Конспект лекции №1 Предмет, место и задачи гистологии, цитологии и эмбриологии как самостоятельных наук. Цитология: строение клетки.

План лекции:

1. Предмет, место и задачи гистологии, цитологии и эмбриологии

как самостоятельных наук

2. История развития гистологии как науки

3. Цитология: строение цитоплазмы клетки

4. Строение плазмолеммы и межклеточных контактов

6. Состав гиалоплазмы

7. Клеточные органеллы

Гистология – это наука о строении, развитии и жизнедеятельности тканей животных организмов. «Histos» (греч.) ткань. Гистология – это медико-биологическая наука, изучающая микроскопическое строение и жизнедеятельность тканей, образующих тело. Гистология как наука объединяет общую и частную гистологию.

Гистология как учебная дисциплина включает в себя следующие разделы:

- клеточный;

- тканевой;

- структурно-функциональные единицы органов;

- органный;

- системный;

организменный.

Гистология как учебная дисциплина включает в себя следующие разделы:

- цитология;

- эмбриология;

- общая гистология;

- частная гистология.

Основным объектом изучения гистологии является организм здорового человека, и поэтому учебная дисциплина именуется гистологией человека.

Основная задача 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 электронно-микроскопическом уровне. При этом изучение строения различных структурных элементов проводится с учетом выполняемых ими функций.

Общая гистология – биология тканей. Частная гистология – изучает органные структуры – сухожилия, связки, кости, органы и системы органов.

Ткани представляют собой систему клеток и неклеточных структур, объединившихся и специализирующихся в процессе эволюции для выполнения ряда важных функций.

Всего существует 5 тканевых систем (эпителиальная ткань, кровь и лимфа, соединительные ткани, мышечная и нервная ткани).

Т.о. ткани состоят из клеток, то необходимо изучение гистологии начать с изучения клеток. А изучением клеток занимается наука «цитология» (греч. kytos – клетка).

Цитология является необходимой частью гистологии. Цитология 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.

Знание особенностей химического состава и строения клеточных мембран являются основой понимания закономерностей взаимодействия клеток в тканевых системах и защитных реакциях. В медицине широко используются цитодиагностика (изучаются клетки в мазках крови, ККМ, цереброспинно-мозговой жидкости, слюне, моче, биоптатах).

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.)

Т.О. Гистология неразрывно связана со смежными науками – цитологией и эмбриологией и решает 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 м органов и их функционирование;

• исследование возрастных изменений клеток, тканей и органов;

• исследование адаптации клеток, тканей и органов к действию различных факторов;

• изучение процессов системы мать- плод;

• исследование эмбриогенеза человека.

Знание гистологии необходимо для освоения др. фундаментальных медико-биологических дисциплин: физиологии, биохимии, патофизиологии, иммунологии, микробиологии, фармакологии и др.

Знание гистологии создает основу для понимания патогенеза и морфогенеза заболеваний человека, а так же осуществляет связь между медико-биологическими и клиническими дисциплинами.

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.)

Большое значение уделяется методам исследований.

В последние десятилетия значительное развитие получили методы биотехнологии, использующиеся напряду с разнообразными механизмами, такие как культуры тканей для синтеза различных биологически активных веществ. Это имеет огромное значение, т.к. 1) углубляет знания о биологии клеток и тканей, 2) способствует целенаправленному воздействию на функции тканей и клеток, дает возможность получения биологически активных веществ (гормонов) для использования в терапии, диагностике и профилактике заболеваний.

Наконец, в самые последние годы сформировалось и получило мощное развитие новое направление – биоинженерия (тканевая инженерия). Это выращивание в исскуственных условиях клеток, тканей и органов человека для последующей трансплантации и замещения поврежденных в результате травмы или заболевания..

Т.о. гистология – очень интересная фундаментальная наука, на знании которой базируются клинические дисциплины.

Существует ряд методов, позволяющих проводить анализ указанных объектов.

Методы микроскопирования – это основной метод изучения объектов (более 300 лет)

• ультрафиолетовая микроскопия (используются короткие УФ волны)

• флюоросцентная (люминесцентная) микроскопия – применяют ртутные и ксеноновые лампы сверхвысокого давления (частицы в возбужденном состоянии) могут обрабатывать препараты спец. красителями – флюорохромами. Спектральный состав излучения несет информацию о внутреннем строении объекта и химическом составе.

• фазово-контрастная микроскопия (окрашивание)

• электронная микроскопия – высокая разрешающая способность (расстояние 0,1-0,7 нм) (трансмиссионная и сканирующая) ТЭМ – плоское изображение, СЭМ – объемное.

Методы гистологического и цитологического исследования. Объектами исследования служат живые и фиксированные клетки и ткани.

Взятие материала производится путем биопсии (bios – жизнь, opsis – зрение) извлечение кусочка изучаемого органа из живого организма в целях прижизненной диагностики. Биоптат часто получают из внутренних органов при эндоскопии. Материал для гистологического исследования в целях посмертной диагностики получают так же при патолого-анатомическом вскрытии – аутопсии (autos –сам) После взятия материала его подвергают специальной обработке для подготовки к последующему микроскопированию.

Цитологические исследования – производят путем взятия мазка, соскоба, отпечатков, смыва с поверхности доступных слизистых оболочек и кожи, при эндоскопии – с поверхности внутренних полых органов (пищевода, кишечника). Метод тонкоигольной аспирационной биопсии – производят путем пункции тонкой иглой и отсасывания.

Использование красителей.

Широко используются методы трансплантации клеток крови и костного мозга от здоровых людей – доноров людям-реципиентам, подвергнутым смертельному облучению.

Витальное и суправитальное окрашивание. Вводят в организм краситель, при этом он избирательно окрашивает определенные клетки, их органеллы или межклеточное вещество.

Метод радиоавтографии – позволяет изучить более полно обмен веществ в разных структурах. При этом вводят вещество с меченными радиоактивными изотопами.

История развития гистологии как науки.

Успехи гистологии как науки о строении и происхождении тканей и их компонентов прежде всего 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.

В истории учения о тканях и микроскопическом строении органов следует различать 3 периода:

1. Домикроскопический (продолжительностью около 2000 лет). Самый продолжительный.

2. Микроскопический (около 300 лет)

3. Современный, сочетающий достижения в области электоронной микроскопии, иммунноцитохимии, цитофотометрии и др. (с середины ХХ столения).

Первый период продолжался 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 фактически создавались лишь 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. Представления складывались лишь на основании анатомического расчленения трупов, то все классификации тканей строились на их внешнем сходстве и различиях. Вследствие этого в одну группу попадали иногда такие различные ткани, как нервная и соединительная (нерв, сухожилие).

Второй период начался, когда английский физик Р.Гук усовершенствовал микроскоп (1665), что позволило изучить более тонкое строение тканей растений и животных. Предполагают, что первые микроскопы были изобретены в начале 17 в.

Гук использовал микроскоп для системного исследования различных объектов, результаты своих исследований он опубликовал в книге «Микрография» (1665). Он впервые ввел термин «клетка» («целлюля»).

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

Итог исследованиям подвел Т. 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 путом 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.

Дальнейшее совершенствование микроскопов позволило выявить еще более мелкие структуры:

Клеточный центр Гартвига (1875);

Пластинчатый комплекс Гольджи (1898);

Митоходрии Бенда (1898) и т.д.

Современный этап развития гистологии начинается с 1950 г. – с момента использования электоронного микроскопа (хотя электронный микроскоп был изобретен в 1931 г. Е. Реска, М. Кноль). Для современного этапа характерно использование новейших методов:

- цито- и гистохимии;

- гисторадиографии и др. методов;

- используются автоматизированные методы обработки полученной информации с использованием компьютера.

5