Н.А. Юрина, А.И. Радостина - Гистология (1112199), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Кроме того, в каждой главе учебника, посвященной различным тканям и органам, учащиеся могут ознакомиться со специальными методами исследования, применяемыми в клинической и лабораторной практике для изучения этих тканей. Объектами исследования являются живые и мертвые (или фиксированные) клетки и ткани. Для изучения ж и в ы х микрообъектов применяюг методы вживления прозрачных камер с е изучаемыми клетками в организм животного, трансплантацию клеток в жидкость передней камеры глаза и наблюдение за их жизнедеятельностью через прозрачную роговицу глаза.
Наиболее распространенными методами прижизненного исследования структур являются культуры клеток и тканей — суспензионные (взвесь в жидкой среде) и монослойиые (образование сплошного слоя на стекле). Для длительного поддержания клеток в культуре требуется создание оптимальной температуры, соответствующей температуре тела, и специальной питательной среды (плазма крови, эмбриональный экстракт, стимуляторы роста), стерильные условия.
При регулярном обновлении питательной среды клетки могут длительное время (месяцы и годы) сохранять основные показатели жизнедеятельности: рост, размножение, движение, дифференцировку. В настоящее время получены клеточные линии эпителиоцитов, клеток соединительной ткани (фибробластов, макрофагов), мышечных и нервных клеток. Выращенные в культуре клетки используются для исследования механизма действия лекарств и токсических веществ и для лечения больных в клинике.
В ожоговом центре Института хирургии им. А. В. Вишневского РАМН разработан и внедрен в практику метод выращивания в культуре здоровых участков эпителия кожи обожженных больных, который используется для замещения у них дефектов кожи. Клетки ткани одного организма (донора) могут переноситься и выращиваться (трансплантироваться) в другом организме (реципиента). Таким путем в Онкоцентре РАМН выращиваются клетки различных типов опухолей, при этом используют в качестве реципиента мышей, лишенных тимуса (линия паде — голые мыши), неспособных отторгать трансплантированные клетки. Создание такого «банка» опухолевых клеток необходимо для экспериментальной проверки эффективности действия лекарств и др.
В последние годы клеточные культуры широко применяются для создания гибридом клеток, используемых в области генной инженерии, которые позволяют )юлучать высокоактивные, чистые вещества. Для медицинской прадтики огромное значение имеет создание на основе этого метода генно-инженерного инсулина, интерферона, моноклональных антйтел. Кроме перечисленных выше методов, применяется также витальное (прижизненное) и суправнтальное окрашивание структур.
Витальное окрашивание позволяет выявить, например, распределение и фагоцитарную активность макрофагов при введении в кровь животного красителей (трипановый синий, литиевый кармин). В клинической практике часто применяется суправитальное окрашивание эритроцитов с помощью специального красителя (бриллиантовый крезиловый голубой) для выявления их молодых форм — регикулоцитов, содержание которых позволяет судить об интенсивности кроветворения, наличии кровотечений и др. Для изучения мертвых, или фиксированных, клеток и тканей они должны быль, как правило, подвергнуты специальной обработке, чтобы получить гистологический препа- 7 рат для исследования в световом или электронном микроскопе. Препарат может представлять собой м а з о к (например, мазок крови, костною мозга), о т п е ч а т о к (например, слизистой оболочки роговой полости, влагалища и др.), п л е н к у (напрнмер, брюшины, плевры, мозговой оболочки), с р е з.
Часто для гистологического анализа используются срезы тканей и органов. Процесс изготовления гистологического среза для световой и электронной микроскопии включает следующие основные этапы: 1) взятие материала, 2) фиксацню,, 3) уплотнение материала, 4) приготовление срезов, 5) окрашивание или контрастирование срезов. Для световой микроскопии необходим еще один этап — заключение срезов в бальзам или другие прозрачные средьр. Ф и к с а ц и я кусочков тканей и органов предотвращает в них процессы разложения, способствует сохранению целостности структур.
В качестве фиксаторов используют спирт, формалин, осмиевую кислоту, специальные смеси. Уплотнение кусочков производят обычно пропитыванием предварительно обезвоженного материала парафином, целлоидином, органическими смолами или замораживанием в жидкой углекислоте. Приготовление срезов осуществляют на микротомах (для световой микроскопии) или ультрамикротомах (для электронной микроскопии). О к р а ш и в а н и е срезов (в световой микроскопии) или напыление их солями металлов (в электронной микроскопии) применяют для увеличения контрастности изображения микроструктур. Методы окраски очень разнообразны и выбираются в зависимости от цели и объекта исследования.
Гистологические красители подразделяют на кислые, основные и нейтральные. Структуры, окрашивающиеся кислыми красителями, называют оксифильными, основными красителями — базофильными, воспринимающие как кислые, так и основные красители — нейтрофильными (гетерофильными). Наиболее часто применяется кислый краситель (окрашивает цитоплазму в розово-желтый цвет) — возни, основной краситель — гематокснлин (окрашивает ядра клеток в фиолетовый цвет). Окрашенные препараты обычно обезвоживают в спиртах возрастающей крепости, просветляют в кснлоле, бензоле н т.
п. н затем заключают в канадский бальзам между предметным и покровным стеклами. Для электронной микроскопии срезы, полученные на ультрамикротоме, помещают на специальные металлические сеточки, контрастируют солями марганца, кобальта и др., после чего изучают в электронном микроскопе и фотографируют. Электронные микрофотографии являтотся объектом изучения ультра- структур клеток. Особое место занимают цнтохимические и гнстохимическне методы исследования химического состава и метаболизма клеток и ' Подробное описание гистологической техники, в том числе требовании, предьявляемые к вакппо материала и фиксации, дано в главе 21. тканей, позволяющие выявлять в клетках ДНК, РНК, белки, жиры, углеводы, ферменты и др.
Использование радиоактивных изотопов лежит в основе радиоавтографии, изучающей обмен веществ в структурах. Например, в клинике широко применяется авторадио- графическое изучение обмена йода в щитовидной железе и др. В последние годы широко применяются методы иммунофлюоресцентного анализа, основанные на реакциях антиген — антитело, позволяющие выявлять различные типы клеток и их ультра- структуры. Выявленные цитохимические компоненты в клетках и тканях могут быть оценены количественно с помощью методов интерферометрии, цитоспектрофотометрии и цитоспектрофлнюрометрии.
Методы микроско пирования гистологических препаратов. Существуют различные разновидности световых и электронных микроскопов. Для изучения гистологических препаратов чаще применяют обычные световые микроскопы различных марок, где в качестве источника света используют естественньш или искусственный свет с минимальной длиной световой волны (Л=0,4 мкм). Таким образом, разрешающая способность (д ) такого микроскопа составляет 0,2 мкм (д =9 Л='/з.0,4 мкм=0,2 мкм), т. е. размер самой маленькой структуры, которую можно увидеть в световом микроскопе, составляет 0,2 мкм, а возможное увеличение — в 2500 раз.
Ультрафиолетовая микроскопия позволяет увидеть более мелкие структуры, так как здесь используются ультрафиолетовые лучи с длиной волны около 0,2 мкм, разрешаемое расстояние (размер самой мелкой видимой детали) составляет соответственно 0,1 мкм. Для анализа химического состава структур применяют флюоресцентные (люминесцентные) микроскопы, а для рассмотрения неокрашенных, малоконтрастных объектов — фазово-контрастные микроскопы.
Большим шагом вперед в развизии техники микроскопии было создание электронных микроскоппв, где в качестве источника используется поток электронов с очень короткой длиной волны (0,0056 нм). В этих микроскопах разрешаемое расстояние составляет около 0,000002 мкм, т. е. в 100 000 раз меньше, чем в световых микроскопах. Работа с электронными микроскопами позволяет исследовать мельчайшие структуры благодаря возможности увеличения их изображения в 50 000 — 100 000 раз. Различают просвечивающие (трансмиссионные) н растровые (сканирующие) электронные микроскопы; в последних можно наблюдать объемное изображение микроструктур. Методы морфометрии.
Морфометрия (ручная и автоматизированная) позволяет объективно оценивать изображения микроструктур и описывать их количественные характеристики — число структур, их площади. При ручной морфометрии измеряют структуры с помощью окуляр-микрометра, морфометрических сеток (Е. Вейбеля, А. А. Глаголева, С. Б. Стефанова); при автоматизированной— все параметры измеряют и регистрируют в приборе автоматически. 1.
ЦИТОЛОГИЯ Глава 3 ОСНОВЫ ЦИТОЛОГИИ. МЕТОДЫ ЦИТОДИАГНОСТИКИ В МЕДИЦИНЕ Цитология (от греч. куюз — клетка, 1о8оз — учение) — наука о развитии, строении и жизнедеятельности клеток. Клетка (сейп!а, ку1оз) является наименьшей структурой, обладающей всеми признаками живого. Она состоит из цитоплазмы и ядра и является основой строения, развития и жизнедеятельности всех животных и растительных организмов. Клетки были открыты и описаны более 300 лет назад. Впервые наблюдал с помощью увеличительных линз растительные клетки Роберт Гук в 1665 г. Далее в течение многих лет накапливались данные о строении различных растительных и животных клеток (М.
Мальпиги, 1671; Н. Грю, 1671; А. Левенгук, 70-е годы ХУ11 века; Я. Пуркинье, 1830; Р. Браун, 1833, и др.). Однако как наука цитология начала бурно развиваться с момента сформулированной Т. Шванном (1838) клеточной теории, обобщившей все существовавшие результаты исследования клеток. Создание клеточной теории, доказавшей единство происхождения живой природы, оказало революционизирующее влияние на развитие биологии и медицины, в частности эмбриологии, гистологии, физиологии.
Несмотря на то что с момента создания клеточной теории прошло более 150 лет и накоплены новые данные о строении клеток, основные положения клеточной теории сохранились. В настоящее время клеточная теория базируется на основных положениях: 1) клетка — наименьшая единица живого; 2) клетки разных организмов сходны по своему строению и функции (гомологичны); 3) размножение клеток (воспроизведение новых клеток) происходит путем деления исходной клетки; 4) клетки являются частью целостного многоклеточного организма, где они объединены в ткани и органы и связаны межклеточными, гуморальными и нервными формами регуляции.