С.Л. КУЗНЕЦОВ
Н.Н. МУШКАМБАРОВ
ГИСТОЛОГИЯ, ЦИТОЛОГИЯ
ИЭМБРИОЛОГИЯ
КР А Т К И Й К У Р С
МЕ Д И Ц И Н С К О Е
ИН Ф О Р М А Ц И О Н Н О Е
АГ Е Н Т С Т В О
Мо с к в а
2
УДК 611.013+611.018 ББК 28.70
К 89
Авторы:
Кузнецов С.Л., д-р мед. наук, профессор, член-корр. РАМН, зав кафедрой гистологии, цитологии и эмбриологии Первого МГМУ им. И.М. Сеченова;
Мушкамбаров Н.Н., д-р биол. наук, профессор кафедры гистологии, цитологии и эмбриологии Первого МГМУ им. И.М. Сеченова.
Кузнецов С.Л.
К 89 Гистология, цитология и эмбриология: краткий курс / С.Л. Кузнецов, Н.Н. Мушкамбаров. – М.: ООО «Издательство «Медицинское информационное агентство»», 201…
ISBN 978-5-9986-0084-5
Данное пособие представляет собой краткое изложение одноимённого учебника тех же авторов (первое издание которого вышло в 2005 и 2007 годах; второе, исправленное и дополненное, – в 2012 году).
Краткий курс призван не заменить учебник, а облегчить его изучение. В частности, давая общий обзор каждой темы, он поможет студенту войти в изучаемую тему перед её проработкой по учебнику. А при подготовке к зачёту или экзамену позволит быстро вспомнить те узловые моменты, на которые надо обратить первостепенное внимание.
Для студентов всех факультетов медицинских вузов, медицинских и биологических факультетов университетов и слушателей системы послевузовского профессионального медицинского образования.
УДК 611.013+611.018 |
|
ББК 28.70 |
|
ISBN 978-5-9986-0084-5 |
© Кузнецов С.Л., Мушкамбаров Н.Н., |
201… |
|
© Оформление. ООО «Издательство |
|
«Медицинское информационное |
|
Агентство»», 201… |
3
ПРЕДИСЛОВИЕ
Светлой памяти замечательного человека, профессора Павла Павловича Круглякова
посвящаем
Настоящее учебное пособие – ещё один элемент того комплекса учебных материалов, который создавался нами на протяжении последних 15 лет. В этот комплекс входят
—компакт-диск «Руководство-атлас по гистологии, цитологии и эмбриологии» вместе с электронными «Тестами» (первая версия – в 1999 г., последняя – от 2005 г.),
—«Атлас по гистологии, цитологии и эмбриологии» (первое изда-
ние – в 2002 г., второе, исправленное и дополненное, – в 2006 и в 2010 гг.),
—учебник «Гистология, цитология и эмбриология» (первое издание
–в 2005 и 2007 гг., второе, исправленное и дополненное, – в 2012 г.)
—учебное пособие «Молекулярная биология» (первое издание – в 2003 г., второе, исправленное, – в 2007 г.).
Теперь, таким образом, мы добавляем в этот комплекс
—краткий курс «Гистология, цитология и эмбриология».
Не вызовет ли появление этого пособия отказ студентов от работы с учебником, где изучаемый материал представлен гораздо шире и полнее?
Мы полагаем, что с хорошим, заинтересованным в приобретении знаний, студентом этого не случится. Он с прежним тщанием и прежней пытливостью будет изучать полную версию курса.
Но настоящее пособие послужит студенту полезным дополнительным инструментом, который поможет легче войти в изучаемую тему.
Не лишним будет пролистать краткий курс и при подготовке к зачёту или экзамену. Это позволит быстро вспомнить наиболее важные узловые моменты. С тем, чтобы потом, ориентируясь на них, с помощью учебника воссоздать вокруг данного «скелета» все необходимые «мягкие ткани» полноценного знания.
Ну а что касается студента слабого и нелюбопытного, то пусть этот краткий курс даст ему последний шанс узнать хотя бы азы гистологии, цитологии и эмбриологии.
Для чёткости и лаконичности пособия основной формой представления информации в нём являются таблицы. В качестве иллюстраций используются наиболее важные снимки и рисунки из вышеуказанных атласа
иучебника.
Взаключение позволим себе небольшую шутку. К сожалению, мы не можем дать своему труду хорошее название «Наглядная гистология», т.к. оно уже принадлежит популярной книжке авторов нашей же кафедры. Но мы были бы согласны и на то, чтобы предлагаемый здесь краткий курс воспринимался бы читателями как «Ненаглядная гистология». Вкупе, конечно, с учебником.
Авторы, 2012 г.
4
Раздел I. МИКРОСКОПИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА
Тема 1. ТЕХНИКА ГИСТОЛОГИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ 1. Устройство светового микроскопа
Оптичес- |
Объектив (5) |
|||||||||||
Система линз на конце ту- |
||||||||||||
кая |
||||||||||||
буса возле объектива |
||||||||||||
система |
||||||||||||
Окуляр (6) |
||||||||||||
Линза на конце тубуса у |
||||||||||||
глаза наблюдателя |
||||||||||||
Источник света (1) |
||||||||||||
Освети- |
Зеркало (2) |
|||||||||||
Диафрагма (3) |
||||||||||||
тельная |
||||||||||||
Система металл. пласти- |
||||||||||||
система |
||||||||||||
нок с отверстием в центре |
||||||||||||
Конденсор (4) |
||||||||||||
Линзы, фокусирующие |
||||||||||||
свет на препарате |
Рис. 1.1. Световой микроскоп и |
|||||||||||
Тубус (7) |
ход лучей в нём: |
|||||||||||
Механи- |
||||||||||||
Штатив (8) |
источник света → зеркало → диафрагма → |
|||||||||||
ческая |
||||||||||||
Колонка (9) |
конденсор → препарат → объектив → тубус |
|||||||||||
система |
||||||||||||
→ окуляр |
||||||||||||
Предметный столик |
||||||||||||
(10) |
||||||||||||
2. Этапы приготовления гистологического препарата |
||||||||||||
а) Приготовление срезов |
||||||||||||
1. Взятие и фиксация |
Для предотвращения аутолиза кусочки, вырезанные из ор- |
|||||||||||
материала |
ганов, погружают в фиксатор (формалин, метанол и др.) |
|||||||||||
Образцы обезвоживают, проводя по батарее растворов эта- |
||||||||||||
2. Обезвоживание и |
нола с возрастающей концентрацией, а также через смесь |
|||||||||||
уплотнение (заливка) |
этанола с ксилолом и затем — через чистый ксилол. |
|||||||||||
материала |
Образцы помещают в смесь ксилола с парафином и в чи- |
|||||||||||
стый жидкий парафин. При охлаждении он затвердевает. |
||||||||||||
3. Приготовление |
Из парафина вырезают блок с образцом. На микротоме с не- |
|||||||||||
срезов |
го срезают слои по 7-10 мкм и крепят к предметным стёклам |
|||||||||||
4. Окрашивание |
Срезы переводят в водную среду (через батарею растворов |
|||||||||||
срезов |
этанола с убывающей концентрацией), красят и промывают. |
|||||||||||
5. Заключение срезов |
Наконец, срезы опять возвращают в гидрофобную среду – с |
|||||||||||
помощью батареи р-ров этанола с возрастающей конц., |
||||||||||||
в консервирующую |
||||||||||||
капают на них консервирующую среду – напр., канадский |
||||||||||||
среду |
||||||||||||
бальзам — и накрывают покровными стеклами. |
||||||||||||
б) В случае приготовления мазков, отпечатков и тотальных, или плёночных, препаратов этапы 2 и 3 из перечисленных опускаются.
5
3. Методы окраски гистологических препаратов
а) Типы красителей
Окрашиваемые ими структуры содержат оснóв- |
||||||||
Кислые |
Примеры – |
ные группы и называются оксифильными (аци- |
||||||
эозин (розовый), |
дофильными, или эозинофильными). |
|||||||
кислый фуксин |
Пример — многие белки цитоплазмы. |
|||||||
Гематоксилин |
Окрашиваемые структуры содержат кислые |
|||||||
Оснóвные |
(фиолетовый), |
группы и называются базофильными. |
||||||
азур II |
Пример – молекулы ДНК в клеточном ядре. |
|||||||
Нейтраль- |
Обычно это |
Некоторые структуры красятся лишь одним из |
||||||
смесь оснóвного |
этих двух красителей, а некоторые, называемые |
|||||||
ные |
и кислого |
нейтрофильными, – сразу обоими красителями. |
||||||
красителей |
||||||||
Индиффе- |
Пример – |
И эти красители, и окрашиваемые ими вещества |
||||||
являются гидрофобными (липофильными). |
||||||||
судан III |
||||||||
рентные |
Так, судан III растворяется в каплях жира и кра- |
|||||||
сит их в ярко-оранжевый цвет. |
||||||||
б) Наиболее распространённые способы окраски
1. Окраска |
Ядра клеток – благодаря ДНК, базофильны и красятся в |
||||
гематоксилином и |
фиолетовый цвет. |
||||
Цитоплазма чаще всего, благодаря белкам, оксифильна и |
|||||
эозином |
|||||
красится эозином в розовый цвет |
|||||
2. Окраска |
Препарат обрабатывают железноаммиачными квасцами и |
||||
железным |
красят гематоксилином. |
||||
Хорошо выявляются границы клеток, ядра, поперечная |
|||||
гематоксилином |
|||||
исчерченность в поперечнополосатых мышечных тканях. |
|||||
3. Окраска |
Два красителя – азур II и эозин. |
||||
по методу |
|||||
Применяется для окраски мазков крови и красного костно- |
|||||
Романовского |
|||||
го мозга. |
|||||
в) Гистохимические методы исследования
Основаны на специфической реакции между химическим реактивом и определённым компонентом препарата.
Реакция Браше |
На РНК |
||||
Реакция Фёльгена |
На ДНК |
||||
ШИК- |
На поли- |
||||
реакция |
сахариды |
||||
Р-ция с толуиди- |
На гликоз- |
||||
новым синим |
амингиканы |
||||
Реакция с |
На нейтраль- |
||||
суданом III |
ные жиры |
||||
4. Электронная микроскопия: ход электронных «лучей»
Источник электронов – катод.
Анод – разгоняет электроны и имеет отверстие, через которое они проскакивают. Далее – конденсор (электромагнитная катушка, фокусирующая «лучи» на образце),
объектив (катушка, принимающая «лучи», которые расходятся от образца) и окуляр (катушка, направляющая «лучи» на люминесцентный экран).
6
Раздел 2. ЦИТОЛОГИЯ
Тема 2. КЛЕТКА И НЕКЛЕТОЧНЫЕ СТРУКТУРЫ. КЛЕТОЧНЫЕ МЕМБРАНЫ
1. Клеточная теория
В основе теории – четыре основных утверждения.
1. Клетка – это элементарная единица живого.
(Органеллы по отдельности такими единицами не являются.)
2. Все клетки сходны по общему плану строения
(плазмолемма, ядро, цитоплазма).
3. Клетки размножаются только путём деления
(«каждая клетка – только из клетки»).
4. У многоклеточных клетки функционируют в тесной связи друг с дру-
гом, образуя ткани и органы, составляющие единое целое – организм.
2.Неклеточные компоненты тканей
Всостав тканей, кроме клеток, могут входить также следующие неклеточные структуры (в каждой ткани их набор является строго определённым).
Это происходящие из обычных клеток |
Примеры: |
|||||||
Пост- |
структуры, которые |
— эритроциты, |
||||||
клеточные |
— окружены плазмолеммой, |
— тромбоциты, |
||||||
структуры |
— но лишены ядра, а часто (хотя не всегда) и |
— роговые чешуйки |
||||||
многих или всех органелл. |
(корнеоциты) |
|||||||
а) Симпласты – окружённые плазмолем- |
Пример: |
|||||||
— миосимпласты (в |
||||||||
Над- |
мой многоядерные структуры, образующие- |
мышечных волокнах |
||||||
ся путём слияния клеток. |
скелетных мышц). |
|||||||
клеточные |
||||||||
структуры |
б) Синцитий – совокупность клеток, свя- |
Пример – |
||||||
совокупность сперма- |
||||||||
занных цитоплазматическими мостиками, |
||||||||
тогенных клеток, раз- |
||||||||
которые остаются после делений между до- |
||||||||
вивающихся из одной |
||||||||
черними клетками. |
||||||||
стволовой клетки. |
||||||||
Межклеточное вещество
а) Волокна – коллагеновые, эластические, ретикулярные.
б) Основное аморфное вещество – образовано протеогликанами и гликопротеинами.
в) Производные (волокон и аморфного вещества) – базальные мембраны, эластические мембраны, костные пластинки.
3. Форма клеток – весьма разнообразна: шаровидная, овальная, полигональная, отростчатая, звёздчатая и т.д. В отношении клеток эпителия используют термины:
—«плоские» клетки – если их высота меньше ширины;
—«кубические» — если высота и ширина почти одинаковы;
—«цилиндрические», или «призматические», – если высота заметно больше ширины.
7
4. Плазмолемма и другие клеточные мембраны
а) Химические компоненты биомембран
В основе любой биомембраны – липидный бислой: |
|||||
1. Липидный |
амфифильные липиды обращены в нём |
||||
— гидрофобными частями – друг к другу, |
|||||
компонент |
|||||
— а гидрофильными – к водной фазе. |
|||||
а) Интегральные белки – насквозь пронизывают липидный |
|||||
2. Белковый |
бислой. |
||||
компонент |
б) Периферические белки – связаны с мембраной со стороны |
||||
лишь одной из её поверхностей. |
|||||
Углеводные компоненты обычно связаны |
|||||
3. Углеводный |
— с липидами (в составе гликолипидов) |
||||
компонент |
— и с белками (в составе гликопротеинов) – в виде олигосаха- |
||||
ридных цепей. |
б) Компоненты мембран обладают латеральной подвижностью: могут перемещаться в плоскости мембраны, оставаясь в пределах своего слоя.
в) Особенности плазмолеммы
а) Толщина плазмолеммы (8-11 мкм) обычно больше, чем у других |
|||
клеточных мембран. |
|||
Структурные |
б) С наружной стороны плазмолеммы находятся |
||
особенности |
— углеводные компоненты мембранных гликопротеинов, |
||
— а также надмембранный слой (3-4 нм) – гликокаликс, содер- |
|||
жащий гликопротеины и различные ферменты. |
|||
а) Опорная функция:
—изнутри к плазмолемме крепится цитоскелет,
—снаружи плазмолемма взаимодействует с межклеточным веще-
ством, что тоже может фиксировать клетку.
б) Рецепторная функция: на внешней поверхности плазмолеммы |
||||
могут находиться белки-рецепторы к гормонам, медиаторам и про- |
||||
Функции |
||||
чим сигнальным веществам. |
||||
плазмолеммы |
в) Взаимодействие с другими клетками – с помощью опять-таки |
|||
рецепторов, а также адгезивных белков. |
||||
г) Барьерная функция: за счёт липидного бислоя мембраны непро- |
||||
ницаемы для гидрофильных и особенно заряженных соединений. |
||||
д) Создание трансмембранного потенциала возбудимых клеток. |
||||
г) Трансмембранный потенциал создаётся с помощью двух транспортных систем — Na+-K+-насоса и К+-каналов. В процессе возбуждения участвуют и Na+-каналы. Так,
—Na+-K+-насос откачивает из клетки ионы Na+ в обмен на ионы К+,
—через К+-каналы небольшое количество положительных ионов (К+) диффундирует из клетки на внешнюю поверхность клетки, что и создаёт трансмембранный потенциал.
—Na+-каналы открываются только при возбуждении, и поступление в клетку положительных ионов (Na+) вызывает деполяризацию мембраны.
8
5. Трансмембранный транспорт
а) Способы помолекулярного (поионного) транспорта веществ
В этом случае молекулы (или ионы) вещества проходят через мембрану относительно независимо друг от друга.
Так могут транспортироваться только низкомолекулярные вещества.
Это — небольшие нейтральные мо- |
|||||||||||||
1. Простая |
Вещества |
самостоятельно диф- |
лекулы (Н2О, СО2, О2) и |
||||||||||
фундируют через мембрану по |
— низкомолекулярные гидрофоб- |
||||||||||||
диффузия |
|||||||||||||
градиенту своей концентрации. |
ные органические вещества (мо- |
||||||||||||
чевина, жирные кислоты). |
|||||||||||||
Молекулы |
(ионы) |
вещества |
|||||||||||
Примеры |
транслоказ |
– |
ионные |
||||||||||
проходят через мембрану тоже |
|||||||||||||
2. Облегчён- |
|||||||||||||
каналы: |
|||||||||||||
по градиенту своей концентра- |
|||||||||||||
ная |
К+-каналы, Na+-каналы, |
анион- |
|||||||||||
ции, но с помощью специально- |
|||||||||||||
диффузия |
ные каналы. |
||||||||||||
го белка – транслоказы. |
|||||||||||||
Частицы |
вещества |
(молекулы |
Примеры |
систем |
активного |
||||||||
3. Активный |
транспорта – |
||||||||||||
или ионы) переносятся против |
|||||||||||||
Na+-K+-насос, Сa2+-насос, |
|||||||||||||
транспорт |
|||||||||||||
градиента своей концентрации |
|||||||||||||
системы |
реабсорбции веществ |
||||||||||||
с помощью специального насо- |
|||||||||||||
(глюкозы и др.) в проксимальных |
|||||||||||||
са и с затратой энергии. |
|||||||||||||
канальцах почек. |
|||||||||||||
б) Способы мультимолекулярного транспорта веществ
Здесь за один акт переноса перемещается сразу большое число молекул. Так могут переноситься как низкомолекулярные, так и высокомолекулярные вещества.
а) Пиноцитоз – захват и по- |
Чаще всего эндоцитоз |
отно- |
|||||||||||||
1. Эндоцитоз – |
сится к иммунным процессам. |
||||||||||||||
глощение |
клеткой растворов |
||||||||||||||
При этом поглощаемый суб- |
|||||||||||||||
перемещение |
веществ (в составе капельки) |
||||||||||||||
страт обычно вначале связы- |
|||||||||||||||
веществ |
|||||||||||||||
б) Фагоцитоз |
– перенос |
в |
вается с рецепторами плаз- |
||||||||||||
в клетку |
клетку твёрдых частиц. |
молеммы. |
|||||||||||||
а) Секреция – |
выведение |
из |
Пример экзоцитоза – секреция |
||||||||||||
медиаторов в синаптическую |
|||||||||||||||
клетки растворённых веществ. |
|||||||||||||||
2. Экзоцитоз – |
щель. |
||||||||||||||
Может происходить путём как |
|||||||||||||||
Пример помолекулярного пе- |
|||||||||||||||
перемещение |
экзоцитоза, так |
и помолеку- |
|||||||||||||
реноса – секреция Н |
+ |
в поч- |
|||||||||||||
веществ |
лярного транспорта. |
||||||||||||||
ках. |
|||||||||||||||
из клетки |
|||||||||||||||
б) Экскреция – |
выведение из |
Пример – удаление из клеток |
|||||||||||||
органелл при созревании эри- |
|||||||||||||||
клетки твёрдых частиц. |
|||||||||||||||
троцитов и сперматозоидов. |
|||||||||||||||
6. Межклеточные контакты (соединения) |
|||||||||||||||
а) Контакты простого типа |
|||||||||||||||
1. Простое межклеточное |
Плазмолеммы клеток сближены на расстояние 15- |
||||||||||||||
соединение |
20 нм и взаимодействуют адгезивными белками. |
||||||||||||||
2. Интердигитации |
Помимо предыдущего, плазмолеммы клеток инва- |
||||||||||||||
(пальцевидные соединения) |
гинируют в цитоплазму одной и другой клетки. |
||||||||||||||
9
б) Контакты сцепляющего типа
Это утолщённая структура вида пуговки, включающая
—межклеточную часть, заполненную гликокаликсом и сцепляющими белками — десмоглеинами (поэтому расстояние между контактирующими мембранами больше, чем в простом контакте)
—и внутриклеточные подмембранные части (в обеих клетках), пред-
1.Десмосома ставляющие собой дополнительный слой белков десмоплакинов на
внутренней поверхности каждой плазмолеммы.
От данного слоя в цитоплазму клеток отходят пучки т.н. промежуточных филаментов (элементов цитоскелета), которые в клетках эпителия образованы белком кератином.
Этот контакт похож на десмосомный, но, в отличие от него,
—имеет не округлую форму, а вид ленты, опоясывающей клетку,
—в пространстве между клетками – не десмоглеины, а другие сцепляющие белки;
—под плазмолеммами – слой не десмоплакинов, а белка винкулина,
—а от данного слоя в цитоплазму отходят другие элементы цитоскелета – не промежуточные филаменты (из кератина в эпителиальных клетках), а микрофиламенты из белка актина.
в) Контакт запирающего типа
Плотное
соединение, или
запирающая зона
(zona occludens)
Здесь плазмолеммы прилегают друг к другу вплотную, сцепляясь с помощью специальных белков.
Места такого контакта образуют на контактирующих поверхно-
стях ячеистую сеть.
С её помощью достигается надёжное отграничение двух сред, находящихся по разные стороны от клеточного пласта.
г) Контакты коммуникационного типа
Плазмолеммы клеток сближены на расстояние 2 нм и пронизаны |
|||||
1. Нексусы |
многочисленными полыми трубочками – каналами, которые |
||||
обеспечивают электрическую и метаболическую связь между ци- |
|||||
(щелевидные |
|||||
топлазмой соседних клеток. |
|||||
соединения, |
|||||
Трубочки состоят из двух половин – коннексонов,. Каждый кон- |
|||||
или |
|||||
нексон пронизывает мембрану лишь одной клетки и в межклеточ- |
|||||
gap-junction) |
ном пространстве стыкуется с коннексоном другой клетки. |
||||
Синапс обеспечивает передачу сигнала от одной возбудимой клет- |
|||||
ки в другой и содержит три компонента: |
|||||
2. Синапсы |
а) пресинаптическую мембрану (ПреСМ), б) синаптическую щель |
||||
(СЩ) и в) постсинаптическую мембрану (ПостСМ). |
|||||
Сигнал передаётся химическим веществом – медиатором, – диф- |
|||||
фундирующим от ПреСМ к ПостСМ. |
|||||
7. Структуры клеточной поверхности
1. Микроворсинки
Это выпячивания цитоплазмы с цитоскелетом из микрофиламентов.. В эпителии кишки служат для увеличения поверхности всасывания . Под микроскопом выглядят как сплошная блестящая каёмка.
2. Реснички |
Это более крупные выпячивания цитоплазмы в эпителии дых. путей. |
||||
Цитоскелет – аксонема из микротрубочек, способная к биениям.. |
|||||
10
Тема 3. ЦИТОПЛАЗМА
1. Состав цитоплазмы
а) Гиалоплазма |
Это внешне бесструктурная гелеобразная или жидкая среда ци- |
|||||
(цитозоль) |
топлазмы, в которой находятся включения и органеллы. |
|||||
Это различимые морфологически компоненты цитоплазмы, при- |
||||||
сутствие которых непостоянно и необязательно и зависит от со- |
||||||
б) Включения |
стояния клетки или организма в целом. |
|||||
Примеры включений: |
||||||
1) |
трофические – гранулы гликогена, капли жира, |
|||||
2) |
пигментные – глыбки липофусцина (т.н. пигмента старения), |
|||||
3) |
транспортные – пиноцитозные и секреторные пузырьки. |
|||||
Это такие морфологически различимые структуры, которые обя- |
||||||
зательно должны присутствовать в клетке. |
||||||
в) Органеллы |
1) |
Одни органеллы – общего значения, т.е. присутствуют почти |
||||
во всех клетках. |
||||||
2) Другие – специального значения: присутствуют только в клет- |
||||||
ках определённого типа для выполнения специфических функций. |
||||||
Пример: сократительные органеллы – миофибриллы. |
||||||
2. Классификация органелл
Двухмембранные |
1. Ядра |
|||||||
а) Мембранные |
органеллы |
2. Митохондрии |
||||||
органеллы |
Одномембранные |
1. Эндоплазматическая сеть (ЭПС): |
||||||
органеллы: |
— гранулярная (шероховатая) и |
|||||||
— гладкая |
||||||||
формируют |
||||||||
2. Комплекс (аппарат) Гольджи |
||||||||
вакуолярную систему |
||||||||
3. Эндосомы и лизосомы |
||||||||
клетки |
||||||||
4. Пероксисомы |
||||||||
Гранулярные |
Рибосомы |
|||||||
органеллы |
||||||||
б) Без- |
1. Сократительные органеллы – |
|||||||
миофибриллы, состоящие из миофи- |
||||||||
мембранные |
||||||||
Фибриллярные |
ламентов. |
|||||||
органеллы |
||||||||
органеллы |
2. Элементы цитоскелета: |
|||||||
— микрофиламенты (МФ), |
||||||||
— промежуточные филаменты, |
||||||||
— микротрубочки (МТ) |
||||||||
в) Производные элементов цитоскелета
Производное |
||||
Каркас микроворсинок |
||||
микрофиламентов |
||||
1. |
Центриоли, обычно расположен- |
|||
Производные |
ные парой (диплосомой). |
|||
микротрубочек |
2. |
Веретено деления. |
||
3. |
Аксонема – каркас ресничек и жгу- |
|||
тиков |
Соседние файлы в предмете Гистология
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Добрый день! Сегодня я расскажу вам о том, как сдать экзамен по гистологии. Ну и, разумеется, как к нему готовиться.
Экзамен по гистологии имеет свою специфику. Она заключается в том, что, помимо теоретических вопросов (у нас их было 70), у вас будет также набор из препаратов (кажется, нас пугали 50-ю препаратами).
Особенности теории
1)Теоретическая часть гистологии во многом повторяет курс нормальной физиологии. Кроветворная система, тесно связанная с ней имунная система, эндокринная система – всё это физиология один в один. Здесь есть отличный бонус – если вы поймёте гистологию, вам будет очень, очень легко на физиологии. А «физо» — это один из важнейших фундаментальных предметов всей медицины;
Следствие этой особенности: гистологию нужно знать. Крайне важная и полезная вещь. Надеюсь, вы весь год учились более-менее нормально, и у вас в голове просто хаос, но не стерильность.
2)Теория гистологии изобилует классификациями. Здесь всё делится на всё и всё состоит из всего. Например, кровь. Она состоит из форменных элементов и плазмы. Форменные элементы делятся на лейкоциты, эритроциты и тромбоциты. Лейкоциты делятся на гранулоциты (с зёрнышками) и агранулоциты (без зёрнышек). Гранулоциты делятся на эозинофилы, базофилы и нейтрофилы. Ну и так далее.
Ваш ход: используйте черновики, пишите классификации, но не вздумайте делать это в строчку (как абзацем выше). Вы ничего не поймёте и ещё больше запутаетесь. Вот как нужно писать классификацию:
Как видите, она расположена вертикально, так вам сразу видна иерархия. И ещё — около каждого элемента подписываете его особые приметы, для лучшего запоминания. Идеально, если этой приметой будет функция.
3)Ещё одна особенность – здесь присутствует и собственно теория гистологии (как ни странно). То есть вам нужно будет знать особенности строения клеток и тканей в теории, ну то есть вы должны уметь их рассказать без препарата.
Знание строения бесполезно без знания функций. Например, если вы знаете функцию нейтрофилов (пожирание и уничтожение чужеродных агентов в нашем организме), то вы сразу же запомните, зачем нейтрофилам гранулки-зёрна (в них находятся разрушающие ферменты).
Как учить препараты по гистологии
1.Препараты следует учить одновременно с функцией ткани. Например, у вас препарат красного костного мозга – вы запоминаете особенности препарата (о них чуть ниже) и сразу же запоминаете то, как это всё работает. Какие там есть ростки, каких размеров клетки, что регулирует их дифференцировку, пролиферацию и т.д.
Однако, если у вас экзамен через неделю-две, а невыученного много, то можно учить отдельно препараты и отдельно теорию. Это чуть похуже, но вполне допускается.
2.Оставайтесь после пар и рассматривайте именно те препараты, которые вам будут давать на экзамене. Это чертовски важно. Или, на крайний случай, фотографируйте их и дома рассматривайте именно их фотографии. Не из учебника, не из атласа, и не из подборки «все препараты за 5 минут для чайников». Вам нужно знать именно ваши препараты, потому что малейшее изменение оттенка цвета препарата в атласе может вас здорово запутать.
Нет, не подумайте, я не против атласов. Ими круто пользоваться во время учебного года, готовясь к семинарам, зачётам и коллоквиумам. Но перед экзаменами перед вами должны быть только ваши препараты.
Объясню свою категоричность – в атласе может быть один кусок препарата, а у вас на стекле будет другой кусок того же препарата, в некоторых случаях (далеко не во всех) это может запутать. Ещё интересная штука – краситель. Один и тот же краситель может сильно отличаться по степени насыщенности. В вашем атласе фото с конго-ротом (отличный краситель для желудка, больше ничего им не красится) чутка выцветет и станет неотличим от гематоксилина-эозина (им красится 70% всех препаратов).
3.Соритруйте препараты. Обязательно. Не вздумайте учить целый массив препаратов просто смотря на них по нескольку минут. Выделяйте группы по 5-7 препаратов по системам (например, все препараты по теме «сердце и сосуды») или по тому, в каком порядке вы их сдавали в учебный год (например, препараты эпителиальных и соединительных тканей) и обязательно ищите особые приметы.
На самом деле, особые приметы препаратов – краеугольный камень всего курса гистологии. Набирайте группы препаратов и из них выделяйте самые запоминающиеся. Если вы весь год учили препараты, смело выделяйте несколько самых-самых необычных из всей массы. Например, отличный препарат – пластичная костная ткань. Он окрашен методом Шморля, то есть вы увидите изумрудно-зелёные пластины с вкраплениями оранжевого. Ни один препарат даже близко не похож на это. Красотища!
Ещё один препарат – человеческий волос. Это длинный, тёмный, толстый отросток под микроскопом, его вы также не перепутаете ни с чем. Правда, у нас в последний момент его исключили — видимо, он был слишком лёгкий и слишком ненужный. Посмотрите лучше на прекрасную нёбную миндалину.
Не забудьте, что вы можете запоминать и макропризнаки (то есть те, которые видны и без микроскопа). Например, в нашем наборе препаратов только один имел треугольную форму на стёклышке, это был тимус.
Если вы точно уверены, что работаете с экзаменационными препаратами, ориентироваться по макропризнакам вполне можно. Это такой легальный чит.
4.Ну и дополнение предыдущего признака. Как выглядит подготовка по препаратам чисто технически: пишете список из всех препаратов, которые у вас есть, затем, рядом с ним, пишете те препараты, которые вы уже на 100% отличаете от остальных.
Здесь и должны использоваться все признаки, о которых мы говорили ранее – необычные окраски, необычные формы. Например, наша преподавательница сравнивала препарат «волокна Пуркьнье стенки сердца» с «девичьими мечтами». Ну типа они такие же розовые и воздушные. Странное сравнение, но оно нам чертовски помогло запомнить. Я когда впервые услышал, поулыбался, но потом, запомнив эту ассоциацию, сразу же перенёс миокард в список препаратов, которые я уже не перепутаю ни с чем.
Итак, ваша задача – сделать так, чтобы столбик со списком препаратов равнялся столбику тех препаратов, которые вы сразу же узнаете. Это, конечно, весьма сложно, но процентов 70-80 вы должны знать.
Как сдавать экзамен:
И ещё парочку советов по тому, что делать на самом экзамене.
1)На теоретической части используйте ваши знания по анатомии. Если всё совсем плохо, и вы взяли очень, очень неудачный для вас билет (в идеале такого не должно быть), старайтесь тащить анатомией. Это по-разному применимо к разным системам. Например, мне с моим вопросом про строение бронхиального дерева (ужасный вопрос для любителя эндокринки и иммунки) это весьма помогло. С другими темами могло бы быть хуже, но, в любом случае, анатомия – это ваш костыль, на который вы должны опираться в случае проблем с теорией;
2)Когда вы возьмёте препарат и увидите что-то совсем незнакомое, рассуждайте. Первым делом вы обязательно должны уметь отличать паренхиматозные органы (почка, печень, железы) от трубчатых (мочеточник, желудок, пищевод) и от специфических (мозжечок, стенка сердца). Когда начнёте отвечать по препарату, первым делом называйте категорию вслух. Вы должны на 100% быть уверены, что перед вами что-то полое или паренхиматозное или мышечное или относящееся к иным органам.
Только важный момент: если вы увидели, что, например, перед вами пищевод, не говорите сразу – «пищевод». Сначала скажите, что видите полый орган. Затем, после пары секунд раздумий, сообщите преподавателю, что вероятнее всего, орган относится к пищеварительной системе. И только после этого должна пойти фраза «видимо, это пищевод».
Почему именно так? Во-первых, вы показываете преподавателю, что умеете рассуждать. Во-вторых, вы вызываете желание преподавателя помочь вам (не со всеми учителями работает, но со многими). Тот же пищевод можно очень легко спутать с мочеточником, в некоторых наборах препаратов эти полые органы не отличить. Преподаватель с большей охотой поможет, если вы ошибётесь на стадии отличия пищевода от мочеточника (этим нам поможет фраза «скорее всего, это пищеварительная система»). Если же вы не можете отличить полый орган от паренхимы, вам явно на пересдачу. Учитесь это делать в первую очередь.
ЛЕКЦИЯ 1. Введение в курс гистологии
1. Определение гистологии как науки
2. Объекты исследования гистологии
3. Приготовление гистологических препаратов
4. Методы исследования
5. Исторические этапы развития гистологии
1. Гистология наука о микроскопическом и субмикроскопическом строении, развитии и жизнедеятельности тканей животных организмов. Следовательно, гистология изучает один из уровней организации живой материи тканевой. Различают следующие иерархические уровни организации живой материи:
· клеточный;
· тканевой;
· структурно-функциональные единицы органов;
· органный уровень;
· системный уровень;
· организменный уровень
Гистология, как учебная дисциплина, включает в себя следующие разделы: цитологию, эмбриологию, общую гистологию (изучает строение и функции тканей), частную гистологию (изучает микроскопическое строение органов).
Основным объектом изучения гистологии является организм здорового человека и потому данная учебная дисциплина именуется как гистология человека.
Основная задача гистологии состоит в изучении строения клеток, тканей, органов, установления связей между различными явлениями, установление общих закономерностей.
Гистология, как и анатомия, относится к морфологическим наукам, главной задачей которых является изучение структур живых систем. В отличие от анатомии, гистология изучает строение живой материи на микроскопическом и электронно-микроскопическом уровне. При этом, изучение строения различных структурных элементов проводится в настоящее время с учетом выполняемых ими функций. Такой подход к изучению структур живой материи называется гистофизиологическим, а гистология нередко именуется как гистофизиология. Кроме того, при изучении живой материи на клеточном, тканевом и органном уровнях рассматривается не только форма, размеры и расположение интересующих структур, но методом цито — и гистохимии нередко определяется и состав веществ, образующих эти структуры. Наконец, изучаемые структуры обычно рассматриваются с учетом их развития, как во внутриутробном (эмбриональном) периоде, так и на протяжении постэмбрионального онтогенеза. Именно с этим связана необходимость включения эмбриологии в курс гистологии.
Гистология, как любая наука, имеет свои объекты и методы их изучения. Непосредственными объектами изучения являются клетки, фрагменты тканей и органов, особым способом приготовленные для изучения их под микроскопом.
2. Объекты исследования подразделяются на:
· живые (клетки в капле крови, клетки в культуре и другие);
· мертвые или фиксированные, которые могут быть взяты как от живого организма (биопсия), так и от трупов.
В любом случае после взятия кусочков они подвергаются действию фиксирующих растворов или замораживанию. И в научных, и в учебных целях используются фиксированные объекты. Приготовленные определенным способом препараты, используемые для изучения под микроскопом, называются гистологическими препаратами.
Гистологический препарат может быть в виде:
· тонкого окрашенного среза органа или ткани;
· мазка на стекле;
· отпечатка на стекле с разлома органа;
· тонкого пленочного препарата.
Гистологический препарат любой формы должен отвечать следующим требованиям:
· сохранять прижизненное состояние структур;
· быть достаточно тонким и прозрачным для изучения его под микроскопом в проходящем свете;
· быть контрастным, то есть изучаемые структуры должны под микроскопом четко определяться;
· препараты для световой микроскопии должны долго сохраняться и использоваться для повторного изучения.
Эти требования достигаются при приготовлении препарата.
3. Выделяют следующие этапы приготовления гистологического препарата
Взятие материала (кусочка ткани или органа) для приготовления препарата. При этом учитываются следующие моменты: забор материала должен проводиться как можно раньше после смерти или забоя животного, а при возможности от живого объекта (биопсия), чтобы лучше сохранились структуры клетки, ткани или органа; забор кусочков должен производиться острым инструментом, чтобы не травмировать ткани; толщина кусочка не должна превышать 5 мм, чтобы фиксирующий раствор мог проникнуть в толщу кусочка; обязательно производится маркировка кусочка (указывается наименование органа, номер животного или фамилия человека, дата забора и так далее).
Фиксация материала необходима для остановки обменных процессов и сохранения структур от распада. Фиксация достигается чаще всего погружением кусочка в фиксирующие жидкости, которые могут быть простыми спирты и формалин и сложными раствор Карнуа, фиксатор Цинкера и другие. Фиксатор вызывает денатурацию белка и тем самым приостанавливает обменные процессы и сохраняет структуры в их прижизненном состоянии. Фиксация может достигаться также замораживанием (охлаждением в струе СО2, жидким азотом и другие). Продолжительность фиксации подбирается опытным путем для каждой ткани или органа.
Заливка кусочков в уплотняющие среды (парафин, целлоидин, смолы) или замораживание для последующего изготовления тонких срезов.
Приготовление срезов на специальных приборах (микротоме или ультрамикротоме) с помощью специальных ножей. Срезы для световой микроскопии приклеиваются на предметные стекла, а для электронной микроскопии — монтируются на специальные сеточки.
Окраска срезов или их контрастирование (для электронной микроскопии). Перед окраской срезов удаляется уплотняющая среда (депарафинизация). Окраской достигается контрастность изучаемых структур. Красители подразделяются на основные, кислые и нейтральные. Наиболее широко используются основные красители (обычно гематоксилин) и кислые (эозин). Нередко используют сложные красители.
Просветление срезов (в ксилоле, толуоле), заключение в смолы (бальзам, полистерол), закрытие покровным стеклом.
После этих последовательно проведенных процедур препарат может изучаться под световым микроскопом.
Для целей электронной микроскопии в этапах приготовления препаратов имеются некоторые особенности, но общие принципы те же. Главное отличие заключается в том, что гистологический препарат для световой микроскопии может длительно храниться и многократно использоваться. Срезы для электронной микроскопии используются однократно. При этом вначале интересующие объекты препарата фотографируются, а изучение структур производится уже на электронограммах.
Из тканей жидкой консистенции (кровь, костный мозг и другие) изготавливаются препараты в виде мазка на предметном стекле, которые также фиксируются, окрашиваются, а затем изучаются.
Из ломких паренхиматозных органов (печень, почка и другие) изготавливаются препараты в виде отпечатка органа: после разлома или разрыва органа, к месту разлома органа прикладывается предметное стекло, на которое приклеиваются некоторые свободные клетки. Затем препарат фиксируется, окрашивается и изучается.
Наконец, из некоторых органов (брыжейка, мягкая мозговая оболочка) или из рыхлой волокнистой соединительной ткани изготавливаются пленочные препараты путем растягивания или раздавливания между двумя стеклами, также с последующей фиксацией, окраской и заливкой в смолы.
4. Основным методом исследования биологических объектов, используемым в гистологии является микроскопирование, т. е. изучение гистологических препаратов по микроскопом. Микроскопия может быть самостоятельным методом изучения, но в последнее время она обычно сочетается с другими методами (гистохимии, гисторадиографии и другие). Следует помнить, что для микроскопии используются разные конструкции микроскопов, позволяющие изучить разные параметры изучаемых объектов. Различают следующие виды микроскопии:
· световая микроскопия (разрешающая способность 0,2 мкм) наиболее распространенный вид микроскопии;
· ультрафиолетовая микроскопия (разрешающая способность 0,1 мкм);
· люминесцентная (флюоресцентная) микроскопия для определения химических веществ в рассматриваемых структурах;
· фазово-контрастная микроскопия для изучения структур в неокрашенных гистологических препаратов;
· поляризационная микроскопия для изучения, главным образом, волокнистых структур;
· микроскопия в темном поле для изучения живых объектов;
· микроскопия в падающем свете для изучения толстых объектов;
· электронная микроскопия (разрешающая способность до 0,1–0,7 нм), две ее разновидности просвечивающая (трансмиссионная) электронная микроскопия и сканирующая или растровая микроскопии дает отображение поверхности ультраструктур.
Гистохимические и цитохимические методы позволяет определять состав химических веществ и даже их количество в изучаемых структурах. Метод основан на проведении химических реакций с используемым реактивом и химическими веществами, находящимися в субстрате, с образованием продукта реакции (контрастного или флюоресцентного), который затем определяется при световой или люминесцентной микроскопии.
Метод гистоавторадиографии позволяет выявить состав химических веществ в структурах и интенсивность обмена по включению радиоактивных изотопов в изучаемые структуры. Метод используется чаще всего в экспериментах на животных.
Метод дифференциального центрифугирования позволяет изучать отдельные органеллы или даже фрагменты, выделенные из клетки. Для этого кусочек исследуемого органа растирают, заливают физиологическим раствором, а затем разгоняют в центрифуге при различных оборотах (от 2-х до 150 тыс.) и получают интересующие фракции, которые затем изучают различными методами.
Метод интерферометрии позволяет определить сухую массу веществ в живых или фиксированных объектах.
Иммуноморфологические методы позволяет с помощью предварительно проведенных иммунных реакций, на основании взаимодействия антиген-антитело, определять субпопуляции лимфоцитов, определять степень чужеродности клеток, проводить гистологическое типирование тканей и органов (определять гистосовместимость) для трансплантации органов.
Метод культуры клеток (in vitro, in vivo) выращивание клеток в пробирке или в особых капсулах в организме и последующее изучение живых клеток под микроскопом.
Единицы измерения, используемые в гистологии
Для измерения структур в световой микроскопии используются в основном микрометры: 1 мкм составляет 0,001 мм; в электронной микроскопии используются нанометры: 1 нм составляет 0,001 мкм.
5. В истории развития гистологии условно выделяют три периода:
Домикроскопический период (с IV в. до н. э. по 1665 г.) связан с именами Аристотеля, Галена, Авиценны, Везалия, Фаллопия и характеризуется попытками выделения в организме животных и человека неоднородных тканей (твердых, мягких, жидких и так далее) и использованием методов анатомической препаровки.
Микроскопический период (с 1665 г. по 1950 г.). Начало периода связывают с именем английского физика Роберта Гука, который, во-первых, усовершенствовал микроскоп (полагают, что первые микроскопы были изобретены в самом начале XVII в.), во-вторых, использовал его для систематического исследования различных, в том числе биологических объектов и опубликовал результаты этих наблюдений в 1665 г. в книге «Микрография», в-третьих, впервые ввел термин «клетка» («целлюля»). В дальнейшем осуществлялось непрерывное усовершенствование микроскопов и все более широкое использование их для изучения биологических тканей и органов.
Особое внимание уделялось изучению строения клетки. Ян Пуркинье описал наличие в животных клетках «протоплазмы» (цитоплазмы) и ядра, а несколько позже Р. Броун подтвердил наличие ядра и в большинстве животных клеток. Ботаник М. Шлейден заинтересовался происхождением клетокцитокенезисом. Результаты этих исследований позволили Т. Швану, на основании их сообщений, сформулировать клеточную теорию (1838–1839 гг.) в виде трех постулатов:
· 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.
Однако вскоре Р. Вирхов (1858 г.) уточнил, что развитие клеток осуществляется путем деления исходной клетки (любая клетка из клетки). Разработанные Т. Шваном положения, клеточной теории актуальны до настоящего времени, хотя формулируется по-иному.
Современные положения клеточной теории:
· клетка является наименьшей единицей живого;
· клетки животных организмов сходны по своему строению;
· размножение клеток происходит путем деления исходной клетки;
· многоклеточные организмы представляют собой сложные ансамбли клеток и их производных, объединенные в системы тканей и органов, связанные между собой клеточными, гуморальными и нервными формами регуляции.
· Дальнейшее совершенствование микроскопов, особенно создание ахроматических объективов, позволило выявить в клетках более мелкие структуры:
· клеточный центрГертвиг, 1875 г.;
· сетчатый аппарат или пластинчатый комплекс Гольджи, 1898 г.;
· митохондрии Бенда, 1898 г.
Современный этап развития гистологии начинается с 1950 г. с момента начала использования электронного микроскопа для изучения биологических объектов, хотя электронный микроскоп был изобретен раньше (Е. Руска, М. Кноль, 1931 г.). Однако для современного этапа развития гистологии характерно внедрение не только электронного микроскопа, но и других методов: цито — и гистохимии, гисторадиографии и других вышеперечисленных современных методов. При этом обычно используется комплекс разнообразных методик, позволяющий составить не только качественное представление об изучаемых структурах, но и получить точные количественные характеристики. Особенно широко в настоящее время используются различные морфометрические методики, в том числе автоматизированные системы обработки полученной информации с использованием компьютеров.