spherical, and located at the center of the cells, or slightly towards the base.
  • All the cells are directly attached to a thin layer called the basement membrane, which is placed on a connective tissue.
  • The cell membranes may not be visible in cases where they merge with each other (called ‘interdigitation’).
  • In some cases, cuboidal cells may have small projections called ‘microvilli’ at the top.

Les fonctions

It is located in ducts (tubes) of glands that perform secretion, absorption, or both. Examples of secretion include the thyroid gland, which secretes the thyroid hormone directly into the blood stream (called endocrine gland). Secretion is also performed by the ducts of the sweat and salivary glands, which release their fluids into ducts (called exocrine gland). The tubules found in the kidneys use the simple cuboidal epithelium to perform both, absorption and secretion of substances.

It may be designed to act like a semipermeable membrane, i.e., allow some substances to pass through and block others, or perform active transport (transport materials from where they are less common to regions where they are more common). Being taller than the simple squamous epithelium means that they have more control over substances that diffuse through them.

It offers some protection against abrasion, foreign particles, harmful bacteria, chemical stress, and excessive water loss (because of its semipermeable nature).

Simple cuboidal epithelium also covers the lens of the eye, where it controls the movement of nutrients and water, into and out of the lens from the surrounding eye fluid. This ensures that the amount of substances in the lens, and its size, are maintained.

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The cells of this epithelium are larger than other epithelia, because they have a higher number of cell organelles (specialized structures), like mitochondria, ribosomes, and Golgi bodies, thus resulting in a larger cell. These organelles are required to produce and package large molecules, like proteins and glycoproteins, or process substances absorbed by the cell. The cuboidal shape of the cells allows their close packing, which enables fluids to pass through tubes lined by them.

Most secretory cells, which are the actual parts of glands that produce substances, are part of a simple cuboidal epithelium. It is present in the convoluted tubules and collecting duct, which are parts of minute units of the kidney, called ‘nephrons’. Here, they help in the formation of urine, by secreting and absorbing substances which are filtered by the kidneys. Its semipermeable nature also comes in handy.

The germinal epithelium that covers the ovary is also a type of simple cuboidal epithelium, and so is the germinal epithelium in the testes (in the seminiferous tubule). In the ovary, this epithelium plays an important role in the development and release of the egg from the ovary, and hence its name (germ cell = egg). In the testes, this layer plays an important role in the development of sperms.

The importance of the simple cuboidal epithelium is clear by its widespread presence in our body. It plays a role in everything, right from simple tasks like producing sweat, to more complex ones like filtering substances in the kidneys and producing germ cells in the body.


Vaisseaux sanguins

A simple squamous epithelium, called endothelium, lines the inner surfaces of arteries, veins and capillaries. In arteries and veins, endothelium reduces friction and allows for smooth blood flow. Endothelial cells in arteries and veins also aid in the constriction or dilation of the blood vessels, which regulates blood flow and pressure.

The walls of capillaries are composed of a single layer of endothelial cells. This allows for the easy exchange of nutrients and oxygen into the body tissues, and the removal of waste products.


Simple epithelial tissue:

There are four types of simple epithelial tissue. Three types are differentiated by cell shape.

  1. Simple squamous epithelial tissue cells look like they are squashed. They look like a fried egg with the nucleus slightly raised in the center. They are thin and look like fish scales. Filtration occurs only through the simple squamous cells of the glomerulus in the kidney.
  2. Simple cuboidal epithelial tissue cells look like cubes, or squares.
  3. Simple columnar epithelial tissue cells look like columns. They usually have microvilli to increase the surface for absorption. Simple columnar epithelial tissue lining the digestive lumen contains goblet cells which secrete mucus to aid in the movement of food through the digestive tract.
  4. Pseudostratified epithelial tissue looks like it is stratified, because not all cells reach the apical or top surface. All cells are attached to the basement membrane. The cells are ciliated.

Simple epithelial tissue functions in absorption, secretion and filtration.


What advantage does the pseudostratified epithelial structure type provide over squamous, cuboidal, and columnar? - La biologie

Histology Study Guide
Respiratory Tract

These notes are an ancillary resource, NOT a substitute for scheduled resource sessions or for textbooks. If you use this on-line study aid, please refer to your textbooks and atlases for richer, more detailed information.

SAQ, Respiratory System.

SAQ Pathology Quiz

Diapositives en ligne of the lung and respiratory tract -- Ordinaire | pathologie
. . . oropharyngeal region -- Ordinaire | pathologie

Ces spécimens au Diapositive virtuelle (Département de pathologie de l'Université de l'Iowa) peut être examiné avec une gamme complète de grossissement et de mouvement. Nécessite Java et une connexion Internet rapide.

  • Both in large glands and in the respiratory system, a system of conducting passageways form a branching "tree", with functional units at the end of each twig.
    • In the respiratory system, the tree's "trunk" is the trachea, larger branches are called bronchi (singular "bronchus"), and smaller branches are called bronchioles. ( In a gland, the conducting passages are called "ducts".)
    • In the lung, the epithelial cells at the ends of all the twigs form "respiratory units", also called alveoli (singular, "alveolus"). (In a gland, the secretory units at the ends of the twigs are also sometimes called "alveoli", which means a small hollow or cavity.)

    The respiratory or gas-exchange surface consists of millions of small sacs, or alveoli, lined by a simple squamous epithelium. This epithelium is exceedingly thin to facilitate diffusion of oxygen and CO2. The alveolar walls also contain cuboidal surfactant-secreting cells. The surfactant overcomes the tendency of alveolar walls to adhere to one another (which would obliterate the air space).

    As in any gland, each alveolus is enveloped by capillaries. In the lungs, the gas-exchange function of this pulmonary vasculature is critical to organ function and to life itself.

    Conducting system.

    Most of the respiratory passageways, from the nasal cavity through the bronchi, are lined by ciliated, pseudostratified columnar epithelium with goblet cells. Bronchioles are lined by simple cuboidal epithelium. (Lung alveoli, in contrast, are lined by very thin simple squamous epithelium.)

    Pseudostratified respiratory epithelium consists primarily of columnar ciliated cells. Ciliary beating sweeps mucus and the dust it carries up the bronchi and trachea toward the pharynx, where it can be swallowed.

    For recent research on ciliary function in relation to the properties of respiratory mucous, see B. F. Dickey (2012) Walking on Solid Ground, Science 24 August 2012: 924-925. [DOI:10.1126/science.1227091]

    Electron micrographs of cilia may be seen at WebPath and at Elektronenmikroskopischer Atlas im Internet.

    Consult your histology textbook and/or atlas (e.g., Rhodin, figure 31-22 ) for additional detail and electron micrographs of these cells. (A ciliated epithelium is also characteristic the female reproductive tract.)

    Scattered among the ciliated cells are occasional goblet cells. These cells secrete mucus, which moistens the epithelial surface (so the ciliated cells can function) and adheres to inhaled particles (so dust and bacteria are caught before they are carried all the way into alveoli).

    For recent research on the properties of respiratory mucous in relation to ciliary function, see B. F. Dickey (2012) Walking on Solid Ground, Science 24 August 2012: 924-925. [DOI:10.1126/science.1227091]

    The name "goblet" refers to the cell's shape, narrow at the base and bulging apically. The apical end of each goblet cell is occupied by a large mass of mucus, which compresses adjacent cells (thus conferring the characteristic "goblet" shape) and displaces the nucleus toward the basal end of the cell. As in other mucous cells, the nucleus is compact and intensely stained (basophilic) with H&E.

    Consult your histology textbook and/or atlas (e.g., Rhodin, figure 31-22 ) for additional detail and electron micrographs of these cells. Similar cells may also be found in the gastrointestinal tract.

    Basal cells (those whose nuclei lie low in the epithelium, near the basement membrane) are believed to be the source of replacement ciliated and goblet cells.

    Consult your histology textbook and/or atlas (e.g., Rhodin, figure 31-22 ) for additional detail and electron micrographs of these cells.

    In our slide set, ciliated respiratory epithelium is best represented by slides of the trachea (or "trachea and esophagus").

    Pseudostratified respiratory epithelium begins in the cavité nasale and continues with minor variations through the nasopharynx and down the trachea, bronchi and bronchioles.

    The mucosal surfaces of the nasal passages are important for conditioning air before it reaches the more-delicate alveolar tissue. Many small glands provide moisture for humidification as well as mucus to adhere to incoming dust. An extensive vascular plexus provides heat exchange so that air reaching the alveoli is not too cold or too hot.

    Did you ever notice what a big nose a camel has? The nasal air-conditioning function is especially effective in this animal. When the creature inhales, hot dry desert air is humidified by evaporation of nasal secretions, while the nasal passages themselves are chilled by evaporative cooling. During exhalation, the cooled passages condense and recover the moisture, providing an important contribution to water conservation.

    In our own bodies, air conditioning is not as effective as that of the camel. But evaporative cooling of the respiratory passages does provide a significant contribution to thermoregulation during vigorous exercise. (In other words, many of the calories expended during exercise do not do any useful work but only evaporate the water that we exhale.)

    The contrast between respiratory epithelium of the nasopharynx and the stratified squamous epithelium of the oral cavity can be seen in a cross-section of the palate (or, similarly, a cross section of the epiglottis).

    One small region of the nasal cavity, the olfactory mucosa, has a highly modified epithelium containing specialized sensory receptor cells. Although the olfactory receptors have the appearance of columnar epithelial cells, they are essentially nerve cells. Each olfactory receptor cell carries at its apical end a peculiar knob or "olfactory vesicle" from which sprout several long but non-motile cilia ( see the Elektronenmikroskopischer Atlas im Internet, reichkolben, for an EM images of this structure ). Each olfactory cell also has an axon which extends from the basal end of the cell to the olfactory bulb of the brain. The many axons from olfactory receptors pass through the medial portion of the ethmoid bone that is called the cribriform plate ("cribriform" means "like a sieve", i.e., full of holes).

    Olfactory epithelial cells are quite wonderful, even beyond their utterly bizarre shape that displays elements of both epithelial and neural form. Renowned physician-essayist Lewis Thomas chose these cells as one of the "Seven Wonders of the Modern World":

    "My Fifth Wonder is the olfactory receptor cell, located in the epithelial tissue high in the nose, sniffing the air for clues to the environment, the fragrance of friends, the smell of leaf smoke, breakfast, nighttime and bedtime, and a rose, even, it is said, the odor of sanctity. The cell that does all these things, firing off urgent messages into the deepest parts of the brain, switching on one strange unaccountable memory after another, is itself a proper brain cell, a certified neuron belonging to the brain but miles away out in the open air, nosing around the world. How it manages to make sense of what it senses, discriminating between jasmine and anything else non-jasine with infallibility, is one of the deep secrets of neurobiology. This would be wonder enough, but there is more. This population of brain cells, unlike any other neurons of the vertebrate central nervous system, turns itself over every few weeks cells wear out, die, and are replaced by brand-new cells rewired to the same deep centers miles back in the brain, sensing and remembering the same wonderful smells. If and when we reach an understanding of these cells and their functions, including the moods and whims under their governance, we will know a lot more about the mind than we do now, a world away." [Lewis Thomas (1983) Seven Wonders, pp. 55-63, in Late Night Thoughts on Listening to Mahler's Ninth Symphony.]

    Consult your histology textbook and/or atlas (e.g., Rhodin, figures 31-5 à 31-8) for additional detail and electron micrographs of olfactory cells.

    Tonsils are localized lymphoid specializations located in the mucosa of the pharynx (as well as the tongue and palate). Each tonsil consists of an epithelial crypt (an invaginated pocket) surrounded by dense clusters of lymph nodules.

    Lymph nodules (also called lymphoid follicles) are sites where lymphocytes congregate. At the center of each lymph nodule is a "germinal center" where the lymphocytes proliferate.

    Pharyngeal tonsils (also called "adenoids") provide sites where immune surveillance cells (lymphocytes) can encounter foreign antigens which are entering the body through inspired air.

    For more on Mucosa-Associated Lymphoid Tissues (MALT), consult your histology text (e.g. pp. 134-5 in Stevens & Lowe).

    Pharyngeal tonsils resemble those of the palate (palatine tonsils, illustrated here), but with ciliated, pseudostratified epithelium rather than stratified squamous epithelium lining the surface and crypts.

    Trachea, bronchi, and bronchioles

    Les trachée is the "trunk" of the branching tree of passageways leading into the lungs. Its major histological specializations include skeletal reinforcement in the form of incomplete (i.e., C -shaped) rings of cartilage and a vascular (venous) plexus which facilitates heat exchange to condition air before it reaches the delicate alveoli.

    The distinction between bronchi and bronchioles is somewhat arbitrary, but in general bronchi have cartilagenous reinforcement and a columnar epithelial lining, while bronchioles lack cartilage and have a simple cuboidal lining. Besides ciliated and mucus-secreting cells, bronchiolar epithelium may include club cells (bronchiolar exocrine cells) whose role is uncertain but which seem to have some specialized synthetic and secretory function.

    (Older textbooks refer to bronchiolar exocrine cells as "Clara cells", a name which recognizes researcher Max Clara, who worked on bodies of prisoners executed by the Nazi regime prior to WWII. Because of this tainted history [see Science 329:275, 16 July 2010], the alternative term "club cells" has been adopted by several journals and societies.)

    Petit mucous glands are scattered along most of the respiratory tree and may occasionally be seen in the wall of bronchi or bronchioles.

    The airway walls also feature smooth muscle, which permits regulation of the distribution of air through the lung's volume.

    Respiratory (gas-exchange) region of lung

    The lung consists of functional respiratory units called "air sacs" or alvéoles (singular, alveolus), each connected via bronchioles and bronchi to the trachea. The lung is sometimes misleadingly portrayed as a balloon at the end of a large bronchus. There is no balloon. One might imagine that each alveolus is a very tiny balloon, but even this is not accurate. The lung is more like a well-organized sponge. Each alveolus shares its wall (interalveolar septum) with adjacent alveoli. Alveoli cannot collapse individually, only all together.

    Note on clinical histology : The lung's normal volume is mostly air-filled space. In ideal histological specimens, this space is preserved by keeping the lung inflated during preparation. But as a matter of convenience, clinical specimens are often prepared in a somewhat collapsed state. Do not be surprised by lung specimens in which alveoli appear flattened, with alveolar walls wrinkled and pressed together, with reduction in the air-space. For an example, see WebPath.

    Alvéoles are separated from one another by thin alveolar walls (interalveolar septa). Each alveolus is lined by simple squamous epithelium, exceedingly thin to facilitate diffusion of oxygen while still forming an epithelial barrier between the outside air and the internal body fluids. In between the two epithelial surfaces lies a network of capillaries, through which flow the red blood cells whose hemoglobin absorbs oxygen for transport to the rest of the body.

    In other words, each interalveolar septum consists of simple squamous epithelium on either side with capillaries sandwiched in between.

    Before being absorbed by hemoglobin, an oxygen molecule must first reach an alveolus, then diffuse across the plasma membrane of a squamous epithelial cell, through the very thin epithelial cell cytoplasm, across the plasma membrane on the other side of the epithelial cell, across the basement membrane which separates the epithelium from the underlying tissue, across the basement membrane which surrounds each capillary (these two basement membranes may be fused together), across the plasma membrane of a capillary endothelial cell, through the very thin cytoplasm of this cell, across the plasma membrane on the capillary-lumen side of the endothelial cell, through a bit of blood plasma, and finally across the membrane of a red blood cell. Ouf!

    An electron micrograph of the blood-air barrier cilia may be seen at Elektronenmikroskopischer Atlas im Internet.

    Clinical note: Alveoli can provide a cozy haven for bacterial growth, leading to pneumonia and inflammation. For an image of alveoli filled with inflammatory cells, see WebPath. (For additional lung pathology, see below.)

    The squamous epithelial cells of the alveolar walls are sometimes called Type I pneumocytes. As noted above, these squamous Type I cells facilitate gas exchange.

    Scattered among the squamous cells are occasional larger cuboidal cells, sometimes called greater alveolar cells and sometimes called Type II pneumocytes. These cells secrete surfactant, which serves the critical function of keeping alveolar walls from sticking to one another.

    Consult your histology textbook and/or atlas (e.g., Rhodin, figures 31-45 à 31-54) for additional detail and electron micrographs of cells associated with lung alveoli.

    See the Elektronenmikroskopischer Atlas im Internet for (mostly unlabelled) EM images of lung.

    Because the actual shape of the gas-exchange spaces is somewhat complex, there is some additional terminology used for description. Terminal bronchioles, those which open directly into gas-exchange spaces, are sometimes called respiratory bronchioles. These typically open into passageways, called respiratory ducts, that open directly into alveoli and also into further passageways, called respiratory sacs, that also open into alveoli. The edges of alveolar walls which form the entry-ways into respiratory sacs and alveoli contain small bundles of smooth muscle which allow some control of air distribution among various regions of the lung.

    To keep the alveoli clean, amoeboid phagocytic cells crawl over the surface of the alveolar walls and ingest any foreign material that they encounter. These cells are sometimes called "dust cells", but they are basically macrophages that have moved out of connective tissue and onto the epithelial surface of the alveoli.

    It is perhaps amusing to note that these cells are behaving rather like independent agents, having left the body proper by crossing the alveolar epithelium. Although they may again cross the epithelium and re-enter the body, these cells may also be swept up the airway by cilia and swallowed, in effect becoming food.

    Lung vasculature

    Larger vessels, both veins and arteries, tend to follow the same branching tree as the airways, so the connective tissue around each bronchus and bronchiole typically contains an artery and a vein. Because pulmonary circulation has lower pressure than systemic circulation, pulmonary arteries and veins tend to have more delicate walls than those seen elsewhere in the body.

    The essential gas-exchange function of lung can only be carried out because alveolar walls are richly supplied with capillaries. Indeed, most of the "bulk" of the alveolar walls consists of the blood cells which are passing through these capillaries.

    Consult your histology textbook and/or atlas (e.g., Rhodin, figures 31-55 à 31-67) for additional detail and electron micrographs of pulmonary vessels.

    • Pneumonie, another example.
    • Absessing pneumonia. Inflammation with tissue destruction.
      (For examples of inflammation in other organs, see inflammation at WebPath. For background information, see inflammation at this website.)
    • Bronchial asthma. Bronchial walls undergo various changes.
    • Fat embolism. Adipocytes clog respiratory blood arterioles following trauma that damages marrow of bones.
    • Tuberculose. Granulomas form in lung tissue.
    • Cancer. A malignant neoplasm metastasizes to lung.
    • Disseminated intravascular coagulation.
    • Pulmonary thromboembolus (animated diagram).
    • Pulmonary embolus.
    • Structure of a thrombus.

    Comments and questions: [email protected]


    Introduction

    Imaginal discs in Drosophile and other dipterans are the larval precursors forming most of the adult cuticular body. The discs are formed when the embryonic ectoderm invaginates and fashions into a sac-like structure consisting of two opposing layers: a peripodial epithelium (PE) and disc proper (DP) (Fig. 1A,C)(Auerbach, 1936 Cohen, 1993). During larval development, imaginal cells in both layers proliferate extensively and are patterned. Then, at metamorphosis, cells in the DP differentiate into almost the entire adult cuticle, while PE cells, e.g. in the wing disc, form only ventral and lateral pleura (body wall) and ventral wing hinge(Milner et al., 1984). Because of such nominal contributions towards the adult cuticle, a functional role for the PE during earlier disc patterning and growth went largely unexplored.

    Recent studies, however, reveal that PE cells are required for growth and patterning of the DP during larval development. Cho et al.(Cho et al., 2000) have shown that ectopic expression or loss of hedgehog (hum) in the eye PE results in pattern changes in the DP. Similarly, Gibson and Schubiger(Gibson and Schubiger, 2000)have observed that expression of Fringe in the eye PE leads to smaller eyes containing minor pattern abnormalities. In addition, Egfr signaling activity in the PE of the wing disc specifies the notum/hinge of the DP(Pallavi and Shashidhara,2003).

    Despite these studies, little is known about the development of PE cells. The last examination of both PE and DP development was a histological study by Auerbach (Auerbach, 1936)describing the morphology of cells in wing and leg discs. Here, we focus on compartmental organization, proliferation and cell lineage of the PE in wing,eye and leg imaginal discs. We expand upon Auerbach's study and observe that epithelial morphogenesis (cuboidal-to-squamous shape change in the PEcuboidal-to-columnar shape change in the DP) occurs in only a subset of cells in the disc epithelia. Furthermore, each disc exhibits a unique temporal and spatial progression of morphogenesis. We find that squamous morphogenesis within the PE of wing and leg discs require both hedgehog(hum) et decapentapelagic (dpp), but not sans ailes (wg) signaling. Squamous morphogenesis in the PE of these discs causes an anterior shift of the anteroposterior (AP) compartment boundary in the PE relative to the stationary AP boundary in the DP. Finally,through cell lineage tracing, we find that during larval development cells born in the PE move into and reside in the DP.


    The structure:

    The structure of the transitional epithelium is best studied in sections of the wall of the urinary bladder. It is to be noted that the microscopic structure of this special type of multilaminar epithelium varies greatly according to the state of distension of the urinary bladder. In the undistended (I.e., contracted) urinary bladder, the urothelium appears to consist of 6 or 8 cell layers. The basal layer of the epithelium consists of cuboidal cells.

    Over the basal layer are present several layers of polygonal cells. The most superficial layer of tt: e epithelium appears to consist of very large dome-shape cells whose highly convex apices bulge into the bladder cavity. Some of these cells contain two nuclei.

    Distension of the urinary bladder stretches and flattens the epithelium. In the fully distended (I.e., stretched) state, the transitional epithelium is seen to consist of only 2 or 3 layers. There is a basal layer of low cuboidal cells over which are present one or two layers of large flat (squamous) cells.

    The change in number of layers indicates the ability of the cells of the transitional epithelium to accommodate to stretching. The cells in the basal layer are not much affected by the distension but the cells in the next three or four layers become flattened (instead of polygonal).

    The large, highly convex surface cells not only flatten but also unfold their Iuminal plasma membranes to accommodate the increasing area. The folding an unfolding of plasma membranes covering the luminal surfaces of the most superficial cells of the urothelium occurs due to special structure of these membranes.

    When a fully stretched transitional epithelium is studied under EM, the apical plasma lemma of the most superficial cells of the urothelium occurs due to special structure of these membranes.

    When a fully stretched transitional epithelium is studied under EM, the apical plasma lemma of the most superficial by nervous or neuro hormonal signals. They are found around the secretory acini of the mammary, salivary, lacrimal and sweat glands. Their contraction assists in the flow of secretion into the larger channels.