ГИСТОЛОГИЯ: ИСТОРИЯ, ЧТО ИЗУЧАЕТСЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ - БИОЛОГИЯ

Гистология (от греческого: histos = кадр, лоджии = наука) является филиалом анатомии , которая описывает и объясняет микроскопическую структуру тканей растений и животных, от клетки до уровней , органов и систем органов уровня.

Целью анатомии является систематическое понимание принципов, лежащих в основе внешней формы и внутренней архитектуры многоклеточных организмов. Макро-анатомия или грубая анатомия рассматривают структурные особенности, которые можно проверить невооруженным глазом.

Источник: Пользователь: Уве Гилле. В свою очередь, гистология или микроскопическая анатомия рассматривают структурные характеристики, которые можно исследовать только с помощью микроскопа, являясь фундаментальным устройством для понимания общей анатомии. Его интеграция с клеточной и молекулярной биологией позволяет понять организацию и функции клеток.

история

Марчелло Мальпиги (1628–1694) был предшественником гистологии. Он использовал микроскоп для изучения растений и животных.

Мари-Франсуа-Ксавье Биша (1771–1802), которую считают отцом современной гистологии, ввела термин «ткань». Несмотря на то, что он не использовал микроскоп, в 1800 году путем вскрытия трупов и химических тестов он идентифицировал 21 ткань человека. В 1819 году Карл Майер (1787–1865) ввел термин «гистология».

В 1826 году Джозеф Дж. Листер (1786–1869) сконструировал революционный оптический микроскоп, исправляющий хроматические и сферические аберрации. Благодаря этому в течение оставшейся части века современная гистология могла развиваться. В 1827 году Томас Ходжкин (1798–1866) и Листер доказали, что у красных кровяных телец отсутствует ядро.

В 1847 году Рудольф Вирхов (1821–1902) постулировал, что болезни происходят из клеточных нарушений. За этот и другие вклады он считается основателем гистопатологии.

К началу 20 века гистология созрела. Это также стало возможным благодаря:

- Разработка химических агентов для фиксации тканей и микротома для их рассечения на протяжении 19 века.

- Заливка и сохранение тканей в блоки из канадского бальзама 1832 г. и парафина 1869 г.

- Микрофотография 1844 г.

Что ты изучаешь?

Развитие сравнительной гистологии стало возможным благодаря описательным исследованиям тканей животных и растений. Сравнительная гистология включает гистопатологию, цитопатологию, гистохимию, функциональную гистологию и патологию растений. Это также относится к изучению эволюции и систематики живых существ, как, например, в палеогистологии.

Гистопатология изучает и диагностирует болезни человека и животных. Для этого используются образцы тканей (биопсии), которые фиксируются, разрезаются и исследуются профессионалом, известным как патолог.

Цитопатология также изучает и диагностирует болезни человека и животных. Разница в том, что это происходит на уровне микроскопических фрагментов свободных тканей и клеток.

Гистохимия сочетает в себе биохимические и гистологические методы анализа химического состава тканей. Он основан на использовании хромогенных маркеров, которые служат для выявления положительных клеточных процессов для определенных веществ.

Функциональная гистология исследует динамические аспекты организации тканей. Одним из самых известных пропагандистов был Сантьяго Рамон-и-Кахал (1852–1934), чьи исследования нейронов заложили основы нейробиологии двадцатого века.

Фитопатология изучает болезни растений, вызываемые вирусами, бактериями, простейшими, паразитическими растениями, грибами и нематодами.

Гистология человека

Ткань эпителия

Основные типы тканей человека и животных: эпителиальная, мышечная, нервная и соединительная.

Эпителиальная ткань состоит из слоев клеток, которые выстилают (эпителий) поверхность тела, окружают (эндотелий) полости тела или образуют железы и их протоки.

Эпителиальная ткань подразделяется на простую (один слой клеток), стратифицированную (несколько слоев клеток), псевдостратифицированную (слой клеток, прикрепленных к базальной мембране), плоскую (уплощенные клетки), кубовидную (клетки с округлой поверхностью) и столбчатую. (клетки выше их ширины).

Дыхательные пути выстланы псевдостратифицированным столбчатым эпителием. Поверхность тела покрыта многослойным плоским эпителием, богатым кератином. Влажные полости, такие как рот, влагалище и прямая кишка, выстланы многослойным плоским эпителием без кератина.

Железы состоят из секреторного эпителия. Они синтезируют, хранят и выделяют различные типы веществ, в том числе: белки (поджелудочная железа), липиды (надпочечники и сальные железы), комплексы углеводов и белков (слюнные железы) и все вышеперечисленные вещества (молочные железы).

Мышечная ткань

Мышечная ткань состоит из удлиненных клеток или волокон, обладающих сократительными свойствами. По своей структуре и функциям различают три типа мышц: скелетные, сердечные и гладкие.

Скелетная мышца содержит сильно удлиненные, поперечно-полосатые, многоядерные пучки клеток. Каждое мышечное волокно состоит из более мелких единиц, называемых миофибриллами.

Они, в свою очередь, состоят из нитей, состоящих из актина и миозина, которые образуют регулярный чередующийся узор. Он прикреплен к костям. Его сокращение быстрое, энергичное и произвольное.

Сердечная мышца также состоит из удлиненных поперечно-полосатых клеток. Его волокна похожи на волокна скелетных мышц. Однако они безъядерные и имеют разветвления, прикрепленные к ветвям других клеток, и называются вставочными дисками. Он расположен в сердце, аорте и легочном стволе. Его сокращение энергичное, ритмичное и непроизвольное.

Гладкая мускулатура состоит из одноядерных веретенообразных клеток средней длины. На нем нет полос, потому что актин и миозин не образуют регулярного чередующегося рисунка.

Он расслоен в полых внутренних органах и кровеносных сосудах. Это также связано с волосяными фолликулами. Его сокращение длительное, медленное и непроизвольное.

Нервная ткань

Нервная ткань состоит из сети из многих миллиардов нервных клеток (нейронов), которым помогают клетки для поддержки, питания и защиты (глиальные клетки). Каждый нейрон имеет сотни длинных взаимосвязей с другими нейронами.

Нервная ткань распределена по всему телу, образуя систему, которая контролирует модели поведения, а также функции организма (например, артериальное давление, дыхание, уровни гормонов).

Анатомически он делится на:

- ЦНС, центральная нервная система, состоящая из большого скопления нейронов (головной, спинной мозг).

- ПНС, периферическая нервная система, состоящая из нервов (черепных, спинномозговых, периферических) и небольших скоплений нейронов (ганглиев). ПНС проводит сенсорные и двигательные нервные импульсы к ЦНС и от нее.

Соединительная ткань

Соединительная ткань состоит из клеток, связанных с внеклеточным матриксом. Служит для соединения или поддержки других тканей. Он включает в себя кость, хрящ, сухожилия, фиброзную ткань, жировую ткань и костный мозг, все они имеют твердый внеклеточный матрикс. Сюда же входит кровь с жидким внеклеточным матриксом (плазмой).

Гистология растений

Фундаментальная ткань

Основные типы тканей растений:

- Фундаментальный (или основной), подразделяющийся на паренхиму, колленхиму и склеренхиму.

- Сосудистые, подразделяются на ксилему и флоэму.

Кожные, подразделяются на эпидермис и перидермис.

Паренхима состоит из живых в зрелом возрасте клеток неправильной формы и тонкой первичной стенки, в которых хранятся сахара и крахмал, которые могут участвовать в фотосинтезе и сохранять способность дифференцироваться в другие типы клеток. Он составляет большую часть биомассы растений, включая внутреннюю часть стебля, листьев и плодов.

Колленхима состоит из клеток, живущих в зрелом возрасте, неправильной формы и толстой первичной стенки, богатых пектином. Он обеспечивает структурную поддержку без потери эластичности, необходимой для удлинения растений. Располагается под эпидермисом стеблей и на черешках.

Склеренхима состоит из клеток со вторичными стенками, внутренними по отношению к первичным, толстыми и богатыми лигнином. Эти вторичные стенки, которые сохраняются после гибели клеток, обеспечивают прочность тем частям растения, которые в этом нуждаются, и больше не удлиняются. Склеренхима состоит из волокон и склероид.

Сосудистая ткань

Сосудистая ткань типична для сосудистых растений, то есть птеридофитов (например, папоротников), голосеменных (например, сосен и пихт) и покрытосеменных (цветковых растений).

Ксилема распределяет воду с минеральными веществами, взятыми из почвы. Проводимость этой жидкости осуществляется трахеидами (все сосудистые растения) и проводящими сосудами (в основном покрытосеменными). Трахеиды и элементы, составляющие проводящие сосуды, представляют собой мертвые клетки.

Флоэма распределяет сок, состоящий из воды, сахаров, образующихся в процессе фотосинтеза, и питательных веществ, ранее сохраненных в других клетках.

Проводимость этой жидкости осуществляется сетчатыми клетками (птеридофиты, голосеменные) или элементами сетчатых трубок (покрытосеменные). Ситовые ячейки и элементы ситовой трубки являются живыми клетками.

Кожная ткань

Кожная ткань окружает все тело растения. Над землей кожная ткань защищает растение от потери воды. Под землей позволяет принимать воду и минеральные соли. Эпидермис - единственная кожная ткань у растений, если нет латерального утолщения. В этом случае эпидермис заменяется перидермисом.

Методы исследования

В целом гистологическое исследование требует:

1- Получение образца

2- Фиксация

3- Окрашивание

4- Инкрустация

5- Разделение

6- Микроскопическое наблюдение.

Получение образца состоит из получения части тела человека или животного (биопсия) или растения достаточного размера (обычно очень маленького размера), представляющего интересующую ткань.

Фиксация включает физические (например, мгновенное замораживание) и химические (например, формалин) процедуры, которые стабилизируют образец таким образом, чтобы он оставался неизменным во время и после следующих шагов.

Клетки бесцветны и поэтому должны быть окрашены, что позволяет выделить интересующие структуры. Окрашивание проводят с использованием хромогенных (например, гематоксилин, эозин, Гимза), гистохимических или иммуногистохимических реагентов.

Заливка заключается в пропитывании ткани прозрачной или полупрозрачной жидкостью (например, парафином, акриловой смолой), которая позже затвердеет при охлаждении или полимеризации, образуя твердый блок.

Секционирование состоит из нарезки с помощью микротома предыдущего твердого блока. Полученные срезы, обычно толщиной 5–8 мкм, называются гистологическими срезами.

Наблюдение под микроскопом проводится, в частности, с использованием оптических, электронных, конфокальных, поляризационных или атомно-силовых микроскопов. На этом этапе формируются цифровые изображения разрезов.

Ссылки

Белл, С., Моррис, К. 201. Введение в микроскопию. CRC Press, Бока-Ратон.
Блум, В., Фосетт, Д.В. 1994. Учебник гистологии. Чепмен и Холл, Нью-Йорк.
Бок, О. 2015. История развития гистологии до конца девятнадцатого века. Исследование 2, 1283.
Bracegirdle, B. 1977. JJ Lister и создание гистологии. История болезни, 21, 187–191.
Брейсгедл Б. 1977. История гистологии: краткий обзор источников. История науки, 15, 77–101.
Брейсгедл, Б. 1978. Характеристики микроскопов семнадцатого и восемнадцатого веков. История болезни, 22, 187–195.
Bracegirdle, B. 1989. Развитие биологических препаратов для световой микроскопии, 1839–1989. Журнал микроскопии, 155, 307–318.
Bracegirdle, B. 1993. Крашение для микроскопа. JSDC, 109, 54–56.
Ерощенко, В.П. 2017. Атлас гистологии с функциональными соотношениями. Уолтерс Клувер, Балтимор.
Gartner, LP, Hiatt, JL, Strum, JM Клеточная биология и гистология. Липпинкотт Уильямс и Уилкинс, Балтимор.
Джонс, М.Л. 2001. Исправить, укрепить, сохранить фиксацию: краткая история. Journal of Histotechnology, 24, 155–162.
Кирзенбаум, А. Л., Трес, Л. Л. 2016. Гистология и клеточная биология: введение в патологию. Сондерс, Филадельфия.
Llinás, RR 2003. Вклад Сантьяго Рамона-и-Кахала в функциональную нейробиологию. Обзоры природы: неврология, 4, 77–80.
Лоу, Дж. С., Андерсон, П. Г. 2015. Гистология человека Стивенса и Лоу. Мосби, Филадельфия.
Мешер, А.Л. 2016. Основная гистология Жункейры: текст и атлас. Макгроу-Хилл, Нью-Йорк.
Росс, MH, Павлина, W. 2016. Гистология: текст и атлас, с коррелированной клеточной и молекулярной биологией. Вольтерс Клувер, Филадельфия.
Сандерсон, К., Эммануэль, Дж., Эммануал, Дж., Кэмпбелл, П. 1988. Исторический обзор парафина и его развития как среды для заливки. Журнал гистотехнологии, 11, 61–63.
Стивенс, Н. 2006. Растительные клетки и ткани. Информационная база, Нью-Йорк.
Вик, MR 2012. Гистохимия как инструмент морфологического анализа: исторический обзор. Анналы диагностической патологии, 16, 71–78.

ГИСТОЛОГИЯ: ИСТОРИЯ, ЧТО ИЗУЧАЕТСЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ - БИОЛОГИЯ - 2025