История развития гистологии как науки

Тема 1.1. Гистология как наука. Методы гистологических исследований.

Гистология - наука о микроскопическом и субмикроскопическом строении, развитии и жизнедеятельности тканей животных организмов, их формирование, строение, функции и взаимодействие.

Следовательно, гистология изучает один из уровней организации живой материи тканевой. Различают следующие иерархические уровни организации живой материи:

· клеточный;

· тканевой;

· структурно-функциональные единицы органов;

· органный уровень;

· системный уровень;

· организменный уровень.

Основоположником гистологии считают французского анатома Биша, который, используя усовершенствованные методы анатомической препаровки и мацерирования различных органов человека, еще в 1801 году предложил первую классификацию тканей. В настоящее время гистология вместе с другими фундаментальными медико-биологическими науками, изучает закономерности структурной организации живой материи.

Разделы гистологии

Гистология, как учебная дисциплина, включает в себя следующие разделы: цитологию, эмбриологию, общую гистологию (изучает строение и функции тканей), частную гистологию (изучает микроскопическое строение органов).

Цитология — раздел биологии, изучающий живые клетки, их органоиды, их строение, функционирование, процессы клеточного размножения, старения и смерти.

Эмбриология - наука, изучающая развитие организма на самых ранних стадиях, предшествующих метаморфозу, вылуплению или рождению.

Основная задача гистологии состоит в изучении строения клеток, тканей, органов, установления связей между различными явлениями, установление общих закономерностей.

Гистология, как и анатомия, относится к морфологическим наукам, главной задачей которых является изучение структур живых систем. В отличие от анатомии, гистология изучает строение живой материи на микроскопическом и электронно-микроскопическом уровне. При этом, изучение строения различных структурных элементов проводится в настоящее время с учетом выполняемых ими функций. Такой подход к изучению структур живой материи называется гистофизиологическим, а гистология нередко именуется как гистофизиология. Кроме того, при изучении живой материи на клеточном, тканевом и органном уровнях рассматривается не только форма, размеры и расположение интересующих структур, но методом цито- и гистохимии нередко определяется и состав веществ, образующих эти структуры. Наконец, изучаемые структуры обычно рассматриваются с учетом их развития, как во внутриутробном (эмбриональном) периоде, так и на протяжении постэмбрионального онтогенеза. Именно с этим связана необходимость включения эмбриологии в курс гистологии.

Гистология, как любая наука, имеет свои объекты и методы их изучения. Непосредственными объектами изучения являются клетки, фрагменты тканей и органов, особым способом приготовленные для изучения их под микроскопом.

Объекты исследования подразделяются на:

· живые (клетки в капле крови, клетки в культуре и другие);

· мертвые или фиксированные, которые могут быть взяты как от живого организма (биопсия), так и от трупов.

В любом случае после взятия кусочков они подвергаются действию фиксирующих растворов или замораживанию. И в научных, и в учебных целях используются фиксированные объекты. Приготовленные определенным способом препараты, используемые для изучения под микроскопом, называются гистологическими препаратами.

Гистологический препарат может быть в виде:

· тонкого окрашенного среза органа или ткани;

· мазка на стекле;

· отпечатка на стекле с разлома органа;

· тонкого пленочного препарата.

Гистологический препарат любой формы должен отвечать следующим требованиям:

· 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.

Эти требования достигаются при приготовлении препарата.

История развития гистологии как науки

В истории развития гистологии можно выделить три основных периода: домикроскопический, микроскопический и современный.

Домикроскопический период (с начала V в. до н. э. и по 1665 г.) связан с именами Аристотеля, Галена, Везалия и других великих ученых того времени. Данный период развития гистологии характеризуется попытками выделения в организмах животных и человека неоднородных тканей с использованием методов анатомического препарирования.

Микроскопический период – 1665 – 1950 гг. Начало этого периода связано с именем английского физика Р. Гука, который изобрел микроскоп и использовал его для систематического исследования различных, в том числе и биологических, объектов. Результаты своих исследований он опубликовал в книге «Монография». Р. Гук впервые ввел термин «клетка». В дальнейшем происходило непрерывное усовершенствование микроскопов и все более широкое их использование для изучения биологических тканей и органов. Особенное внимание при этом уделялось строению клетки. Среди выдающихся ученых того времени можно выделить М. Мальпиги, А. Левенгука, Н. Грю.

Я. Пуркинье описал наличие в животных клетках цитоплазмы и ядра, а несколько позже Р. Браун обнаружил ядро в растительных клетках. Ботаник М. Шлейден занимался исследованием происхождения клеток – цитокинезисом. В результате своих исследований Т. Шванн сформулировал клеточную теорию:

1. все растительные и животные организмы состоят из клеток;

2. все клетки развиваются по общему принципу – из цитобластомы;

3. каждая клетка обладает самостоятельной жизнедеятельностью, а жизнедеятельность организма является суммой деятельности клеток.

Р. Вирхов в 1858 г. уточнил, что развитие клеток осуществляется путем деления исходной клетки. Разработанная Т. Шванном теория актуальна до настоящего времени.

Современные положения клеточной теории:

1. клетка является наименьшей единицей живого;

2. клетки животных организмов сходны по своему строению;

3. размножение клеток происходит путем деления исходной клетки;

4. многоклеточные организмы представляют собой сложные ассоциации клеток и их производных, объединенные в системы тканей и органов и связанные между собой клеточными, гуморальными и нервными механизмами регуляции.

Дальнейшее совершенствование микроскопов позволило выявить в клетках более мелкие структуры:

1. пластинчатый комплекс (К. Гольджи – 1897 г.);

2. митохондрии (Э ван Бенда – 1897 г.);

3. центриоли (Т. Бовери – 1895 г.);

4. эндоплазматическую сеть (К. Портер – 1945 г.);

5. лизосомы (К. Дюв – 1949 г.).

Были описаны механизмы деления растительных (И. Д. Чистяков, 1874 г.) и животных клеток (П. И. Перемежко, 1978 г.).

Современный этап развития гистологии начался с 1950 г., когда впервые электронный микроскоп был применен для изучения биологических объектов. Однако для современного этапа развития гистологии характерно внедрение не только электронной микроскопии, но и других методов: цито– и гистохимии, гисторадиографии и т. д. При этом обычно используется комплекс различных методов, позволяющих составить не только качественное представление об изучаемых структурах, но и получить тонкие количественные характеристики. Особенно широко в настоящее время применяются различные морфометрические методы, в том числе и автоматизированная обработка полученной информации с использованием персонального компьютера.

Гистологию в России развивали ученые медицинских факультетов российских вузов, где сформировались сильные гистологические школы:

1. Московская школа (А. И. Бабухин, И. Ф. Огнев). Основное направление деятельности – гистогенез мышечной и нервной ткани, гистофизиологические подходы к изучению органов чувств, особенно органа зрения;

2. Петербургская гистологическая школа при Медико-хирургической академии (К. Э. Бэр – эмбриолог, Н. М. Якубович, М. Д. Лавдовский – нейрогистолог и А. А. Максимов – автор унитарной теории кроветворения);

3. Петербургская гистологическая школа при университете (Ф. В. Овсянников – исследования органов чувств, А. С. Догель – нейрогистолог и др.);

4. Киевская гистологическая школа (П. И. Перемежко изучал деление клеток, развитие органов);

5. Казанская гистологическая школа – К. А. Арнштейн, А. С. Догель, А. Е. Смирнов, Т. А. Тимофеев, Б. И. Лаврентьев. Данная школа развивала нейрогистологическое направление.

Наиболее крупными учеными в области гистологии в России были А. А. Заварзин и Н. Г. Хлопин, занимавшиеся исследованием закономерностей развития тканей в филогенезе.

Гистология тесно связана с другими науками, прежде всего с медицинскими и биологическими: анатомией, физиологией, биохимией, биофизикой, генетикой и др. Знание нормального строение и функции всех частей тела человека на органном, тканевом, клеточном и субклеточном уровнях необходимы для глубокого понимания изменений, происходящих в организме больного человека. На этом фундаменте строится преподавание патологической анатомии и патфизиологии – дисциплин, непосредственно связанных с клиникой. Данные гистологии широко используются в клинических дисциплинах, где наряду с клиническими методами исследования, заслуженное признание получили методы морфологического анализа – изучение клеток крови, красного костного мозга, пунктатов и биоптатов печени, селезенки и других органов.

Концепция ткани сыграла важнейшую роль в развитии эмбриологии. После установления происхождения разных тканей в процессе эмбриогенеза стало проще прослеживать их дальнейший рост, приводящий к образованию органов. Также выяснилось, что различия между опухолями обусловлены их происхождением из разных тканей. Микроскопическое исследование патологически измененных тканей выделилось в самостоятельную науку – патогистологию.

Гистология тесно связана с физиологией. Изучать микростроение клеток необходимо для того, чтобы определить их функции.

В настоящее время исследования клеток и тканей ведутся на субклеточном и молекулярном уровне с применением биохимических методов, методов молекулярной биологии генной инженерии, иммунологии.

Известно, что в иммунных реакциях участвуют клетки различных типов, показана их различная функция в организме и место их дифференцировки, их участие в борьбе с болезнетворными микроорганизмами.

Изучение гистологии включает теоретическую подготовку (лекции, изучение материалов по учебникам и научной литературе) и ознакомление с микроскопическими препаратами и прижизненными наблюдениями живых объектов.

Изучение гистологии имеет значение для решения вопросов медицины, ветеринарии, зоологии, физиологии, сельского хозяйства.

Для изучения клеток и тканей под микроскопом изготавливают гистологические препараты. Основными методами исследования гистологических объектов являются световая и электронная микроскопия, которые широко используются в клинической и экспериментальной практике.

Светооптические микроскопы. Основная оптическая часть микроскопа состоит из объектива и окуляра. Объектив является наиболее ответственной оптической системой, дающей увеличенное изображение предмета. Окуляр – оптическая система, которая служит в качестве лупы при визуальном наблюдении увеличенного изображения предмета, даваемого объективом. Окуляр обычно увеличивает изображение в 5 – 25 раз.

Электронная микроскопия. Электронные микроскопы обладают высокой разрешающей способностью. Другими словами, в электронном микроскопе теоретически возможно повышение разрешающей способности и соответственно увеличение изображения в 150000 раз больше по сравнению со световым микроскопом. Наиболее часто в морфологических исследованиях используются просвечивающие электронные микроскопы, позволяющие получить плоскостное изображение изучаемого объекта. В последние годы активно применяются растровые (сканирующие) электронные микроскопы, способные создавать трехмерные изображение, т.е. получать пространственное изображение структур.

Изучение организма на тканевом и клеточном уровнях требует приготовления гистологических препаратов и их рассмотрения под микроскопом. Цель приготовления гистологического препарата заключается в том, чтобы путем обработки привести исследуемый материал в удобное для изучения под микроскопом состояние, сделать его прозрачным и контрастным.

Чтобы сделать препарат контрастнее и получить возможность хорошо различать отдельные его детали, объект подвергают окрашиванию. При этом пользуются тем, что разные структуры тканей и клеток по-разному реагируют на тот или иной краситель.

Изготовление постоянных препаратов требует довольно большой затраты труден времени, такие препараты можно использовать в течение многих лет. Препараты готовят из небольших целых объектов (тотальные препараты) или срезов; при всех условиях объект или срез должен быть тонким и прозрачным, иначе невозможно его изучение под микроскопом. Изготовление препарата состоит из нескольких этапов.

Вопросы этики!!!

В настоящее время проблемы этики и деонтологии, включая вопросы общения, становятся особенно актуальными и социально значимыми, что обусловливает необходимость поиска путей повышения действенности и эффективности воспитания медицинских работников.

Деонтологию в работе клинической лаборатории определяют как науку о моральном, эстетическом и интеллектуальном облике человека, посвятившего себя благородному делу - заботе о здоровье человека. Эта наука о взаимоотношениях между медиками, больными и их родственниками, а также между коллегами в медицинском коллективе и социальными учреждениями, участвующими в борьбе за жизнь и здоровье людей.

В комплексном обследовании пациента лабораторные методы исследования углубляют данные объективного осмотра и помогают расшифровать и понять сущность субъективных проявлений болезни. Вспомогательные лабораторные методы исследования имеют очень важное значение для ранней диагностики и диагностики заболеваний, протекающих бессимптомно. Таким образом, роль лаборатории в обеспечении медицинской помощи пациентам исключительно велика, от качества их работы зависит не только успех лечебно-диагностического процесса.

Для будущего медицинского работника строгое соблюдение этических норм должно стать неукоснительным правилом его жизни и поведения в семье, на улице, в общественных местах. Это поможет ему почти автоматически, без особых усилий выполнять их повседневно в профессиональной медицинской деятельности.

Деонтология в лабораторной работе включает следующие аспекты:

· взаимоотношения фельдшера-лаборанта и врача-клинициста;

· взаимоотношения специалиста с пациентом;

· взаимоотношения между коллегами;

· соблюдение соответствующей дисциплины с целью предупреждения ятрогенных заболеваний;

· предупреждение ошибок в лабораторной работе и др.

Производственная работа врача клинической лабораторной диагностики включает следующие этапы:

· взятие или прием материала от больного для анализа;

· исследование этого материала;

· заключение по результатам исследования;

· выдача результатов анализа.

Значительное количество врачей КЛД постоянно или периодически связаны непосредственно с пациентом. В данном контексте особое значение приобретает первая встреча с пациентом, результат которой зависит от взаимопонимания. Именно принятый врачом при первой встрече стиль общения в дальнейшем определит конструктивность общения в целом. Пациенты нуждаются в проявлении должного внимания и чувства сострадания со стороны персонала лаборатории. Открывая дверь лаборатории, пациент должен видеть приветливый взгляд и слышать доброжелательные слова. К сожалению, бывают случаи, когда даже слова приветствия (”Здравствуйте”, “Добрый день”) остаются без ответа со стороны персонала. Иногда остаются без внимания и слова благодарности, сказанные пациентом.

Прямой вред наносят пациентам неприветливое, недоброжелательное, официальное, сухое обращение сотрудников лаборатории с проявлением раздражительности, нетерпеливости, обидчивости, антипатии, спешки, забывчивости, панибратства, своего превосходства, а также их громкие профессиональные разговоры, особенно возгласы, неделовая обстановка, перебранки и споры, замечания старших о недобросовестном отношении к своим обязанностям младших.

Литература

1. Гистология под ред. Ю.Н.Афанасьева, Н.А.Юрьиной. М., «Медицина», 1989 с.5-35, 2001г. с.7-20, 2002г.

2. Гистология под ред. Э.Г.Улугбекова и Ю.А.Челышева М., 1997.

3. Гистология под ред. В.Г.Елисеева М., 1972.

4. Атлас по гистологии, цитологии и эмбриологии, Кузнецов С.Л., Мушкамбаров Н.Н., Горячкина В.Л., 2010.