HISTOLÓGIA: HISTÓRIA, ČO ŠTUDUJE A ŠTUDIJNÉ METÓDY - BIOLÓGIE

Histológia (z gréckeho: histos = rámu, lodžie = veda) je odvetvie anatómie, ktorý popisuje a vysvetľuje mikroskopickú štruktúru rastlinných a živočíšnych tkanív, z bunky na úrovni orgánov a orgánových systémov úrovni.

Cieľom anatómie je systematické chápanie princípov vonkajšieho tvaru a vnútornej architektúry mnohobunkových organizmov. Hrubá anatómia alebo hrubá anatómia berie do úvahy štrukturálne prvky, ktoré je možné prehliadnuť voľným okom.

Zdroj: Používateľ: Uwe Gille Na druhej strane, histológia alebo mikroskopická anatómia považuje štrukturálne charakteristiky, ktoré je možné skontrolovať iba pomocou mikroskopu, za základné zariadenie na pochopenie hrubej anatómie. Jeho integrácia s bunkovou a molekulárnou biológiou umožňuje pochopenie organizácie a funkcie buniek.

histórie

Marcello Malpighi (1628 - 1694) bol predchodcom histológie. Použil mikroskop na štúdium rastlín a zvierat.

Marie-François-Xavier Bichat (1771–1802), považovaná za otca modernej histológie, razila pojem „tkanivo“. Napriek tomu, že v roku 1800 nepoužil mikroskop, pitvaním kadáverov a chemickými testami identifikoval 21 ľudských tkanív. V roku 1819 Carl Mayer (1787 - 1865) razil termín „histológia“.

V roku 1826 navrhol Joseph J. Lister (1786 - 1869) revolučný optický mikroskop, ktorý korigoval chromatické a sférické aberácie. Vďaka tomu sa mohla počas zvyšku storočia vyvinúť moderná histológia. V roku 1827 Thomas Hodgkin (1798 - 1866) a Lister preukázali, že červené krvinky nemajú jadro.

V roku 1847 Rudolf Virchow (1821 - 1902) predpokladal, že choroby majú svoj pôvod v poruchách buniek. Za tento a ďalšie príspevky je považovaný za zakladateľa histopatológie.

Začiatkom 20. storočia dozrela histológia. Umožnilo to tiež:

- vývoj chemických látok na fixáciu tkanív a mikrotómu na ich delenie v priebehu 19. storočia.

- vnorenie a konzervovanie tkanív v blokoch kanadského balzamu v roku 1832 a parafínu v roku 1869.

- Fotomikrografia v roku 1844.

Čo študuješ?

Vývoj porovnávacej histológie bol možný vďaka opisným štúdiám tkanív zvierat a rastlín. Porovnávacia histológia zahŕňa histopatológiu, cytopatológiu, histochémiu, funkčnú histológiu a patológiu rastlín. Vzťahuje sa to aj na štúdium vývoja a systematiky živých bytostí, ako napríklad v prípade paleohistológie.

Histopatologické štúdie a diagnostika chorôb ľudí a zvierat. Na tento účel používa vzorky tkanív (biopsie), ktoré sú fixované, rozrezané a vyšetrené odborníkom známym ako patológ.

Cytopatológia tiež študuje a diagnostikuje choroby ľudí a zvierat. Rozdiel je v tom, že tak robí na úrovni mikroskopických fragmentov voľných tkanív a buniek.

Histochémia kombinuje biochemické a histologické techniky na analýzu chémie tkanív. Je založená na použití chromogénnych markerov, ktoré slúžia na odhalenie pozitívnych bunkových procesov pre určité látky.

Funkčná histológia skúma dynamické aspekty organizácie tkanív. Jedným z najvýznamnejších promótorov bol Santiago Ramón y Cajal (1852–1934), ktorého výskum neurónov položil základy neurovedy dvadsiateho storočia.

Fytopatológia skúma choroby rastlín spôsobené vírusmi, baktériami, prvokmi, parazitickými rastlinami, hubami a nematódami.

Ľudská histológia

Epitelové tkanivá

Základné typy ľudských a živočíšnych tkanív sú: epiteliálne, svalové, nervové a spojovacie.

Epitelové tkanivo je tvorené vrstvami buniek, ktoré líšia (epitel) povrch tela, obklopujú (endotel) telesné dutiny alebo tvoria žľazy a ich kanáliky.

Epiteliálne tkanivo je rozdelené na jednoduché (jediná vrstva buniek), stratifikované (niekoľko vrstiev buniek), pseudostratifikované (vrstva buniek pripojená k bazálnej membráne), skvamózne (sploštené bunky), kvádre (zaoblené povrchové bunky) a stĺpcové. (bunky sú vyššie ako sú široké).

Dýchacie cesty sú lemované pseudostratifikovaným stĺpcovým epitelom. Povrch tela je pokrytý stratifikovaným skvamóznym epitelom bohatým na keratín. Vlhké dutiny, ako sú ústa, vagína a konečník, sú lemované stratifikovaným skvamóznym epitelom bez keratínu.

Žľazy sú tvorené sekrečným epitelom. Syntetizujú, skladujú a uvoľňujú rôzne druhy látok vrátane: bielkovín (pankreasu), lipidov (nadobličiek a mazových žliaz), komplexov uhľohydrátov a bielkovín (slinných žliaz) a všetkých vyššie uvedených látok (mliečnych žliaz).

Svalové tkanivo

Svalové tkanivo je tvorené predĺženými bunkami alebo vláknami so sťahujúcimi vlastnosťami. Na základe štruktúry a funkcie sa rozoznávajú tri typy svalov: kostrové, srdcové a hladké.

Kostrový sval obsahuje vysoko pretiahnuté, pruhované, viacjadrové zväzky buniek. Každé svalové vlákno sa skladá z menších jednotiek nazývaných myofibrily.

Tieto zase pozostávajú z vlákien zložených z aktínu a myozínu, ktoré tvoria pravidelný striedavý vzorec. Je pripevnená na kosti. Jeho kontrakcia je rýchla, energická a dobrovoľná.

Srdcový sval je tiež tvorený predĺženými pruhovanými bunkami. Jeho vlákna sú podobné vláknam kostrového svalu. Sú však neinukleované a vykazujú vetvenie pripojené k vetvám iných buniek, ktoré sa nazývajú medzikusové disky. Nachádza sa v srdci, aorte a pľúcnom kmeni. Jeho kontrakcia je energická, rytmická a nedobrovoľná.

Hladký sval sa skladá zo stredne dlhých, neobsadených vretenových buniek. Nie je to pruhované, pretože aktín a myozín netvoria pravidelný striedavý vzorec.

Je vrstvený v dutých viscerálnych orgánoch a krvných cievach. Je tiež spojená s vlasovými folikulami. Jeho kontrakcia je predĺžená, pomalá a nedobrovoľná.

Nervové tkanivo

Nervové tkanivo je tvorené sieťou mnohých miliárd nervových buniek (neurónov), ktorým všetky pomáhajú bunky na podporu, výživu a obranu (gliové bunky). Každý neurón má stovky dlhých spojení s inými neurónmi.

Nervové tkanivo je distribuované v tele a vytvára systém, ktorý riadi vzorce správania a tiež funkcie tela (napr. Krvný tlak, dýchanie, hladiny hormónov).

Anatomicky sa delí na:

- CNS, centrálny nervový systém pozostávajúci z veľkej agregácie neurónov (mozog, miecha).

- PNS, periférny nervový systém pozostávajúci z nervov (lebečných, miechových, periférnych) a malých zhlukov neurónov (ganglií). PNS vedie senzorické a motorické nervové impulzy do az CNS.

Spojivové tkanivo

Spojivové tkanivo je tvorené bunkami spojenými s extracelulárnou matricou. Slúži na spojenie alebo podporu iných tkanív. Zahŕňa kosť, chrupavku, šľachy, vláknité tkanivo, tukové tkanivo a kostnú dreň, všetky s pevnou extracelulárnou matricou. Zahŕňa tiež krv s tekutou extracelulárnou matricou (plazma).

Histológia rastlín

Základné tkanivo

Základné typy rastlinných tkanív sú:

- Základné (alebo základné), rozdelené na parenchým, kollenchymu a sklerenchýmu.

- Vaskulárne, rozdelené na xylém a falom.

Dermálne, rozdelené na epidermu a peridermu.

Parenchým je tvorený bunkami živými v dospelosti, nepravidelného tvaru a tenkej primárnej steny, ktoré ukladajú cukry a škrob, ktoré sa môžu podieľať na fotosyntéze a zachovať si schopnosť diferencovať sa na iné typy buniek. Tvorí väčšinu biomasy rastlín vrátane vnútra stonky, listov a ovocia.

Collenchyma je tvorená bunkami, živé pri zrelosti, nepravidelného tvaru a hrubou primárnou stenou bohatou na pektín. Poskytuje štrukturálnu podporu bez straty elasticity potrebnej na predĺženie rastlín. Nachádza sa pod epidermou stoniek a stopiek.

Sklerenchým je tvorený bunkami so sekundárnymi stenami, vnútornými k primárnemu, silnými a bohatými na lignín. Tieto sekundárne steny, ktoré pretrvávajú po bunkovej smrti, poskytujú silu tým rastlinám, ktoré ich potrebujú a už sa nepredlžujú. Sklerenchým pozostáva z vlákien a skleridov.

Vaskulárne tkanivo

Vaskulárne tkanivo je typické pre cievne rastliny, to znamená pteridofyty (napr. Papradie), gymnospermy (napr. Borovica a jedľa) a angiospermy (kvitnúce rastliny).

Xylem distribuuje vodu s minerálnymi rozpustenými látkami získanými z pôdy. Vedenie tejto tekutiny sa uskutočňuje pomocou tracheidov (všetky vaskulárne rastliny) a vodivých ciev (hlavne angiospermov). Tracheidy a prvky, ktoré tvoria vodivé plavidlá, sú mŕtve bunky.

Floém distribuuje miazgu, ktorú tvorí voda, cukry produkované fotosyntézou a živiny predtým uložené v iných bunkách.

Vedenie tejto tekutiny sa uskutočňuje pomocou sitových buniek (pteridofyty, gymnospermy) alebo elementov sitových trubíc (angiospermy). Sitá a prvky sitovej trubice sú živé bunky.

Dermálne tkanivo

Dermálne tkanivo obklopuje celé telo rastlín. Dermálne tkanivo nad zemou chráni rastlinu pred stratou vody. Pod zemou umožňuje brať vodu a minerálne soli. Epiderma je jediným dermálnym tkanivom rastlín, pokiaľ nedochádza k bočnému zhrubnutiu. V tomto prípade sa epidermis nahradí peridermis.

Študijné metódy

Histologická štúdia vo všeobecnosti vyžaduje:

1 - Získanie vzorky

2 - Fixácia

3 - farbenie

4 - vložka

5 - Členenie

6. Mikroskopické pozorovanie.

Získanie vzorky pozostáva zo získania časti ľudského alebo zvieracieho tela (biopsia) alebo rastliny, dostatočnej veľkosti (obvykle veľmi malej) a reprezentatívnej pre dané tkanivo.

Fixácia zahŕňa fyzikálne (napr. Rýchle zmrazenie) a chemické (napr. Formalín) postupy, ktoré stabilizujú vzorku tak, aby zostala nezmenená počas a po nasledujúcich krokoch.

Bunky sú bezfarebné, a preto sa musia zafarbiť, aby bolo možné zvýrazniť požadované štruktúry. Farbenie sa uskutočňuje pomocou chromogénnych (napr. Hematoxylínu, eozínu, Giemsy), histochemických alebo imunohistochemických reagencií.

Vloženie spočíva v infiltrácii tkaniva priehľadnou alebo priesvitnou tekutinou (napríklad parafínom, akrylovou živicou), ktorá sa neskôr stvrdne ochladením alebo polymerizáciou a vytvorí pevný blok.

Rezanie pozostáva z krájania predchádzajúceho pevného bloku pomocou mikrotómu. Získané rezy, obvykle 5 - 8 um hrubé, sa nazývajú histologické rezy.

Mikroskopické pozorovanie sa vykonáva okrem iného pomocou optických, elektronických, konfokálnych, polarizačných alebo atómových síl. V tejto fáze sa generujú digitálne obrazy rezov.

Referencie

Bell, S., Morris, K. 201. Úvod do mikroskopie. CRC Press, Boca Raton.
Bloom, W., Fawcett, DW 1994. Učebnica histológie. Chapman & Hall, New York.
Bock, O. 2015. História vývoja histológie do konca 19. storočia. Research 2, 1283.
Bracegirdle, B. 1977. JJ Lister a stanovenie histológie. Medical History, 21, 187 - 191.
Bracegirdle, B. 1977. Dejiny histológie: stručný prehľad zdrojov. History of Science, 15, 77 - 101
Bracegirdle, B. 1978. Vystúpenie mikroskopov sedemnásteho a osemnásteho storočia. Medical History, 22, 187-195.
Bracegirdle, B. 1989. Vývoj biologických preparatívnych techník pre svetelnú mikroskopiu, 1839 - 1989. Journal of Microscopy, 155, 307 - 318.
Bracegirdle, B. 1993. Farbenie pre mikroskop. JSDC, 109, 54 - 56.
Eroschenko, VP 2017. Atlas histológie s funkčnými koreláciami. Wolters Kluwer, Baltimore.
Gartner, LP, Hiatt, JL, Strum, JM Bunková biológia a histológia. Lippincott Williams & Wilkins, Baltimore.
Jones, ML 2001. Oprava, tvrdenie, uchovanie fixácie: krátka história. Journal of Histotechnology, 24, 155 - 162.
Kierszenbaum, AL, Tres, LL 2016. Histológia a bunková biológia: úvod do patológie. Saunders, Philadelphia.
Llinás, RR 2003. Príspevok Santana Ramóna y Cajala k funkčnej neurovede. Recenzia prírody: Neuroscience, 4, 77–80.
Lowe, JS, Anderson, PG 2015. Ľudská histológia Stevens & Lowe. Mosby, Philadelphia.
Mescher, AL 2016. Junqueirova základná histológia: text a atlas. McGraw-Hill, New York.
Ross, MH, Pawlina, W. 2016. Histológia: text a atlas s korelovanou bunkovou a molekulárnou biológiou. Wolters Kluwer, Philadelphia.
Sanderson, C., Emmanuel, J., Emmanual, J., Campbell, P., 1988. Historický prehľad parafínu a jeho vývoja ako vloženého média. Journal of Histotechnology, 11, 61 - 63.
Stephens, N. 2006. Rastlinné bunky a tkanivá. Infobase Publishing, New York.
Wick, MR 2012. Histochémia ako nástroj morfologickej analýzy: historický prehľad. Annals of Diagnostic Pathology, 16, 71–78.

HISTOLÓGIA: HISTÓRIA, ČO ŠTUDUJE A ŠTUDIJNÉ METÓDY - BIOLÓGIE - 2026