Alustuseks on vaja määratleda, mis on histoloogia. Vana-Kreeka keelest tõlgituna kõlab see nagu "kudede teadus". Kuid see nimi pole täiesti täpne ja kitsendab selle tegevuse ulatust, kuna histoloogia meetodid ei uuri mitte ainult eluskudesid, vaid ka elundite ja isegi rakkude peenstruktuuri.
Lisaks on histoloogia teadus, mis uurib kudede ja rakkude evolutsiooni, nende arengut ja teket organismis, kudede, rakkude ja elundite tööd ning rakkudevahelist ainet. Histoloogia uurib ka kudede taastumist, mis tagab neile funktsionaalse ja struktuurse terviklikkuse.
Histoloogia ajalugu
Histoloogia ilmus palju varem kui mikroskoop. Kangaid kirjeldasid Aristoteles, Avicenna, Galen, Vesalius. Raku mõiste võttis kasutusele alles R. Hooke 1665. aastal pärast seda, kui ta uuris mikroskoobi all taimekoe rakulist struktuuri. Mitmed teadlased viisid läbi esimesed histoloogilised uuringud, mille tulemusena tekkis tänu K. Wolfi ja K. Baeri pingutustele uus haru – embrüoloogia.
19 sajandiks oli histoloogiast saanud tõeline akadeemiline teadus. Sajandi keskel pandi paika kaasaegne kudede teooria, hakkas arenema kudede ja rakupatoloogia teadus. Histoloogia arengut tõukasid rakuteooria loomine ja järgmised avastused tsütoloogias. Suure panuse selle teaduse arengusse andsid sellised valgustajad nagu I. Mechnikov ja L. Pasteur, kes panid aluse immuunsüsteemi õpetusele.
Oli ka kurioosumeid: histoloogid K. Golgi ja S. Ramon y Cajal tõlgendasid samu kujutisi ajuosast erinevalt ja jõudsid selle struktuuri osas vastupidisetele eeldustele, mis ei takistanud mõlemal 1906. aastal Nobeli meditsiiniauhinda saamast. .
Histoloogia metoodika täiustumine jätkus ka eelmisel sajandil, mille tulemusena on see teadus omandanud oma praeguse kuju. Nüüd on see tihedalt läbi põimunud tsütoloogia, meditsiini, embrüoloogia ja teiste teadusharudega. See käsitleb selliseid küsimusi nagu kohanemine koe- ja rakutasandil, kudede ja rakkude diferentseerumine ning nende arengumustrid, elundite ja kudede regenereerimine jne. Patohistoloogia saavutusi kasutatakse laialdaselt meditsiinipraktikas, kuna need hõlbustavad arusaamist kudedest ja rakkudest. haiguse mehhanismi ja tõhusa ravi otsimist.
Histoloogia osad
Selles distsipliinis on kolm osa:
- üldine histoloogia;
- tsütoloogia ;
- privaatne histoloogia või mikroskoopiline anatoomia.
Teadaolevalt on tsütoloogia teadus, mis uurib rakke – elementaarseid telliseid, millest koosneb ja tänu millele toimib kogu Maal elav aine. Üldhistoloogia ülesanne on uurida kudede päritolu, ehitust, talitlust ja arengut. Samuti on olemas privaatne histoloogia, mis uurib elundite struktuuri mikroskoopilisel ja ultramikroskoopilisel tasemel. Tuleb tunnistada teatavat kunstlikkust histoloogia jagamisel nendeks osadeks, kuna tegelikkuses moodustuvad kuded elunditest koosnevatest rakkudest ja viimaste tervik moodustab organismi. Seetõttu on kehaosad nii elundid kui ka rakkudega koed. Kuid ikkagi on selline histoloogia jaotus õigustatud sellega, et materjali on lihtsam esitada, rääkides sellest, mida histoloogia uurib.
Video selle kohta, mida histoloogia uurib
Kuna histoloogia on teadus elusobjektidest, on selle areng mõeldamatu ilma tiheda kontaktita teiste bioloogiateadustega: anatoomia, geneetika, füsioloogia, embrüoloogia jt. Samuti vajab see seost füüsika ja keemiaga, kuna histoloogia kasutab oma uurimistöös pidevalt arvukalt keemilisi reaktiive (värvid, fiksaatorid), füüsikalis-keemilisi uurimismeetodeid ja füüsikalisi instrumente (mikrotoomid, mikroskoobid).
Histoloogilised uuringud
Peamine histoloogiline uurimismeetod jääb mikroskoopiliseks. Preparaadid läbivad esmalt teatud ettevalmistuse, misjärel neid uuritakse mikroskoobi all. Preparaadi valmistamisel tehakse sellest kõige õhemad lõigud, mis seejärel sobiva värvainega peitsitakse ja fikseeritakse. Ja siis uuritakse preparaate mikroskoobi all.
Histoloogilisi uuringuid saab teha ka eluspreparaatidega, kuigi elusobjekti uurimine on üsna keeruline, kuna läbiva valguse käes on histoloogilised struktuurid värvitud ja mikroskoobiväljas halvasti eristatavad ning lisaks oma suure suuruse tõttu lihtsalt. ei saa panna mikroskoobi alla. Sellega seoses domineerib fikseeritud objektide uurimine, st juba surnud, spetsiaalselt töödeldud rakud, kuid säilitavad nende keemilise koostise ja struktuuri. Igal meetodil on eelised ja puudused, seetõttu püütakse neid kasutada koos, et need üksteist täiendaksid.
Seda, mida histoloogia elusstruktuuride hulgas bioloogias uurib, aitab suuresti kaasa kaasaegne tehnoloogia. Näiteks uuritakse rakkude keemilist koostist ja füüsikalisi omadusi elusobjektidel, millel saab mikromanipulaatori abil teha mitmeid operatsioone, nagu tuumade siirdamine rakust rakku, rakusiseste struktuuride eemaldamine jne.
Histoloogilised uurimismeetodid
Peamised histoloogiliste uuringute meetodid on järgmised:
- Optiline mikroskoopia, mis uurib miniatuurseid histoloogilisi proove, kasutades erinevaid optilisi mikroskoope, sealhulgas neid, millel on erineva lainepikkusega kiirgusallikad. On teada, et tavapärases mikroskoobis on valgusallikaks päikesevalgus või tehisvalgus minimaalse lainepikkusega 0,4 μm.
- Tumevälja mikroskoopia põhineb asjaolul, et eesmärgini jõuab ainult preparaadi struktuuril difraktsiooni teel saadud kiirgus. Selleks on mikroskoobi sisse ehitatud kondensaator, mis saadab preparaadile küljelt rangelt kaldu valgusvihu. Sel juhul jääb mikroskoobi väli tumedaks ja ainult väikesed preparaadi osakesed peegeldavad objektiivi ulatuvat kaldus kiirt.
- Faaskontrastmikroskoopia.
- Fluorestsents- ja luminestsentsmikroskoopia. On mitmeid aineid, mille molekulid või aatomid on võimelised neelama lühilainekiirgust, minnes ergastatud olekusse. Pöördsiirde ajal ergastatud olekust normaalolekusse kiirgab aatom taas footoni, kuid pikema lainepikkusega.
- interferentsi mikroskoopia. Sellises mikroskoobis jagatakse valgustuslambilt saadav valgusvihk kaheks vooluks: esimene kiir läbib objekti, muutes võnkumiste faasi ja teine läheb otse läätsele ilma faasi muutmata. Mõlemad kiired ühendatakse seejärel objektiivi prismades, mille tulemuseks on nende interferents. Objektiivis saadakse pilt, millel vaadeldava proovi lõigud, millel on erinev optiline tihedus ja paksus, omandavad erineva kontrasti. Pärast kvantifitseerimist saab massi- ja kuivaine kontsentratsiooni välja arvutada.
-
Elektronmikroskoopiast on saanud revolutsiooniline samm mikroskoopia arengus. Loodi nii TEM-transmissioon-elektronmikroskoobid, mis lasevad valgust läbi proovi, kui ka SEM-skaneerivad või skaneerivad elektronmikroskoobid, mis töötavad hajumisefektil, mida kasutatakse nüüd aktiivselt uurimistöös. Transmissioonmikroskoopides saab uuritavast mikroobjektist vaid kahemõõtmelise kujutise ning uuritava struktuuri ruumilise esituse saamiseks kasutatakse SEM-i, mis annab ruumilise pildi. Skaneeriv elektronmikroskoop toimib elektronmikrosondina, mis skaneerib uuritavat objekti: see “tunnetab" järjest kitsalt fokusseeritud elektronkiirega kõiki pinnapunkte. Valitud ala uurimiseks mikrosond liigub üle proovi pinna kõrvalekalduvate mähiste toimel (sarnaselt televiisori pühkimisega). Seetõttu nimetatakse uuringut skaneerimiseks või lugemiseks ja välja, mida mööda mikrosond liigub, nimetatakse rastriks. Saadud signaal kuvatakse monitori ekraanil, mille elektronkiire liikumine on sünkroniseeritud mikrosondi kiirega.
-
Ultraviolettmikroskoopias kasutatakse lampe, mis kiirgavad ultraviolettkiirgust lainepikkusega 0,2 mikronit.
-
polariseeriv mikroskoopia.
-
Raadioautoograafia.
-
Tsütospektrofotomeetria.
-
Rakukultuuri meetod.
-
immunotsütokeemilised meetodid.
-
Raku mikrokirurgia.