Was untersucht die Wissenschaft der Histologie?

Last updated 3. Februar 2023

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Zunächst muss definiert werden, was Histologie ist. Aus dem Altgriechischen übersetzt, klingt es wie „die Wissenschaft der Gewebe”. Aber dieser Name ist nicht ganz richtig und schränkt den Umfang seiner Aktivitäten ein, da die Methoden der Histologie nicht nur lebendes Gewebe, sondern auch die Feinstruktur von Organen und sogar Zellen untersuchen.

Darüber hinaus ist die Histologie eine Wissenschaft, die die Evolution von Geweben und Zellen, ihre Entwicklung und Bildung im Körper, die Arbeit von Geweben, Zellen und Organen sowie die interzelluläre Substanz untersucht. Die Histologie untersucht auch die Regeneration von Geweben, die ihnen funktionelle und strukturelle Integrität verleiht.

Geschichte der Histologie

Die Histologie erschien viel früher als das Mikroskop. Stoffe wurden von Aristoteles, Avicenna, Galen, Vesalius beschrieben. Das Konzept einer Zelle wurde jedoch erst 1665 von R. Hooke eingeführt, nachdem er die Zellstruktur von Pflanzengewebe unter einem Mikroskop untersucht hatte. Eine Reihe von Wissenschaftlern führte die ersten histologischen Studien durch, wodurch dank der Bemühungen von K. Wolf und K. Baer ein neuer Zweig entstand – die Embryologie.

Bis zum neunzehnten Jahrhundert war die Histologie eine echte akademische Wissenschaft geworden. Mitte des Jahrhunderts wurde die moderne Gewebetheorie aufgestellt, die Wissenschaft der Gewebe- und Zellpathologie begann sich zu entwickeln. Die Entwicklung der Histologie wurde durch die Entstehung der Zelltheorie und die nächsten Entdeckungen in der Zytologie vorangetrieben. Einen großen Beitrag zur Entwicklung dieser Wissenschaft leisteten Koryphäen wie I. Mechnikov und L. Pasteur, die den Grundstein für die Doktrin des Immunsystems legten.

Es gab auch Kuriositäten: Die Histologen K. Golgi und S. Ramon y Cajal interpretierten die gleichen Bilder des Gehirnschnitts auf unterschiedliche Weise und kamen zu gegensätzlichen Annahmen bezüglich seiner Struktur, was beide nicht davon abhielt, 1906 den Nobelpreis für Medizin zu erhalten .

Die Methodik der Histologie hat sich im letzten Jahrhundert weiter verbessert, wodurch diese Wissenschaft ihre heutige Form erhalten hat. Heute ist sie eng mit Zytologie, Medizin, Embryologie und anderen Disziplinen verflochten. Es befasst sich mit Themen wie Anpassung auf Gewebe- und Zellebene, Differenzierung von Geweben und Zellen und den Mustern ihrer Entwicklung, Regeneration von Organen und Geweben usw. Errungenschaften der Pathohistologie werden in der medizinischen Praxis häufig genutzt, da sie das Verständnis der Mechanismus der Krankheit und die Suche nach einer wirksamen Therapie.

Abschnitte der Histologie

Es gibt drei Bereiche in dieser Disziplin:

allgemeine Histologie;
Zytologie ;
private Histologie oder mikroskopische Anatomie.

Es ist bekannt, dass die Zytologie eine Wissenschaft ist, die Zellen untersucht – die elementaren Bausteine, aus denen alle lebende Materie auf der Erde besteht und dank derer sie funktioniert. Die Aufgabe der allgemeinen Histologie ist die Erforschung von Entstehung, Aufbau, Funktion und Entwicklung von Geweben. Es gibt auch eine private Histologie, die die Struktur von Organen auf mikroskopischer und ultramikroskopischer Ebene untersucht. Eine gewisse Künstlichkeit bei der Einteilung der Histologie in diese Abschnitte sollte anerkannt werden, da Gewebe in Wirklichkeit aus Zellen gebildet werden, die Organe bilden, und die Gesamtheit der letzteren einen Organismus bildet. Daher sind Körperteile sowohl Organe als auch Gewebe mit Zellen. Dennoch ist eine solche Aufteilung der Histologie durch die Tatsache gerechtfertigt, dass es einfacher ist, das Material zu präsentieren und darüber zu sprechen, was die Histologie studiert.

Video darüber, was Histologie studiert

Da die Histologie die Wissenschaft von lebenden Objekten ist, ist ihre Entwicklung ohne engen Kontakt mit anderen biologischen Wissenschaften undenkbar: Anatomie, Genetik, Physiologie, Embryologie und anderen. Es braucht auch eine Verbindung mit Physik und Chemie, da die Histologie in ihrer Forschung ständig zahlreiche chemische Reagenzien (Farbstoffe, Fixiermittel), physikalisch-chemische Forschungsmethoden und physikalische Instrumente (Mikrotome, Mikroskope) verwendet.

Histologische Studien

Die wichtigste histologische Forschungsmethode bleibt mikroskopisch. Präparate werden zunächst einer bestimmten Präparation unterzogen, danach werden sie unter einem Mikroskop untersucht. Bei der Herstellung des Präparates werden daraus dünnste Schnitte angefertigt, die anschließend mit einem geeigneten Farbstoff eingefärbt und fixiert werden. Und dann werden die Präparate unter dem Mikroskop untersucht.

Histologische Untersuchungen können auch an lebenden Präparaten durchgeführt werden, obwohl die Untersuchung eines lebenden Objekts eher schwierig ist, da die histologischen Strukturen im Durchlicht farblos und im Mikroskopfeld schlecht unterscheidbar sind und außerdem aufgrund ihrer Größe einfach sind kann nicht unter ein Mikroskop gelegt werden. In dieser Hinsicht überwiegt die Untersuchung fester Objekte, dh bereits toter, speziell verarbeiteter Zellen, die jedoch ihre chemische Zusammensetzung und Struktur beibehalten. Jede Methode hat Vor- und Nachteile, daher versuchen sie, sie zusammen zu verwenden, damit sie sich gegenseitig ergänzen.

Was die Histologie in der Biologie unter lebenden Strukturen studiert, wird durch moderne Technologie stark unterstützt. Beispielsweise werden die chemische Zusammensetzung und die physikalischen Eigenschaften von Zellen an lebenden Objekten untersucht, an denen mit einem Mikromanipulator eine Reihe von Operationen durchgeführt werden können, z. B. das Transplantieren von Zellkernen von Zelle zu Zelle, das Entfernen intrazellulärer Strukturen usw.

Histologische Forschungsmethoden

Die wichtigsten Methoden histologischer Studien umfassen:

Optische Mikroskopie, bei der histologische Miniaturproben mit einer Vielzahl optischer Mikroskope untersucht werden, einschließlich solcher mit Strahlungsquellen mit unterschiedlichen Wellenlängen. Es ist bekannt, dass bei einem herkömmlichen Mikroskop die Lichtquelle Sonnenlicht oder künstliches Licht mit einer Mindestwellenlänge von 0,4 &mgr;m ist.
Die Dunkelfeldmikroskopie beruht darauf, dass nur die durch Beugung an der Präparatstruktur gewonnene Strahlung das Objektiv erreicht. Dazu ist im Mikroskop ein Kondensor eingebaut, der einen streng schrägen Lichtstrahl von der Seite auf das Präparat schickt. In diesem Fall bleibt das Feld des Mikroskops dunkel, und nur kleine Partikel des Präparats reflektieren einen schrägen Strahl, der das Objektiv erreicht.
Phasenkontrastmikroskopie.
Fluoreszenz- und Lumineszenzmikroskopie. Es gibt eine Reihe von Substanzen, deren Moleküle oder Atome kurzwellige Strahlung absorbieren können und in einen angeregten Zustand übergehen. Beim umgekehrten Übergang vom angeregten in den Normalzustand sendet das Atom erneut ein Photon aus, allerdings mit größerer Wellenlänge.
Interferenzmikroskopie. In einem solchen Mikroskop wird der von der Beleuchtungslampe empfangene Lichtstrahl in zwei Ströme aufgeteilt: Der erste Strahl geht durch das Objekt und ändert die Phase der Schwingungen, und der zweite geht direkt zur Linse, ohne die Phase zu ändern. Beide Strahlen werden dann in den Prismen des Objektivs kombiniert, was zu ihrer Interferenz führt. Im Objektiv entsteht ein Bild, in dem Abschnitte der betrachteten Probe mit unterschiedlicher optischer Dichte und Dicke unterschiedlichen Kontrast erhalten. Nach der Quantifizierung können die Masse und die Trockensubstanzkonzentration berechnet werden.

Die Elektronenmikroskopie ist zu einem revolutionären Schritt in der Entwicklung der Mikroskopie geworden. Sowohl TEM-Transmissionselektronenmikroskope, die Licht durch eine Probe übertragen, als auch SEM-Raster- oder Rasterelektronenmikroskope, die mit dem Streueffekt arbeiten, wurden entwickelt und werden heute aktiv für die Forschung eingesetzt. In Transmissionsmikroskopen kann nur ein zweidimensionales Bild des untersuchten Mikroobjekts erhalten werden, und um eine räumliche Darstellung der untersuchten Struktur zu erhalten, wird SEM verwendet, das ein dreidimensionales Bild liefert. Ein Rasterelektronenmikroskop fungiert als Elektronenmikrosonde, die das Untersuchungsobjekt abtastet: Es „tastet” nacheinander alle Punkte der Oberfläche mit einem eng gebündelten Elektronenstrahl ab. Um den ausgewählten Bereich zu vermessen, Die Mikrosonde bewegt sich durch die Wirkung von Ablenkspulen über die Oberfläche der Probe (ähnlich einem Fernseh-Sweep). Daher wird die Untersuchung als Scannen oder Lesen bezeichnet, und das Feld, entlang dem sich die Mikrosonde bewegt, wird als Raster bezeichnet. Das resultierende Signal wird auf dem Monitorbildschirm angezeigt, dessen Bewegung des Elektronenstrahls mit dem Strahl der Mikrosonde synchronisiert ist.
Die UV-Mikroskopie verwendet Lampen, die UV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 0,2 Mikrometer emittieren.
polarisierende Mikroskopie.
Radio-Autographie.
Zytospektrophotometrie.
Zellkulturmethode.
immuncytochemische Methoden.
Zellmikrochirurgie.