Гістологія.mp3, Вступ, методи дослідження в гістології

14.07.2015

Гістологія, цитологія та ембріологія
Зміст дисципліни, історія розвитку, методи дослідження

Організм людини і тварин являє собою цілісну систему, в якій можна виділити ряд ієрархічних рівнів організації живої матерії: клітини — тканини — морфофункціональні одиниці органів — органи — системи органів. Кожен рівень структурної організації має морфофункціональні особливості, що відрізняють його від інших рівнів.

Гістологія (від грец. histos — тканина, logos — вчення) — наука про будову, розвиток і життєдіяльності тканин тваринних організмів.

Тканини являють собою систему клітин і неклеточных структур, об’єдналися і спеціалізувалися в процесі еволюції для виконання найважливіших функцій в організмі. Для кожної з основних тканинних систем характерні властиві саме їм про особливості будови, розвитку і життєдіяльності. Предметом загальної гістології. або власне вчення про тканини, є загальні закономірності, властиві тканинному рівнем організації та відмінні особливості конкретних тканин; предметом приватної гістології — закономірності життєдіяльності і взаємодії різних тканин в органах на більш високих рівнях організації. Приватна гістологія служить основою для мікроскопічного вивчення будови морфофункціональних одиниць органів і органів в цілому.

Курс гістології включає в себе також цитологію — вчення про клітину і ембріологію — вчення про зародку. Ці самостійні курси передують загальної та приватної гістології.

Цитологія (від грец. kytos — клітина, logos — вчення) — наука про розвиток, будову і життєдіяльності клітин.

Цитологія становить необхідну частину гістології, так як клітини є основою розвитку та будови тканин. Цитологія в останні роки збагатилася багатьма науковими відкриттями, які внесли істотний внесок у розвиток біологічних і медичних наук та практику охорони здоров’я. Нові дані про структуру ядра, його хромосомного апарату лягли в основу цитодіагностіки спадкових захворювань, пухлин, хвороб крові і багатьох інших хвороб. Розкриття особливостей ультраструктури та хімічного складу клітинних мембран є основою для розуміння закономірностей взаємодії клітин в тканинних системах, захисних реакціях і ін В медичній практиці широко використовується цитодиагностика. Клітини здорового і хворого організму вивчаються в мазках крові і кісткового мозку, спинномозкової рідини, слини, сечі, у зразках різних органів, взятих при біопсії.

Ембріологія (від грец. embryon — зародок, logos — вчення) — вчення про зародку, про закономірності його розвитку.

У курсі ембріології, викладеному в медичному вузі, основна увага звертається на закономірності ембріонального розвитку людини. Особлива увага звертається на джерела розвитку і механізми утворення тканин (тобто гістогенез ) на певному етапі ембріогенезу. Закономірності гістогенезу визначають морфофункціональні особливості тканинних структур у постнатальному розвитку, зокрема їх здатність до регенерації. Тому вивчення основних етапів ембріонального розвитку передує вивчення тканин. Таким чином, об’єднання гістології, цитології та ембріології в один предмет не формально, а відображає внутрішні природні зв’язки між ними.

Гістологія з цитологией і эмбриологией, як і інші фундаментальні біологічні науки, вирішує головне завдання — з’ясування структурної організації процесів життєдіяльності і в зв’язку з цим — можливості цілеспрямованого впливу на них.

Пізнання закономірностей будови клітин, тканин і органів має вестися у зв’язку з їх функціями (пор. Вл.Карпов — Початковий курсъ гистологіи. 1913р). Взаємовідносини між структурою і функцією розглядаються з позицій закону діалектичного матеріалізму про єдність матерії та її руху. Тому структура включає в себе поняття і морфологічної будови та функції.

Вивчення кожної структури повинно проводитися з історичних позицій, які ґрунтуються на еволюційному вченні Ч. Дарвіна, згідно з яким всі складові частини людського організму розглядаються як результат філогенетичного розвитку. Теорії розвитку тканин (паралельних рядів А. А. Заварзіна і дивергентного розвитку Н.Р. Хлопіна) встановлюють основні закономірності формування тканин у філогенезі.

Методи дослідження

У сучасної гістології, цитології та ембріології застосовуються різноманітні методи дослідження, які дозволяють всебічно вивчати процеси розвитку, будови і функції клітин, тканин і органів.

Головними етапами цитологічного і гістологічного аналізу є вибір об’єкта дослідження, підготовка його для вивчення в мікроскопі, застосування методів мікроскопування, а також якісний і кількісний аналіз зображень.

Об’єктами дослідження служать живі і мертві (фіксовані) клітини і тканини, і їх зображення, одержані в світлових і електронних мікроскопах.

Основним об’єктом дослідження є гістологічні препарати. приготовані з фіксованих структур. Препарат може являти собою мазок (наприклад, мазок крові, кісткового мозку, слини, спинномозкової рідини та ін), відбиток (наприклад, селезінки, тимуса, печінки), плівку з тканини (наприклад, сполучної або очеревини, плеври, м’якої мозкової оболонки), тонкий зріз. Найбільш часто для вивчення використовується зріз тканини або органу. Гістологічні препарати можуть вивчатися без спеціальної обробки. Наприклад, приготований мазок крові, відбиток, плівка або зріз органу можуть відразу розглядатися під мікроскопом. Але внаслідок того, що структури мають слабкий контраст, вони погано виявляються у звичайному світловому мікроскопі і потрібне використання спеціальних мікроскопів (фазово-контрастні та ін). Тому частіше застосовують спеціально оброблені препарати: фіксовані, укладені в тверду середовище і пофарбовані.

Процес виготовлення гістологічного препарату для світлової та електронної мікроскопії включає наступні основні етапи:

  1. взяття матеріалу і його фіксація,
  2. ущільнення матеріалу,
  3. приготування зрізів,
  4. фарбування або контрастування зрізів.

Для світлової мікроскопії необхідний ще один етап — укладання зрізів у бальзам або інші прозорі середовища.

Фіксація забезпечує запобігання процесів розкладання, що сприяє збереженню цілісності структур. Це досягається тим, що взятий з органу маленький зразок або занурюють у фіксатор (спирт, формалін, розчини солей важких металів, осмиевая кислота, спеціальні фіксуючі суміші), або піддають термічній обробці. Під дією вивільнення у тканинах і органах відбуваються складні фізико-хімічні зміни. Найбільш суттєвим з них є процес необоротній коагуляції білків, внаслідок якої життєдіяльність припиняється, а структури стають мертвими, фіксованими. Фіксація приводить до ущільнення та зменшення обсягу шматочків, а також до покращення подальшої забарвлення клітин і тканин.

Ущільнення матеріалу, необхідне для приготування зрізів, проводиться шляхом просочування попередньо зневодненого матеріалу парафіном, целлоидином, органічними смолами. Більш швидке ущільнення досягається застосуванням методу заморожування шматочків, наприклад, в рідкій вуглекислоті.

Приготування зрізів відбувається на спеціальних приладах — микротомах (для світлової мікроскопії) і ультрамикротомах (для електронної мікроскопії). Дивись посилання — прилади для виготовлення зрізів .

Фарбування зрізів (у світлової мікроскопії) або напилення їх солями металів (в електронній мікроскопії) застосовують для збільшення контрастності зображення окремих структур при розгляданні їх у мікроскопі. Методи фарбування гістологічних структур дуже різноманітні і обираються залежно від завдань дослідження. См. форум гістологічні методики .

Гістологічні барвники (по хімічній природі) підрозділяють на кислі, основні та нейтральні. В якості прикладу можна навести найбільш уживаний барвник гематоксилін. який фарбує ядра клітин у фіолетовий колір, і кислий барвник — еозин. забарвлює цитоплазму в рожево-жовтий колір. Виборче спорідненість структур до певних барвників зумовлена їх хімічним складом і фізичними властивостями. Структури, добре окрашивающиеся кислими барвниками, називаються оксифильными. а окрашивающиеся основними — базофильными. Наприклад, цитоплазма клітин найчастіше забарвлюється оксифильно, а ядра клітин – забарвлюються базофильно.

Структури, що сприймають як кислі, так і основні барвники, є нейтрофильными (гетерофильными). Пофарбовані препарати зазвичай обезводнюють у спиртах зростаючої міцності і прояснюють у ксилолі, бензолі, толуолі або деяких оліях. Для тривалого збереження зневоднений гістологічний зріз укладають між предметним та покривним склом у канадський бальзам або інші речовини. Готовий гістологічний препарат може бути використаний для вивчення під мікроскопом протягом багатьох років.

Для електронної мікроскопії зрізи, отримані на ультрамикротоме, поміщають на спеціальні сітки, контрастують солями урану, свинцю та інших металів, після чого переглядають у мікроскопі і фотографують. Отримані мікрофотографії служать об’єктом вивчення поряд з гістологічними препаратами.

Методи мікроскопування гістологічних препаратів

Мікроскопія може бути світлова (з використанням світлового мікроскопа) і електронна (з використанням електронного мікроскопа). Світлова мікроскопія може здійснюватися в світлі, що проходить, коли світло проходить через тонкий прозорий гістологічний препарат, або ж у відбитому світлі, коли досліджують, наприклад, товстий або непрозорий об’єкт. Аналогічним чином, електронна мікроскопія може бути трансмісійної, коли пучок електронів проходить крізь досліджуваний ультратонкий зріз, або ж растрової, або скануючої, коли пучок електронів відбивається від поверхні досліджуваного об’єкта. У першому випадку електронний мікроскоп називається трансмісійним (ТЕМ), а в другому – скануючим (СЕМ).

Світлова мікроскопія

Микроскопирование — основний метод вивчення препаратів — використовується в біології вже понад 300 років. Сучасні мікроскопи являють собою різноманітні складні оптичні системи, що володіють високою роздільною здатністю і дозволяють вивчати дуже тонкі деталі будови клітин і тканин. Розмір найменшої структури, яку можна бачити в мікроскопі, визначається найменшою разрешаемым відстанню (d0). В основному воно залежить від довжини світлової хвилі ?, і ця залежність наближено виражається формулою d0 = ? / 2. Таким чином, чим менше довжина світлової хвилі, тим менше дозволяється відстань і тим менші за розмірами структури можна бачити в препараті (тобто вище «дозвіл» мікроскопа). Поняття «збільшення мікроскопа» відноситься до його оптичної системи і виражається в добутку збільшень об’єктива і окуляра. Однак «дозвіл» мікроскопа залежить від характеристик об’єктиву і не залежить від окуляра.

Для вивчення гістологічних препаратів найчастіше застосовують звичайні світлові мікроскопи різних марок, коли в якості джерела освітлення використовують природний або штучний світло. Мінімальна довжина хвилі видимої частини спектра світла відповідає приблизно 0,4 мкм (фіолетовий спектр). Отже, для звичайного світлового мікроскопа дозволяється відстань дорівнює приблизно 0,2 мкм. а загальне збільшення (твір збільшення об’єктива на збільшення окуляра) досягає 2000 разів.

Ультрафіолетова мікроскопія

Це різновид світлової мікроскопії. В ультрафіолетовому мікроскопі використовують більш короткі ультрафіолетові промені з довжиною хвилі близько 0,2 мкм. Дозволяється відстань тут становить приблизно 0,1 мкм. Отримане в ультрафіолетових променях невидиме оком зображення перетвориться у видиме за допомогою реєстрації на фотопластинці або шляхом застосування спеціальних пристроїв (т. к. люмінесцентний екран, або електронно-оптичний перетворювач).

Флюоресцентна (люмінесцентна) мікроскопія

Явища флуоресценції полягають у тому, що атоми і молекули деяких речовин, поглинаючи короткохвильові промені, переходять у збуджений стан. Зворотний перехід із збудженого стану в нормальний відбувається з випусканням світла, але з іншого, більшою довжиною хвилі. У флюоресцентної мікроскопі в якості джерел світла для збудження флюоресценції застосовують ртутні або ксенонові лампи надвисокого тиску, що володіють високою яскравістю в області спектра 0,25—0,4 мкм (ближні ультрафіолетові промені) і 0,4—0,5 мкм (синьо-фіолетові промені). Довжина світлової хвилі, викликаної флюоресценції завжди більше довжини хвилі збуджуючого світла, тому їх розділяють з допомогою світлофільтрів і вивчають зображення об’єкта тільки у світлі флюоресценції. Розрізняють власну, або первинну, і наведену, або вторинну, флюоресценцію. Будь-яка клітина живого організму має власної флуоресценцією, однак вона часто буває надзвичайно слабкою. Вторинна флюоресценція виникає при обробці препаратів спеціальними барвниками — флюорохромами. Наприклад, при обробці препаратів найчастіше вживається флюорохром акридиновый помаранчевий. У цьому випадку ДНК та її сполуки в клітинах мають яскраво-зелене, а РНК і її похідні — яскраво-червоне світіння. Таким чином, спектральний склад випромінювання несе інформацію про внутрішню будову об’єкта, його хімічному складі. Варіант методу флюоресцентної мікроскопії, при якому і збудження, і випромінювання флуоресценції відбуваються в ультрафіолетовій області спектра, отримав назву методу ультрафіолетової флюоресцентної мікроскопії.

Фазово-контрастна мікроскопія

Цей метод служить для отримання контрастних зображень і безбарвних прозорих об’єктів, невидимих при звичайних методах мікроскопування. Для вивчення препаратів у звичайному світловому мікроскопі необхідна контрастність структур досягається за допомогою фарбування. Метод фазового контрасту забезпечує необхідну контрастність мов нефарбованих структур за рахунок спеціальної кільцевої діафрагми. розміщеній в конденсорі, і так званої фазової пластинки. знаходиться в об’єктиві. (Див. опис пристрою для спостереження методом фазового контрасту КФ-4 ) Така конструкція об’єктива мікроскопа дає можливість перетворити не сприймаються оком фазові зміни пройшов через незабарвлений препарат світла в зміну його амплітуди, т.е. яскравості одержуваного зображення. Підвищення контрасту дозволяє бачити всі структури, що розрізняються по показнику заломлення. Різновидом методу фазового контрасту є метод фазово-темнопольного контрасту, дає негативний порівняно з позитивним фазовим контрастом зображення.

Крім перерахованих методів, для спеціальних цілей застосовуються мікроскопія в темному полі при вивченні живих об’єктів, в падаючому (відбитому) світлі для розгляду товстих об’єктів, поляризаційна мікроскопія для вивчення архітектоніки гістологічних структур – в поляризованому світлі. Опис цих методів і відповідних приладів наводиться в спеціальних посібниках .

Електронна мікроскопія

Гістологія.mp3, Вступ, методи дослідження в гістології

В електронному мікроскопі використовується потік електронів з більш короткими, ніж у світловому мікроскопі, довжинами хвиль. При напрузі 50 000 довжина хвилі електромагнітних коливань, що виникають при русі потоку електронів у вакуумі, дорівнює 0,0056 нм. Теоретично розраховано, що дозволяється відстань в цих умовах може бути близько 0,002 нм, або 0,000002 мкм, т.тобто в 100 000 разів менше, ніж у світловому мікроскопі. Практично в сучасних електронних мікроскопах дозволяється відстань становить 0,1…0,7 нм.

З допомогою просвічуючого (трансмісійного) електронного мікроскопа можна отримати лише площинне зображення досліджуваного об’єкта (зрізу). Для отримання просторового уявлення про структури використовують растрові (скануючі) електронні мікроскопи, здатні створювати тривимірні зображення. Растровий електронний мікроскоп працює за принципом сканування електронним микрозондом досліджуваного об’єкта, тобто послідовно «обмацує» гостро сфокусованим електронним пучком окремі точки поверхні. Для дослідження вибраної ділянки микрозонд рухається по його поверхні під дією відхиляючих електромагнітних котушок (принцип телевізійної розгортки). Таке дослідження об’єкта називається скануванням (видобування), а малюнок, по якому рухається микрозонд, — растром .

Головними перевагами електронної мікроскопії є велика глибина різкості (в 100-1000 разів більше, ніж у світлових мікроскопів), широкий діапазон безперервної зміни збільшення (від десятків до десятків тисяч разів) і висока роздільна здатність.

Короткий опис статті: гістологія аналіз Авторський проект Dr. Andy — Гістологія.mp3 (аудіолекції з гістології) курс гістології цитодиагностика мікроскопія гістологічні методи програма дисципліни гістогенез етапи приготування зрізів оксифильность базофильность медичні освітні лекції мультимедія аудіо запис mp3 гістологія цитологія ембріологія дистанційне медичну освіту альтернативне навчання online онлайн підручник нові

Джерело: Гістологія.mp3 — Введення, методи дослідження в гістології

Також ви можете прочитати