Гистология, цитология и эмбриология презентация

ГИСТОЛОГИЯ
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
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 электронно-микроскопическом 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 мать- плод;
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 прилегают 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 коммуникационного типа –
щелевидные соединения (нексусы, или gap-junctions) (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 Са2+ 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