HISTOLOGIA: HISTORIA, CZYM SIĘ ZAJMUJE I METODY BADAWCZE - BIOLOGIA

Histologii (z greckiego: histos = rama; loggia = nauka) jest gałęzią anatomii, który opisuje i wyjaśnia mikroskopowej struktury tkanek roślinnych i zwierzęcych, z komórki do poziomów narządów i układów narządów poziomie.

Celem anatomii jest systematyczne zrozumienie zasad leżących u podstaw zewnętrznego kształtu i wewnętrznej architektury organizmów wielokomórkowych. Gruba anatomia lub gruba anatomia uwzględnia cechy strukturalne, które można zobaczyć gołym okiem.

Źródło: Użytkownik: Uwe Gille Z kolei histologia, czyli anatomia mikroskopowa, uwzględnia cechy strukturalne, które można zbadać tylko za pomocą mikroskopu, będącego podstawowym narzędziem do zrozumienia grubej anatomii. Jego integracja z biologią komórkową i molekularną umożliwia zrozumienie organizacji i funkcji komórek.

Historia

Marcello Malpighi (1628–1694) był prekursorem histologii. Używał mikroskopu do badania roślin i zwierząt.

Marie-François-Xavier Bichat (1771–1802), uważana za ojca współczesnej histologii, ukuła termin „tkanka”. Pomimo tego, że nie używał mikroskopu, w 1800 roku, poprzez wycinanie zwłok i testy chemiczne, zidentyfikował 21 ludzkich tkanek. W 1819 roku Carl Mayer (1787-1865) ukuł termin „histologia”.

W 1826 roku Joseph J. Lister (1786–1869) zaprojektował rewolucyjny mikroskop optyczny, korygujący aberracje chromatyczne i sferyczne. Dzięki temu przez resztę stulecia mogła się rozwijać współczesna histologia. W 1827 roku Thomas Hodgkin (1798–1866) i Lister udowodnili, że czerwone krwinki nie mają jądra komórkowego.

W 1847 r. Rudolf Virchow (1821–1902) postulował, że choroby mają swój początek w zaburzeniach komórek. Za ten i inne zasługi uważany jest za twórcę histopatologii.

Na początku XX wieku histologia dojrzała. Było to również możliwe dzięki:

- Rozwój środków chemicznych do utrwalania tkanek i mikrotomu do ich cięcia w XIX wieku.

- Zatapianie i konserwowanie tkanek w blokach balsamu kanadyjskiego w 1832 r. I parafinie w 1869 r.

- Mikroskopia fotograficzna w 1844 roku.

Co studiujesz?

Rozwój histologii porównawczej był możliwy dzięki opisowym badaniom tkanek zwierzęcych i roślinnych. Histologia porównawcza obejmuje histopatologię, cytopatologię, histochemię, histologię czynnościową i patologię roślin. Dotyczy to także badań nad ewolucją i systematyką istot żywych, jak to ma miejsce na przykład w paleohistologii.

Histopatologia bada i diagnozuje choroby ludzi i zwierząt. W tym celu wykorzystuje próbki tkanek (biopsje), które są utrwalane, wycinane i badane przez profesjonalistę znanego jako patolog.

Cytopatologia również bada i diagnozuje choroby ludzi i zwierząt. Różnica polega na tym, że robi to na poziomie mikroskopijnych fragmentów wolnych tkanek i komórek.

Histochemia łączy techniki biochemiczne i histologiczne w celu analizy chemii tkanek. Opiera się na wykorzystaniu markerów chromogennych, które służą do ujawnienia pozytywnych procesów komórkowych dla niektórych substancji.

Histologia funkcjonalna bada dynamiczne aspekty organizacji tkanek. Jednym z jego najwybitniejszych promotorów był Santiago Ramón y Cajal (1852–1934), którego badania nad neuronami położyły podwaliny pod dwudziestowieczną neuronaukę.

Fitopatologia bada choroby roślin wywoływane przez wirusy, bakterie, pierwotniaki, rośliny pasożytnicze, grzyby i nicienie.

Histologia człowieka

Tkanka nabłonkowa

Podstawowe typy tkanek ludzkich i zwierzęcych to: nabłonkowa, mięśniowa, nerwowa i łączna.

Tkanka nabłonkowa składa się z warstw komórek, które wyściełają (nabłonek) powierzchnię ciała, otaczają (śródbłonek) jamy ciała lub tworzą gruczoły i ich kanały.

Tkanka nabłonkowa dzieli się na prostą (pojedyncza warstwa komórek), warstwową (kilka warstw komórek), pseudostratyfikowaną (warstwa komórek przyczepionych do błony podstawnej), płaskonabłonkową (spłaszczone komórki), prostopadłościenną (komórki o zaokrąglonej powierzchni) i kolumnową. (komórki wyższe niż szerokie).

Drogi oddechowe są wyściełane pseudostratyfikowanym nabłonkiem walcowatym. Powierzchnia ciała pokryta jest warstwowym nabłonkiem płaskonabłonkowym bogatym w keratynę. Wilgotne jamy, takie jak usta, pochwa i odbytnica, są pokryte warstwowym nabłonkiem płaskonabłonkowym pozbawionym keratyny.

Gruczoły zbudowane są z nabłonka wydzielniczego. Syntetyzują, magazynują i uwalniają różnego rodzaju substancje, w tym: białka (trzustka), lipidy (nadnercza i łojowe), kompleksy węglowodanów i białek (ślinianki) oraz wszystkie powyższe substancje (gruczoły sutkowe).

Tkanka mięśniowa

Tkanka mięśniowa składa się z wydłużonych komórek lub włókien o właściwościach kurczliwych. Na podstawie jego budowy i funkcji wyróżnia się trzy typy mięśni: szkieletowe, sercowe i gładkie.

Mięśnie szkieletowe zawierają silnie wydłużone, prążkowane, wielojądrowe wiązki komórek. Każde włókno mięśniowe składa się z mniejszych jednostek zwanych miofibrylami.

Te z kolei składają się z włókien składających się z aktyny i miozyny, które tworzą regularny naprzemienny wzór. Jest przyczepiony do kości. Jego skurcz jest szybki, energiczny i dobrowolny.

Mięsień sercowy składa się również z wydłużonych komórek prążkowanych. Jego włókna są podobne do włókien mięśni szkieletowych. Jednak są one bezjądrowe i wykazują rozgałęzienia połączone z rozgałęzieniami innych komórek, nazywane dyskami interkalarnymi. Znajduje się w sercu, aorcie i pniu płucnym. Jego skurcz jest energiczny, rytmiczny i mimowolny.

Mięśnie gładkie zbudowane są z niezjądrowych komórek wrzecionowatych o średniej długości. Nie jest prążkowana, ponieważ aktyna i miozyna nie tworzą regularnego, naprzemiennego wzoru.

Jest uwarstwiony w wydrążonych narządach trzewnych i naczyniach krwionośnych. Jest również związany z mieszkami włosowymi. Jego skurcz jest przedłużony, powolny i mimowolny.

Tkanka nerwowa

Tkanka nerwowa składa się z sieci wielu miliardów komórek nerwowych (neuronów), z których wszystkie są wspomagane przez komórki wspierające, odżywiające i obronne (komórki glejowe). Każdy neuron ma setki długich połączeń z innymi neuronami.

Tkanka nerwowa jest rozprowadzana po całym ciele, tworząc system, który kontroluje wzorce zachowań oraz funkcje organizmu (np. Ciśnienie krwi, oddychanie, poziom hormonów).

Anatomicznie dzieli się na:

- OUN, ośrodkowy układ nerwowy, składający się z dużej agregacji neuronów (mózg, rdzeń kręgowy).

- PNS, obwodowy układ nerwowy, składający się z nerwów (czaszkowy, rdzeniowy, obwodowy) i małych skupisk neuronów (zwojów). PNS przewodzi impulsy nerwów czuciowych i ruchowych do iz OUN.

Tkanka łączna

Tkanka łączna składa się z komórek związanych z macierzą zewnątrzkomórkową. Służy do zrostu lub podtrzymywania innych tkanek. Obejmuje kości, chrząstki, ścięgna, tkankę włóknistą, tkankę tłuszczową i szpik kostny, wszystkie z solidną macierzą zewnątrzkomórkową. Obejmuje również krew z płynną macierzą zewnątrzkomórkową (osocze).

Histologia roślin

Tkanka podstawowa

Podstawowe typy tkanek roślinnych to:

- Podstawowe (lub podstawowe), podzielone na miąższ, collenchyma i sklerenchyma.

- Naczyniowe, podzielone na ksylem i łyko.

Skórny, podzielony na naskórek i naskórek.

Miąższ składa się z żywych, dojrzałych komórek, o nieregularnym kształcie i cienkiej ścianie pierwotnej, przechowujących cukry i skrobię, które mogą uczestniczyć w fotosyntezie i zachowywać zdolność do różnicowania się w inne typy komórek. Stanowi większość biomasy roślin, w tym wnętrze łodygi, liści i owoców.

Collenchyma składa się z żywych w dojrzałości komórek, o nieregularnym kształcie i grubej ścianie pierwotnej, bogatej w pektyny. Zapewnia wsparcie strukturalne bez utraty elastyczności niezbędnej do wydłużania roślin. Znajduje się pod naskórkiem łodyg i w ogonkach.

Sklerenchyma składa się z komórek o ścianach wtórnych, wewnętrznych w stosunku do pierwotnej, grubej i bogatej w ligninę. Te wtórne ściany, które utrzymują się po śmierci komórki, zapewniają siłę potrzebującym jej częściom rośliny i nie ulegają wydłużeniu. Sclerenchyma składa się z włókien i sklereidów.

Tkanka przewodząca

Tkanka naczyniowa jest typowa dla roślin naczyniowych, czyli paproci (np. Paprocie), nagonasiennych (np. Sosny i jodły) i okrytonasiennych (rośliny kwitnące).

Ksylem rozprowadza wodę z rozpuszczonymi substancjami mineralnymi pobranymi z gleby. Przewodzenie tego płynu jest wykonywane przez cewniki (wszystkie rośliny naczyniowe) i naczynia przewodzące (głównie okrytozalążkowe). Cewniki i elementy tworzące naczynia przewodzące to martwe komórki.

Łyk rozprowadza soki składające się z wody, cukrów wytwarzanych w procesie fotosyntezy i składników odżywczych, które wcześniej były przechowywane w innych komórkach.

Przewodzenie tej cieczy jest realizowane przez komórki sitowe (pteridofity, nagonasienne) lub przez sitowe elementy rurowe (okrytozalążkowe). Komórki sita i elementy rur sitowych są żywymi komórkami.

Tkanka skórna

Tkanka skórna otacza cały organizm roślin. Nad ziemią tkanka skórna chroni roślinę przed utratą wody. Pod ziemią umożliwia pobieranie wody i soli mineralnych. Naskórek jest jedyną tkanką skórną roślin, chyba że występuje zgrubienie boczne. W tym przypadku naskórek zostaje zastąpiony przez perydermę.

Metody badań

Ogólnie rzecz biorąc, badanie histologiczne wymaga:

1- Uzyskanie próbki

2- Mocowanie

3- Barwienie

4- Wkładka

5- Cięcie

6- Obserwacja mikroskopowa.

Uzyskanie próbki polega na pobraniu części ciała ludzkiego lub zwierzęcego (biopsja) lub rośliny o wystarczającej wielkości (zwykle bardzo małej) i reprezentatywnej dla interesującej nas tkanki.

Utrwalanie obejmuje procedury fizyczne (np. Zamrażanie błyskawiczne) i chemiczne (np. Formalina), które stabilizują próbkę tak, aby pozostała niezmieniona podczas i po kolejnych etapach.

Komórki są bezbarwne i dlatego należy je zabarwić, umożliwiając uwydatnienie interesujących nas struktur. Barwienie przeprowadza się przy użyciu odczynników chromogennych (np. Hematoksylina, eozyna, Giemsa), histochemicznych lub immunohistochemicznych.

Osadzanie polega na infiltracji tkanki przezroczystą lub półprzezroczystą cieczą (na przykład parafiną, żywicą akrylową), która później stwardnieje w wyniku chłodzenia lub polimeryzacji, tworząc stały blok.

Cięcie polega na krojeniu za pomocą mikrotomu poprzedniego litego bloku. Uzyskane skrawki, zazwyczaj o grubości 5–8 µm, nazywane są przekrojami histologicznymi.

Obserwacje mikroskopowe prowadzone są m.in. za pomocą mikroskopów optycznych, elektronicznych, konfokalnych, polaryzacyjnych czy sił atomowych. Na tym etapie generowane są cyfrowe obrazy cięć.

Bibliografia

Bell, S., Morris, K. 201. Wprowadzenie do mikroskopii. CRC Press, Boca Raton.
Bloom, W., Fawcett, DW 1994. A podręcznik histologii. Chapman & Hall, Nowy Jork.
Bock, O. 2015. Historia rozwoju histologii do końca XIX wieku. Badania 2, 1283.
Bracegirdle, B. 1977. JJ Lister i ustanowienie histologii. Medical History, 21, 187–191.
Bracegirdle, B. 1977. Historia histologii: krótki przegląd źródeł. History of Science, 15, 77–101
Bracegirdle, B. 1978. Przedstawienie mikroskopów XVII i XVIII wieku. Medical History, 22, 187–195.
Bracegirdle, B. 1989. Rozwój biologicznych technik preparatywnych do mikroskopii świetlnej, 1839–1989. Journal of Microscopy, 155, 307–318.
Bracegirdle, B. 1993. Farbowanie do mikroskopu. JSDC, 109, 54–56.
Eroschenko, wiceprezes 2017. Atlas histologii z korelacjami funkcjonalnymi. Wolters Kluwer, Baltimore.
Gartner, LP, Hiatt, JL, Strum, JM Cell biology and histology. Lippincott Williams & Wilkins, Baltimore.
Jones, ML 2001. Naprawić, stwardnieć, zachować, utrwalić: krótka historia. Journal of Histotechnology, 24, 155-162.
Kierszenbaum, AL, Tres, LL 2016. Histologia i biologia komórki: wprowadzenie do patologii. Saunders, Filadelfia.
Llinás, RR 2003. Wkład Santiago Ramón y Cajal w neuronaukę funkcjonalną. Nature Reviews: Neuroscience, 4, 77–80.
Lowe, JS, Anderson, PG 2015. Histologia człowieka Stevensa i Lowe'a. Mosby, Filadelfia.
Mescher, AL 2016. Podstawowe histologia Junqueiry: tekst i atlas. McGraw-Hill, Nowy Jork.
Ross, MH, Pawlina, W. 2016. Histology: a text and atlas, with a skorelowana biologia komórkowa i molekularna. Wolters Kluwer, Filadelfia.
Sanderson, C., Emmanuel, J., Emmanual, J., Campbell, P. 1988. Historyczny przegląd parafiny i jej rozwoju jako medium osadzającego. Journal of Histotechnology, 11, 61–63.
Stephens, N. 2006. Komórki i tkanki roślinne. Infobase Publishing, Nowy Jork.
Wick, MR 2012. Histochemia jako narzędzie analizy morfologicznej: przegląd historyczny. Annals of Diagnostic Pathology, 16, 71–78.

HISTOLOGIA: HISTORIA, CZYM SIĘ ZAJMUJE I METODY BADAWCZE - BIOLOGIA - 2025