Що вивчає гістологія?

Останнє оновлення Лют 3, 2023

Зміст

Спочатку слід дати визначення, що таке гістологія. У перекладі з давньогрецької це звучить як «наука про тканини». Але це назва не зовсім точно і звужує сферу її діяльності, оскільки методами гістології вивчаються як живі тканини, а й тонка будова органів, і навіть клітини.

Крім цього, гістологія – це наука, що вивчає еволюцію тканин та клітин, їх розвиток та становлення в організмі, роботу тканин, клітин та органів, міжклітинної речовини. Гістологія досліджує також регенерацію тканин, що забезпечує їм функціональну та структурну цілісність.

Історія гістології

Гістологія з’явилася набагато раніше за мікроскоп. Тканини описували ще Арістотель, Авіценна, Гален, Везалій. Однак поняття клітини було введено лише Р. Гуком у 1665 році після того, як він розглянув під мікроскопом клітинну структуру рослинної тканини. Ряд учених проводили перші гістологічні дослідження, у яких завдяки зусиллям К. Вольфа і До. Бера з’явилася нова галузь – ембріологія.

До дев’ятнадцятого століття гістологія стала справжньою академічною наукою. У середині століття було закладено сучасне вчення про тканини, стала розвиватися наука про тканинну та клітинну патологію. Розвиток гістології підштовхувалося створенням клітинної теорії та черговими відкриттями у цитології. Великий внесок у розвиток цієї науки зробили такі світила, як І. Мечников та Л. Пастер, які заклали вчення про імунну систему.

Були й курйози: гістологи К. Гольджі та С. Рамон-і-Кахаль по-різному трактували одні й ті ж знімки зрізу головного мозку та дійшли до протилежних припущень щодо його структури, що не завадило обом отримати в 1906 Нобелівську премію з медицини.

Методологія гістології продовжувала вдосконалюватися й у минулому столітті, внаслідок чого ця наука набула теперішніх обрисів. Зараз вона тісно переплетена з цитологією, медициною, ембріологією та іншими дисциплінами. Вона займається такими питаннями, як адаптація на тканинному та клітинному рівні, диференціювання тканин і клітин та закономірності їх розвитку, регенерація органів та тканин та ін. Досягнення патогістології знайшли широке застосування в медичній практиці, оскільки полегшують розуміння механізму захворювання та пошук ефективної терапії.

Розділи гістології

У цій дисципліні виділяються три розділи:

загальна гістологія;
цитологія ;
приватна гістологія чи мікроскопічна анатомія.

Відомо, що цитологія є наукою, що вивчає клітини – елементарні цеглини, з яких складається і завдяки яким функціонує вся жива матерія Землі. Завданням загальної гістології є вивчення походження, будови, функціонування та розвитку тканин. Є ще приватна гістологія, що займається вивченням будови органів на мікроскопічному та ультрамікроскопічному рівнях. Слід визнати деяку штучність поділу гістології на ці розділи, оскільки насправді з клітин формуються тканини, які становлять органи, а сукупність останніх утворює організм. Тому частинами організму є як органи, і тканини з клітинами. Але все-таки такий поділ гістології виправданий тим, щоб простіше було викладати матеріал, розповідаючи про те, що вивчає гістологія.

Відео про те, що вивчає гістологія

Оскільки гістологія – це наука про живі об’єкти, то розвиток її немислимий без тісного контакту з іншими біологічними науками: анатомією, генетикою, фізіологією, ембріологією та іншими. Потрібен їй зв’язок і з фізикою та хімією, оскільки у своїх дослідженнях гістологія постійно використовує численні хімічні реагенти (барвники, фіксатори), фізико-хімічні методи досліджень, фізичні інструменти (мікротоми, мікроскопи).

Гістологічні дослідження

Основним гістологічним способом дослідження залишається мікроскопічний. Препарати спочатку проходять певну підготовку після якої розглядаються під мікроскопом. При підготовці препарату з нього робляться найтонші зрізи, які потім піддаються фарбуванню відповідним барвником та фіксації. А потім препарати вивчаються під мікроскопом.

Гістологічні дослідження можуть проводитися і на живих препаратах, хоча вивчення живого об’єкта досить важко, оскільки в світлі гістологічні структури безбарвні і слабо помітні в полі мікроскопа, до того ж через великі розміри їх просто не помістити під мікроскоп. У зв’язку з цим переважає вивчення фіксованих об’єктів, тобто вже мертвих, спеціально оброблених клітин, але зберегли хімічний склад і свою будову. Кожен спосіб має переваги і недоліки, тому їх намагаються використовувати разом, щоб вони доповнювали один одного.

Тому, що вивчає гістологія у біології серед живих структур, велику допомогу надає сучасна техніка. Наприклад, хімічний склад та фізичні властивості клітин вивчаються на живих об’єктах, на яких можна робити ряд операцій за допомогою мікроманіпулятора – пересаджувати ядра з клітини в клітину, видаляти внутрішньоклітинні структури тощо.

Методи гістологічних досліджень

До основних методів гістологічних досліджень належать:

Оптична мікроскопія, що вивчає мініатюрні гістологічні зразки за допомогою різноманітних оптичних мікроскопів, у тому числі, що мають джерела випромінювання з різними довжинами хвиль. Відомо, що у звичайному мікроскопі джерелом світла є сонячне або штучне світло з мінімальною довжиною хвилі 0,4 мкм.
Темнопольна мікроскопія заснована на тому, що об’єктив досягає лише випромінювання, отримане при дифракції на структурі препарату. Для цього в мікроскоп вбудований конденсор, що посилає збоку препарат строго косий промінь світла. У цьому випадку поле мікроскопа залишається темним, і тільки дрібні частинки препарату відображають косий промінь, який досягає об’єктиву.
Фазово-контрастна мікроскопія.
Флуоресцентна та люмінесцентна мікроскопія. Є ряд речовин, чиї молекули чи атоми здатні поглинати короткохвильове випромінювання, переходячи у збуджений стан. При зворотному переході зі збудженого нормальний стан атом знову випромінює фотон, але з більшою довжиною хвилі.
Інтерференційна мікроскопія. У подібному мікроскопі пучок світла, отриманий від освітлювальної лампи, поділяється на два потоки: перший пучок проходить через об’єкт, змінюючи фазу коливань, а другий прямо в об’єктив, не змінюючи фази. Обидва пучки потім з’єднуються у призмах об’єктива, в результаті відбувається їх інтерференція. В об’єктиві ж виходить зображення, в якому ділянки зразка, що розглядається, мають різну оптичну щільність і товщину, набувають різної контрастності. Після проведення кількісної оцінки можна обчислити масу та концентрацію сухої речовини.

Електронна мікроскопія стала революційним кроком у розвитку мікроскопії. Були створені і тепер активно використовуються для досліджень трансмісійні електронні мікроскопи ТЕМ, що просвічують зразок, так і растрові або скануючі електронні мікроскопи СЕМ, що працюють на ефекті розсіювання. У трансмісійних мікроскопах можна отримати тільки двовимірне зображення досліджуваного мікрооб’єкта, а щоб отримати просторове уявлення про структуру, що вивчається, використовується СЕМ, який дає тривимірну картинку. Растровий електронний мікроскоп діє як електронний мікрозонд, що сканує об’єкт, що вивчається: «обмацує» послідовно вузько сфокусованим пучком електронів всі точки поверхні. Щоб обстежити обрану ділянку, мікрозонд переміщається над поверхнею зразка завдяки впливу котушок, що відхиляють (аналогічно телевізійній розгортці). Тому дослідження називається скануванням чи зчитуванням, а полі, яким переміщається мікрозонд – растром. Результуючий сигнал виводиться на екран монітора, рух електронного променя синхронізовано з променем мікрозонда.
Ультрафіолетова мікроскопія використовує для роботи лампи, що випромінюють ультрафіолетове випромінювання, що має довжину хвилі 0,2 мкм.
Поляризаційна мікроскопія.
Радіоавтографія.
Цитоспектрофотометрія.
Метод культури клітин.
Імунноцитохімічні методи.
Мікрохірургія клітини.