гистология цитология и эмбриология История предмет задачи и

гистология, цитология и эмбриология История, предмет, задачи и методы исследования

ГИСТОЛОГИЯ • Гистология – это наука о строении, развитии и жизнедеятельности тканей животных организмов. • «histos» (греч. ) ткань. • Гистология – это медикобиологическая наука, изучающая микроскопическое строение и жизнедеятельность тканей, образующих тело. • Гистология как наука объединяет общую и частную гистологию.

ГИСТОЛОГИЯ • Гистология как учебная дисциплина включает следующие разделы: • - цитология; • - эмбриология; • - общая гистология; • - частная гистология. • Основным объектом изучения гистологии является организм здорового человека, и поэтому учебная дисциплина именуется гистологией человека.

Задачи гистологии • изучение строения клеток, тканей и органов; • установление связей между различными явлениями и общих закономерностей. • В отличие от анатомии гистология изучает строение живой материи на микроскопическом и электронномикроскопическом уровне.

Цитология • Изучением клеток занимается наука «цитология» (греч. kytos – клетка). • Является необходимой частью гистологии. • За последние годы обогатилась многими научными открытиями. • Новые данные о строении ядра, хромосомного аппарата легли в основу цитодиагностики наследственных заболеваний, опухолей, болезней крови и др. болезней.

Эмбриология • Ткани и органы образуются в результате эмбрионального развития из различных зародышевых листков, поэтому знание эмбриологии (греч. embryon) необходимо при изучении гистологии. • Многие органы завершают свое развитие после рождения ребенка (почки, формирование половой системы, НС, органов ЖКТ и др. )

Задачи гистологии, цитологии и эмбриологии решают ряд фундаментальных теоретических проблем и прикладных аспектов современной медицины и биологии; изучение закономерностей цито- и гистогенеза, строения и функции клеток и тканей; выяснение роли нервной, иммунной, эндокринной систем организма в регуляции процессов морфогенеза клеток, тканей, органов и их функционирование;

Задачи гистологии, цитологии и эмбриологии исследование возрастных изменений клеток, тканей и органов; исследование адаптации клеток, тканей и органов к действию различных факторов; изучение процессов системы матьплод; исследование эмбриогенеза человека.

Взаимосвязь с другими дисциплинами Знание гистологии необходимо для освоения других фундаментальных медико-биологических дисциплин: физиологии, биохимии, патофизиологии, патанатомии иммунологии, микробиологии, фармакологии и др.

Значение гистологии, цитологии и эмбриологии • Данные гистологических и цитологических исследований широко используются в клинической диагностике различных заболеваний (благодаря эндоскопии и др. приемов, позволяющих получить материал для исследований практически из любого участка тела. )

Методы исследования • методы биотехнологии: • культуры тканей для синтеза различных биологически активных веществ. • биоинженерия (тканевая инженерия) это выращивание в искусственных условиях клеток, тканей и органов человека для последующей трансплантации и замещения поврежденных в результате травмы или заболевания

Методы исследования Методы микроскопирования: ультрафиолетовая микроскопия (используются короткие УФ волны) флюоросцентная (люминесцентная) микроскопия – (ртутные и ксеноновые лампы). Спектральный состав излучения несет информацию о внутреннем строении объекта и химическом составе.

Методы микроскопирования фазово-контрастная микроскопия (окрашивание) Поляризационная – модификация светового с применением фильтров электронная микроскопия – высокая разрешающая способность (расстояние 0, 1 -0, 7 нм) (трансмиссионная и сканирующая) ТЭМ – плоское изображение, СЭМ – объемное.

Методы гистологического и цитологического исследования • Изготовление гистологических препаратов (мазков, отпечатков, срезов) • Прижизненные методы: • Метод вживления прозрачных камер • Метод трансплантации клеток крови и костного мозга от здоровых людей – доноров людям-реципиентам, подвергнутым смертельному облучению. • Витальное и суправитальное окрашивание • Исследование живых клеток в культуре (гибридизация клеток)

Методы гистологического и цитологического исследования • Цито- и гистохимические методы (электоронная гистохимия) • Метод радиоавтографии – позволяет изучить более полно обмен веществ в разных структурах. При этом вводят вещество с меченными радиоактивными изотопами. • Методы иммунофлюоросцентного анализа (применение антител) • Методы фракцинирования клеточного содержимого (ультрацетрифугирование, хроматография, электорофорез)

Методы гистологического и цитологического исследования • Количественные методы: • Цитоспектрофотометрия • Цитоспектрофлюорометрия • Интерферометрия • Методы анализа структур: • Морфомерия • Автоматические системы обработки

История развития гистологии как науки • Успехи гистологии как науки о строении и происхождении тканей связаны с развитием техники, оптики и методов микроскопирования. • Микроскопические методы исследования позволили накопить данные по тонкому строению организма и на этом основании сделать теоретические обобщения.

История развития гистологии как науки • В истории учения о тканях и микроскопическом строении органов следует различать 3 периода: • Домикроскопический (продолжительностью около 2000 лет). Самый продолжительный. • Микроскопический (около 300 лет) – с 1665 г. • Современный (с середины ХХ столения) - сочетающий достижения в области электоронной микроскопии, иммунноцитохимии, цитофотометрии и др.

Домикроскопический период • С IV в. до н. э. и до середины XVII в. , является пред историей гистологической науки, основанной на макроскопической технике. • Этот период связан с именами Аристотеля, Галена, Авиценны, Везалия, Фалоппия. • В этот период создавались общие представления о тканях, как об «однородных» частях организма, отличающиеся друг от друга физическими свойствами (твердые, мягкие), удельным весом (тонущие в воде, не тонущие) и пр.

Домикроскопический период • Представления складывались на основании анатомического расчленения трупов, • все классификации тканей строились на их внешнем сходстве и различиях; • Ошибочно в одну группу попадали иногда такие различные ткани, как нервная и соединительная (нерв, сухожилие).

Микроскопический период • Начался, когда английский физик Р. Гук усовершенствовал микроскоп (1665). • Предполагают, что первые микроскопы были изобретены в начале 17 в. • Р. Гук использовал микроскоп для системного исследования различных объектов, результаты своих исследований он опубликовал в книге «Микрография» (1665). Он впервые ввел термин «клетка» ( «целлюля» ).

Микроскопический период • С этого времени усилилась разработка технических методов исследования. • В этот период «зуд познания» , по выражению М. Мальпиги и «желание постичь дела творца» (Н. Грю) побуждали многих исследователей к микроскопическим исследованиям.

Микроскопический период • Ян Пуркинье описал наличие в животной клетке «протоплазмы» и ядра. • Р. Броун подтвердил наличие ядер и большинстве животных и растительных клеток. • Ботаник М. Шлейден заинтересовался происхождением клеток – цитогенезисом.

Микроскопический период • Дальнейшее совершенствование микроскопов позволило выявить еще более мелкие структуры: • Клеточный центр Гартвига (1875); • Пластинчатый комплекс Гольджи (1898); • Митоходрии Бенда (1898) и т. д.

Клеточная теория • Итог исследованиям подвел Теодор Шванн, который сформулировал клеточную теорию (1838 -1939): • Все растительные и животные организмы состоят из клеток; • Все клетки развиваются по общему принципу из цитобластемы; • Каждая клетка обладает самостоятельной жизнедеятельностью, а жизнедеятельность организма является суммой деятельности клеток. • Р. Вирхов (1858) уточнил, что развитие клеток осуществляется путем деления исходной клетки.

Основные положения современной клеточной теории: • Клетка является наименьшей единицей живого; • Клетки животных организмов сходны по строению; • Размножение клеток происходит путем деления исходной клетки; • Многоклеточные организмы представляют собой совокупность клеток и их производных, объединенные в системы тканей и органов, связанных между собой клеточными, гуморальными и нервными формами регуляции.

Микроскопический период • С сер. XIX в. – бурное развитие описательной гистологии • Изучены различные органы и ткани, их развитие • Уточнена классификация тканей • Развитие гистологической техники и методов микроскопирования (водные и масляные объективы, микротом, фиксаторы, окрашивание) • К. Гольджи и Р. Кахаль – в 1906 г. Нобелевская премия за открытие органелл

Отечественная гистологическая школа • С 30 -40 -х гг. 19 в. – кафедры гистологии и эмбриологии в Моск. (1864) и С-Пб. Университетах. • Основоположники – А. И. Бабухин, Ф. В. Овсянников, Н. М. Якубович, М. Д. Лавдовский, К. А. Арнштейн, П. И. Перемежко и Н. А. Хржоншевский • Московская школа – А. И. Бабухин (гистогенез и гистофизиология тканей: нервной мышечной), его ученик И. Ф. Огнев (влияние лучистой энергии, темноты, голодания на клетки и ткани).

Отечественная гистологическая школа • Основоположник С-Пб. школы – Ф. В. Овсянников (исследования нервной системы, органов чувств), А. С. Догель (вегетативная нервная система, классификация нейронов, журнал «Архив анатомии, гистологии и эмбриологии» ) • В С-Пб. Военно-медицинской академии – эмбриолог К. Э. Бэр (образование зародышевых листков), Н. М. Якубович (ЦНС), М. Д. Лавдовский (клетки мочевого пузыря, регенерация нервных волокон после травмы)

Отечественная гистологическая школа • Казанская школа – К. А. Арнштейн (морфология концевых нервных волокон, нервных узлов, • Томский университете – А. С. Догель, А. Е. Смирнов (нейрогистология) • Киевский университет – П. И. Перемежко (развитие зародышевых листков, строение различных органов, митоз)

• А. А. Заварзин – филогенетическое развитие тканей и строение соединительной ткани и крови • Н. Г. Хлопин – эволюционное развитие тканей • В. Г. Елисеев – гистофизиология соединительной ткани. • А. Н. Северцов – сравнительная эмбриология (фидэмбриогенез) • А. Г. Кнорре – эмбриональный гистогенез • Л. И. Фалин – атлас по эмбриологии и гистологии

Современный период • начинается с 1950 г. – с момента использования электронного микроскопа (хотя электронный микроскоп был изобретен в 1931 г. Е. Реска, М. Кноль). • характерно использование новейших методов: • - цито- и гистохимии; • - гисторадиографии и др. методов; • - используются автоматизированные методы обработки полученной информации с использованием компьютера.

Неклеточные структуры Симпласты – это окружённые плазмолеммой структуры, которые содержат несколько или много ядер в едином цитоплазматическом пространстве и образуются путём слияния нескольких клеток.

Синцитий • Это совокупность клеток, связанных цитоплазматическими мостиками. • Синцитий образуется в результате не вполне завершённых делений – таких, когда между дочерними клетками остаётся цитоплазматический мостик. • У человека в виде синцития развиваются предшественники половых клеток: • оогонии у женских эмбрионов и сперматогенные клетки у половозрелых мужчин.

Постклеточные структуры • Это окружённые плазмолеммой структуры, которые происходят из обычных по строению клеток, но лишены ядра (а часто – и почти всех органелл) и приспособлены для выполнения определённых функций. • К постклеточным структурам у человека относятся: • роговые чешуйки эпидермиса, волос и ногтей, • эритроциты • тромбоциты.

Основные компоненты клетки • Плазмолемма (цитолемма) • Цитоплазма (гиалоплазма, органеллы, включения) • Ядро

Основные компоненты клетки: Плазмолемма • Состав: • липиды (билипидный слой) – 40%, • белки – 50 -55%, • углеводы (гликокаликс) – 5 -10% • Функции – разграничение, рецепция, транспорт веществ • Транспорт: активный и пассивный, экзоцитоз и эндоцитоз (фагоцитоз, пиноцитоз)

Межклеточные соединения • Контакты простого типа – • простые межклеточные соединения (1) и интердигитации (пальцевидные соединения) (2).

Межклеточные соединения • Контакты сцепляющего типа – десмосомы (5) и адгезивные пояски.

Десмосомы

Адгезивный поясок • По структуре данный контакт похож на десмосомный • По форме контакт представляет собой ленту, которая опоясывает клетку.

Плотное соединение • Контакты запирающего типа – плотное соединение (запирающая зона, или zona occludens) (4).

Плотное соединение • плазмолеммы прилегаю т друг к другу вплотную, сцепляясь с помощью специальных белков. • Образуют подобие ячеистой сети. • обеспечивается надёжное отграничение двух сред, находящихся по разные стороны от пласта клеток.

Плотное соединение • Контакты коммуникационн ого типа – • щелевидные соединения (нексусы, или gapjunctions) (3) и синапсы.

Нексус

Нексус • Диаметром 0, 5 – 3 мкм. • Плазмолеммы сближены на расстояние 2 нм • Пронизаны полыми трубочками – белковыми каналами (3) • Каждая трубочка состоит из двух половин – коннексонов. • Коннексоны образуют каналы - могут диффундировать неорганические ионы и низкомолекулярные органические соединения: - сахара, аминокислоты, промежуточные продукты их метаболизма. • Ионы Са 2+ меняют конфигурацию коннексонов – так, что просвет каналов закрывается.

Синапсы

Основные компоненты клетки: Гиалоплазма • Это матрикс, внутренняя среда клетки. • Состав: вода – 90% • различные биополимеры: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, аминокислоты, моносахара, нуклеотиды, ионы и другие низкомолекулярные вещества, которые образуют коллоидную систему (цитозоль или цитогель) • Обеспечивает взаимосвязь между всеми компонентами клетки.

Основные компоненты клетки: Включения цитоплазмы • Это непостоянные компоненты цитоплазмы, которые могут возникать или исчезать в различные функциональные состояния клеток. • Различают: • трофические (белковые, углеводные, липидные), • секреторные (ферменты, гормоны), • экскреторные (продукты метаболизма) • пигментные – эндогенные (гемоглобин, меланин, липофусцин) и экзогенные (каротин, красители).

Включения гликогена

Включения липидов

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!!