Гистологический и цитологический методы

1. Методы исследования в гистологии, цитологии и эмбриологии Часть I

Ивановская государственная медицинская академия

Кафедра гистологии, эмбриологии и цитологии

Методы исследования в

гистологии, цитологии и

эмбриологии

Часть I

к.м.н., старший преподаватель М.Р. Гринева

д.м.н., профессор С.Ю. Виноградов


д.м.н., профессор С.В. Диндяев

далее

Наука о человеке

Все о строении и функциях человеческого организма знает анатомия. Она рассматривает людей на всех уровнях его деятельности: от систем органов до мельчайших клеток.

Одними из разделов этой большой науки считаются цитология и гистология. Анатомия отводит им одно из центральных мест, ведь ими человек рассматривается как система, состоящая из органов и тканей с разнообразными функциями.

Но чем же отличаются эти две науки? И как они соотносятся с медицинскими исследованиями?

Гистология и цитология — это смежные науки. Их объект изучения почти один и тот же. Но! Если цитология рассматривает клетки как отдельные самостоятельные структуры, то гистологии интересно, как они объединяются в ткани и как взаимодействуют между собой.

Итак, гистология — это наука о строении тканей живых существ, их взаимодействии и функциях в организме. Она может обнаружить, что какие-то клетки не отвечают нормам, но не станет разбираться, что с их строением не так.

Гистологии главное — понять, как они мешают нормальному функционированию ткани. Вот почему эти две науки, глядя на одно и то же, видят разные объекты исследований.

2. Оглавление

Введение

Методы исследования живых клеток и тканей

Виды гистологических препаратов фиксированных клеток

Изготовление гистологического препарата

Гистологический препарат

Взятие материала

Фиксация материала

Уплотнение материала

Приготовление срезов


Виды микротомов

Окрашивание срезов

Методы окрашивания

Типы красителей

Заключение срезов в консервирующую среду


Методы микроскопии

Световая микроскопия

Устройство светового микроскопа

Техника микроскопирования

Темнопольная микроскопия


Поляризационная микроскопия

Фазово-контрастная микроскопия

Флюоресцентная (люминесцентная) микроскопия

Электронная микроскопия

Рекомендуемая литература

назад

далее

Основные сведения о цитологии

Все живые организмы состоят из клеток. Именно цитология изучает, как они функционируют, живут и размножаются.

Человек — это сложная структура. В нем каждую минуту появляются сотни новых клеток и отмирают старые. Цитология изучает их строение и особенности функционирования органелл.

Если все в норме, то в организме будет все работать, как швейцарские часы. Но если замечены какие-то нарушения, то со временем большинство клеток в определенной ткани не смогут выполнять свои функции, и появится болезнь.

Кроме изучения нормы и отклонения, цитологи также ведут исследования касательно того, при каких условиях клетка здорова и что нужно делать, если в ней обнаружены нарушения.

3. Введение

В современной гистологии, цитологии и эмбриологии применяются

разнообразные методы исследования, позволяющие всесторонне изучать

процессы развития, строения и функции клеток, тканей и органов.

Главными этапами цитологического и гистологического анализа являются


выбор объекта исследования

подготовка его к микроскопированию

применение методов микроскопирования

качественный и количественный анализ изображения

Объектами

исследования

служат

гистологические

изготовленные из живых или фиксированных клеток.


препараты,

оглавление далее

6. Изготовление гистологического препарата

Изучение живых клеток и тканей позволяет получить наиболее полную

информацию об их жизнедеятельности – проследить процессы движения,

деления, разрушения, роста, дифференцировки и взаимодействия клеток,

продолжительность их клеточного цикла, реактивные изменения в ответ на


действие различных факторов.

Методы

Прижизненное

в организме (in vivo)

• Вживление прозрачных камер

• Прижизненная микроскопия

• Трансплантация


Прижизненное в культуре

клеток и тканей (in vitro)

• Суспензионные культуры

• Монослойные культуры

• Культивирование in vivo

назад

оглавление далее


• тонкие (толщина

более 1 мкм)

• полутонкие

(толщина менее

1 мкм)

• ультратонкие

(толщина менее


0,1 мкм)

Мазок

• крови

• красного

костного


мозга

• спинномозговой

жидкости

• слюны

• влагалищный

• и др.


Отпечаток

селезенки

тимуса

печени

слизистой


оболочки

мочевого

пузыря

• слизистой

оболочки

щеки

• и др.


назад

Пленка

• брюшины

• плевры

• мягкой мозговой

оболочки

• соединительной

ткани


• и др.

оглавление далее

оглавление далее

Гистологические препараты, как правило, представляют собой срезы (толщиной

5-15 мкм) органов, тканей или клеток, окрашенные специальными гистологическими

красителями.


сохранять прижизненное состояние структур;

быть достаточно тонким и прозрачным для изучения его под

микроскопом в проходящем свете;

быть контрастным, то есть изучаемые структуры должны под

микроскопом четко определяться;


препараты для световой микроскопии должны долго сохраняться и

использоваться для повторного изучения.

Процесс изготовления гистологического препарата включает включает следующие

1. Взятие и фиксация материала

2. Уплотнение материала

3. Приготовление срезов

4. Окрашивание срезов

5. Заключение срезов в прозрачную среду


назад оглавление далее

Гистологический и цитологический методы исследования в судебной медицине

Гистологический и цитологический методы исследования в судебной медицине. Науменко В. Г., Митяева Н. А. М., «Медицина», 1980, с., ил.

В. Г. Науменко — профессор, зав. танатологическим отделением НИИ судебной медицины МЗ СССР; Н. А. Митяева — ст. научный сотрудник, зав. судебно-гистологической лабораторией НИИ судебной медицины МЗ СССР, канд. мед. наук.

В книге освещены вопросы прижизненных реакций и посмертных явлений, а также различные виды повреждений и изменений, наступающих при механической, термической, радиационной, электрической травме, механической асфиксии, криминальном аборте, рассматриваются вопросы дифференциальной диагностики живо — и мертворожденностн.

После кратких сведений о клетке приводятся оригинальные методы получения и исследования клеток с любых предметов и даются экспертные критерии для диагностики половой принадлежности крови, слюны, волос, а также для установления тканевой и региональной принадлежности некоторых других объектов.

Книга рассчитана на судебно-медицинских экспертов.

В книге 148 рисунков, 4 таблицы, библиография 72 названия.

Гистологический и цитологический методы исследования в судебной медицине / Науменко В. Г., Митяева Н. А. — 1980.

Http://terastom. com/gistologicheskiy-i-citologicheskiy-metody-issledovaniya. html

Http://www. forens-med. ru/book. php? id=3382

Медицина — это тоже наука о человеке. Только ее главным предметом является его здоровье и способы его вернуть, если по каким-то причинам появилась болезнь.

Цитология и гистология помогают ей разобраться в глубинных процессах, которые происходят в организме и которые нельзя заметить при помощи инструментальных методов: от рентгена до МРТ.

Например, опухоль можно визуализировать с помощью УЗИ, КТ, МРТ, эндоскопов. Но не всегда получается понять, каков ее характер, как она развивается и мешает ли вообще нормальному функционированию организма.

Начальные же стадии болезней не всегда видны при инструментальных исследованиях. Но вот вовремя собранный материал для цитологического исследования может показать, что человек находится на грани серьезного заболевания, которое пока еще не дает симптомов.

Сравнение двух методов диагностики

В каждом случае есть свой объект рассмотрения, в чем и заключается главное отличие гистологии от цитологии. Так, первое из этих понятий имеет отношение к тканям, их строению и выполняемым функциям.

Чтобы произвести гистологическое исследование, необходимо сначала изъять фрагмент нужной ткани из организма. Для этого может потребоваться проведение биопсии.

Иногда же забор осуществляется одновременно с оперативным вмешательством. Добытый биологический материал подготавливают в несколько этапов, а затем полученный препарат тщательно изучают под микроскопом. Результаты будут основанием для постановки диагноза.

В чем разница между гистологией и цитологией? В том, что первый метод является инвазивным и обычно применяется, когда болезнь уже дала о себе знать. Между тем цитология осуществляется без какого-либо травмирования организма.

Однако эта процедура позволяет распознать патологию, которая только зарождается, еще при отсутствии настораживающих симптомов. В первую очередь это касается такого заболевания, как рак.

Простейшее цитологическое исследование предполагает взятие мазка, его размещение на стекле и подсушивание, после чего материал окрашивают и рассматривают при большом увеличении.

Два рассмотренных исследования нередко проводятся друг за другом: сначала изучается в целом ткань, а затем выполняется более глубокий, клеточный, анализ материала.

Иногда же нет необходимости в гистологическом вмешательстве и можно обойтись только цитологией. Например, чтобы выяснить, не развилась ли эрозия матки, достаточно исследовать мазок.

Общее описание этих двух наук не дает полного представления о том, в чем разница цитологии и гистологии. Разберем этот вопрос подробнее.

Цитология основным объектом изучения видит клетку, а гистология — ткань (совокупность клеток). Они могут помогать друг другу, дополняя данные исследования.

Цитологический анализ в медицине используется чаще на этапе профилактических осмотров. Материалы для него доктор берет на поверхности человеческого организма без применения хирургических методов.

Например, мазок из влагалища отправляется на цитологию, чтобы убедиться, что в нем не происходят серьезные структурные изменения или замена клеток одной ткани на другую.

Гистологию же применяют на более поздних этапах диагностики, когда человек обращается в больницу с конкретными жалобами. Для этого метода исследования необходимо взять образцы ткани, которые находятся в месте их поражения.

Читая эти сравнения, человек может подумать, что цитология лучше гистологии. Но сравнивать в таком ключе эти способы диагностики не стоит, ведь у них разные способы и цели.

Где еще применяются эти методы

В медицине существует наука эмбриология. Она изучает особенности формирования и развития эмбрионов с момента зачатия. Состоят новые живые организмы сначала с одной оплодотворенной клетки, которая потом активно делится на их огромное количество.

Чтобы изучить полностью эти процессы, применяют цитологию и гистологи. Второй метод, правда, ввиду своей травматичности практически не используется на жизнеспособных зародышах. Ведь в этом случае существует риск серьезно им навредить.

А вот цитология позволила эмбриологам научиться делать оплодотворение «в пробирке», что дало шанс многим бездетным парам стать родителями. Перед проведением этой процедуры врачи внимательно изучают весь репродуктивный материал, чтобы выбрать из него самые жизнеспособные половые клетки.

Вот так на практике работает клеточная биология. Цитология и гистология — это ее основные методы, которые помогают не только вернуть здоровье человеку, но и появиться на свет ребенку.

Резюме

Теперь вы знаете, чем отличается цитология от гистологии. Конечно, прочесть по лабораторным препаратам состояние здоровья у вас не получится, но когда вас будут направлять на тот или иной диагностический метод, вы будете точно знать, в чем он заключается.

В медицинских же вузах основы цитологии и гистологии изучают абсолютно все студенты. Это дает им возможность более детально понять особенности строения человеческого организма.

Позже некоторые из них решают идти работать в лаборатории. Для этого будущим ученым необходимо детально изучить каждый нюанс и явление, которые открыты и изучены на данный момент.

Главное, всегда помнить, что человеческий организм — это очень шаткая система, нарушение в работе которой может начаться с одной неправильно поделенной клетки.

9. Фиксация материала

Изготовление гистологического препарата производится из органов и тканей,

биопсия (пунктат),

операционным путем,

секционный (трупный) материал,

экспериментальный

1. Забор материала должен проводиться как можно раньше после смерти


или забоя экспериментального животного, а при возможности от живого

объекта (биопсия), чтобы лучше сохранились структуры клетки, ткани или

органа.

2. Забор кусочков должен производиться острым инструментом, чтобы не

травмировать ткани.

3. Толщина кусочка не должна превышать 5 мм, чтобы фиксирующий


раствор мог проникнуть в толщу кусочка.

4. Обязательно

производится

маркировка

кусочка

(указывается

наименование органа, номер животного или фамилия человека, дата

забора и так далее).

Цель фиксации материала – сохранение прижизненного морфологию


клеток и тканей, предотвращение аутолиза и посмертных изменений.

Фиксатор вызывает денатурацию белка и стабилизацию липидов и тем

самым приостанавливает обменные процессы и сохраняет структуры в их

прижизненном состоянии.

Фиксация достигается чаще всего погружением кусочка в фиксирующие

жидкости, которые могут быть простыми (формалин, спирты, глутаровый

альдегид, ацетон) и сложными (раствор Карнуа, фиксатор Ценкера и др.).

Фиксация может достигаться также замораживанием (охлаждением в струе


СО2, жидким азотом и др.).

Подбор фиксаторов и продолжительность фиксации индивидуален для

различных органов и тканей и обычно колеблется от 2 до 24 часов.

Целью этого этапа является придание исследуемому материалу такой

плотности, которая позволит получить тонкие срезы необходимой толщины.


Замораживание образца с последующей резкой на замораживающем

микротоме.

Пропитывание уплотняющими средами (парафин, эпоксидные смолы и др.)

Промывка материала проточной водопроводной водой для удаления

фиксатора.

Обезвоживание (дегидратация) материала в спиртах увеличива-ющейся


концентрации (70, 80, 90, 96, абсолютный – 100%).

Удаление спирта и подготовка материала к пропитыванию парафином

обработкой растворителями парафина (ксилол и др.) и смесью парафина и

ксилола (при температуре 37°С)

Заливка в чистый расплавленный парафин (при температуре 56°С).

Охлаждение парафина и формирование блоков.

14. Методы окрашивания

Для изготовления тонких срезов заданной толщины в настоящее время

используются специальные приборы – микротомы (для световой микроскопии)

и ультрамикротомы (для электронной микроскопии).

3-8 мкм из материала, залитого в парафин,

10-25 мкм из материала, замороженного в камере микротома-криостата

0,08-0,1 мкм из материала, подготовленного для электронной микроскопии


Полученные срезы помещают на предметные стекла (для световой

микроскопии) или монтируются на специальные сеточки (для электронной

микроскопии).

Клеточные

структуры

специальной

обработки,


правило,

различимы даже при большом увеличении микроскопа. Они бесцветны и

прозрачны.

Для выявления тканевых компонентов, отдельных клеток, внутриклеточных

структур используют красители – вещества с высоким сродством к различным

компонентам ткани и с определенными цветооптическими свойствами.

Способность тканевых компонентов по-разному окрашиваться зависит от

кислотно-основных (щелочных) свойств веществ, входящих в их состав.

Перед окрашиванием срезы депарафинируют, проводя последовательно


через растворитель парафина (ксилол), спирты нисходящей концентрации (100,

96, 90, 80, 70%) и помещают в воду.

Общегистологические

Специальные

Гистохимические


выявление

общего плана

строения

клеток, тканей,

органов

выявление

специализированных

структур в

клетках и


тканях

анализ

химического

состава клеток

межклеточного

вещества

назад

Импрегнация

выявление


специализированных

структур в

клетках и

тканях

оглавление


далее

Окрашенные гистологические препараты обезвоживаются в спиртах

восходящей концентрации (70, 80, 90, 96, абсолютный – 100%) и

просветвляются в ксилоле, бензоле, толуоле или некоторых маслах.

Для длительного хранения обезвоженный гистологический срез заключают


(монтируют) в прозрачную консервирующую среду (смолу хвойных деревьев –

канадский, пихтовый бальзам, а также в синтетические среды).

На постоянном гистологическом препарате срез ткани располагается на

предметном стекле, сверху закрыт покровным стеклом. Между стеклами

(предметным и покровным) находится заливочная среда, обладающая

коэффициентом преломления световых лучей, близким к таковому у стекла.

12. Виды микротомов

санный

ротационный


криостатный

замораживающий

для экспрессдиагностики,

гистохимии

вибротом

изготовление

парафиновых


срезов

изготовление

серийных

парафиновых

срезов

изготовление


срезов при

температуре

-20°С и ниже

для гистохимии

и иммуноцитохимии

изготовление

срезов фиксированных и

нефиксированных тканей

15. Импрегнация

Метод выявления тканевых структур путем пропитывания объектов


гистологического исследования растворами солей тяжелых и драгоценных

металлов (например, азотнокислое серебро (серебрение), кобальт, хлористое

золото (золочение), кадмий, осмиевым ангидрид и др. ).

Участки ткани, в которых происходит осаждение солей металлов на

гистологических структурах, приобретают черный или бурый цвет в

зависимости от количества и свойств восстановленного металла.


Периферический нерв

(поперечный срез).

Импрегнация оксидом

осмия

Мультиполярный нейрон.

Импрегнация нитратом серебра

Мультиполярные нейроны.

16. Типы общегистологических красителей

основные

основания,

связываясь с

кислотными

соединениями


гистологических

структур, вызывают

обычно их

окрашивание в синефиолетовые цвета

базофилия

метахромазия

нейтральные


кислые

содержат как

основные, так и

кислые красящие

компоненты

соединяясь с

основными

(щелочными)

соединениями


гистологических

структур,

окрашивают их в

цвета красителя

нейтрофилия

оксифилия

назад

оглавление далее

17. Базофилия

Основные (щелочные) красители активно связываются со структурами, которые


содержат кислоты и несут отрицательный заряд – например, ДНК, РНК.

К ним, в частности, относятся гематоксилин, толуидиновый синий, тионин,

метиленовый синий, азуры и др.

Способность окрашиваться основными (щелочными) красителями называется

базофилией (от греч. basis – основа и philia – любовь).

Поэтому структуры, связывающие эти красители, называются базофильными.

В клетке базофилией обладает ядро (вследствие высокого содержания ДНК и РНК),

иногда цитоплазма (при высоком содержании в ней рибосом или гранулярной ЭПС).

Базофильно может окрашиваться межклеточное вещество некоторых тканей – например,


хрящевой.

Базофилия ядра

нейтрофильного гранулоцита.

Окраска по Романовскому-Гимзе.

Увеличение: х630.


назад

оглавление далее

18. Метахромазия

Метахромазия (от греч. meta – изменение и chroma – цвет, краска) – изменение цвета

некоторых основных красителей при их связывании со структурами, обладающими

специфическими химическими свойствами (обычно высокой концентрацией

сульфатированных гликозаминогликанов).

К таким красителям относятся толуидиновый синий, азур II, тионин и др.

Способность метахроматически окрашиваться обладают гранулы базофильных

лейкоцитов, тучных клеток.


Указанные красители окрашивают другие базофильные структуры в тех же тканях в

обычный свойственный им цвет, т.е. ортохроматически (от греч. orthos – правильный и

chroma – краска).

Метахромазия зернистости

базофильного гранулоцита.

Увеличение: х630.

19. Оксифилия

Кислые красители связываются со структурами, имеющими положительный заряд –

например, белки.

К таким красителям относятся эозин, оранж G, эритрозин, пикриновая кислота и др.


Способность окрашиваться кислыми красителями называется оксифилией, или

ацидофилией (от греч. oxys или лат. acidus – кислый и греч. philia – любовь).

Структуры, связывающие

ацидофильными.

красители,

называются


оксифильными

Оксифилия свойственна цитоплазме клеток (особенно при высоком содержании в

ней митохондрий и некоторых белковых секреторных гранул), эритроцитам (благодаря

высокой концентрации в них гемоглобина). Оксифильно окрашивается цитоплазма

кардиомиоцитов, мышечных волокон скелетной мускулатуры, некоторые компоненты

межклеточного вещества (например, коллагеновые волокна).

Оксифилия зернистости

эозинофильного гранулоцита.

Увеличение: х630.


назад

оглавление далее

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Медицинский взгляд на еду
Adblock
detector