Министерство сельского хозяйства
Российской Федерации
Федеральное государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
Пермская государственная сельскохозяйственная академия
Имени академика Д.Н.Прянишникова
С.В. Гурова, В.П. Хоринко, Е. А. Березина, Н. И. Гуляева.
Гистология
Учебное пособие
ПЕРМЬ 2004
Учебное пособие разработано ассистентом кафедры анатомии Гуровой Светланой Вячеславовной, кандидатом медицинских наук, доцентом кафедры анатомии Хоринко Виталием Петровичем, кандидатами медицинских наук, доцентами кафедры гистологии Пермской ГМА Еленой Александровной Березиной, Наталией Ивановной Гуляевой, Татьяной Александровной Щеголевой
Одобрено и рекомендовано к созданию кафедрой анатомии и методической комиссией факультета ветеринарной медицины
(протокол №___________от____________2004 года).
Рецензенты: проф., д.в.н. А.Б. Панфилов
Вятская ГСХА
проф. д.м.н. В.А.Четвертных
Пермская ГМА
Под редакцией доцента кафедры анатомии ПГСХА В.П. Хоринко.
Оглавление
1. Предисловие 4
2. Микроскопическая техника 5
3. Цитология 7
4. Общие принципы организации тканей 12
5. Основы общей эмбриологии 13
6. Эпителиальные ткани. Железы 14
7. Кровь 24
8. Кроветворение 29
9. Соединительные ткани 32
10. Хрящевые ткани 35
11. Костные ткани 38
12. Мышечные ткани. 41
13. Нервная ткань. 46
14. Частная гистология. 50
15. Нервная система. 52
16. Эндокринная система. 54
17. Органы кроветворения и иммунной защиты 56
18. Сердечно-сосудистая система. 59
19. Пищеварительная система. 61
20. Органы дыхания. 66
21. Кожа и производные. 68
22. Органы выделения 71
23. Половая система. 74
24. Рекомендуемая литература. 80
Предисловие
Данное пособие, разработанное сотрудниками кафедры анатомии ПГСХА и кафедры гистологии ПГМА, предназначено для использования студентами зоотехнического и технологического факультетов, при изучении морфологии сельскохозяйственных животных. В нем даются базовые положения по цитологии, гистологии, общей эмбриологии, а также в небольшом объёме – сведения по частной гистологии.
Микроскопическая техника
Под микроскопом можно проводить исследование живых клеток и тканей, но в гистологии чаще изучаются фиксированные клетки и ткани. Основной, наиболее часто используемый вид препарата – гистологический срез толщиной 4-20 мкм. Чтобы получить такие тонкие срезы, можно либо заморозить ткань и получить криостатные срезы (crios - холод), либо пропитать материал (кусочек органа, ткань) плотной средой – парафином или целлоидином.
Этапы изготовления гистологического препарата.
1. Взятие материала, кусочек органа или ткани объемом не более 1 куб.см. вырезают острым инструментом.
2. Фиксация, взятый материал сразу фиксируют для предотвращения грубых посмертных изменений структуры ткани и клеток. При фиксации происходит необратимая коагуляция белков и другие сложные реакции. Фиксаторы бывают простые, когда используется одно вещество (10%раствор формалина, спирт 96 или 100) и сложные – смеси нескольких действующих веществ.
3. Промывка в воде: с целью удаления фиксатора материал промывают в проточной воде.
4. Обезвоживание и уплотнение: для удаления жидкости, взятый материал выдерживают в спиртах возрастающей крепости: 50°, 60°, 70°, 80°,90°, 96°,100° спирте.
5. Заливка: кусочки органов сначала пропитывают жидкостями, которые служат растворителями парафина (ксилол, хлороформ), а затем парафином с t° плавления 54-56°С.
6. Приготовление срезов: гистологические срезы получают с помощью прибора – микротома.
7. Окрашивание: полученные срезы окрашивают, что позволяет более четко видеть под микроскопом тонкие структуры объекта.
8. Заключение в бальзам: окрашенные срезы заключаются на предметном стекле под покровное стекло в пихтовый бальзам (смола пихты, растворенная в ксилоле).
Изготовленные препараты можно изучать в световом микроскопе при увеличении в 10-2000 раз, их можно долго хранить.
Процесс изготовления препарата с использованием парафина длится 10 суток, а с использованием целлоидина - более месяца.
Гистологические краски делят на три группы:
· Ядерные - это группа основных красителей (самый распространенный - гематоксилин).
· Цитоплазматические – это группа кислых красителей (типичный представитель – эозин).
· Специальные – избирательно окрашивающие определенные структуры или вещества, например, осмиевая кислота, которая окрашивает липиды в черный цвет.
Для изучения ультраструктуры клеток и тканей готовят особые препараты, которые исследуют в электронном микроскопе, дающем увеличение в десятки тысяч раз.
Для решения специальных вопросов в гистологии используют разнообразные методы исследования: гистохимические, радиоавтографические, люминисцентную, фазово-контрастную и ультрафиолетовую микроскопию; морфометрию (т.е. измерение различных структур клеток и тканей, иногда - с использованием автоматизированных систем обработки изображений световой и электронной микроскопии с помощью компьютера). Все эти методы кратко изложены в учебниках гистологии, а также – в специальных руководствах.
Цитология
Цитология – наука о клетке, об общих закономерностях, присущих клеточному уровню организации живой материи. Клеточная теория в ее современном виде включает следующие положения:
1) Клетка – наименьшая единица живого.
2) Клетки тканей различных организмов имеют общие принципы строения: они состоят из ядра и цитоплазмы, содержащей органоиды и включения, и обладают основными свойствами «живого» – обменом веществ и энергии, способностью расти и дифференцироваться, отвечать на раздражения, самовоспроизводиться.
3) Размножение клеток происходит только путем деления исходной клетки.
4) В многоклеточных организмах любая клетка является частью целого организма, они специализированы по строению и функции и объединены в составе тканей, органов и систем.
Ядро включает хроматин, ядрышко, кариоплазму (нуклеоплазму) и выполняет две группы функций: генетическую и регуляторную.
Цитоплазма клетки включает в себя прозрачную бесструктурную гиалоплазму (цитозоль), органеллы – живые и активно работающие части клетки и включения, представляющие собой пассивный запас каких-либо веществ.
Органеллы – постоянные составные части цитоплазмы, выполняющие определенные функции. Одни из органелл присутствуют в каждой клетке организма и поэтому называются общими, другие – лишь в клетках определенного типа и называются специальными. К общим органеллам относят митохондрии, цитоплазматическую (эндоплазматическую) сеть, пластинчатый комплекс (аппарат Гольджи), лизосомы, рибосомы, центросомы, пероксисомы, микротрубочки, микрофибриллы, а к специальным - миофибриллы, нейрофибриллы, тонофибриллы, реснички, жгутики, микроворсинки.
Цитоплазма животной клетки отделена от окружающей среды и от соседних клеток – цитолеммой.
Цитолемма выполняет разграничительную функцию и регулирует движение ионов и молекул в клетку и из клетки, а также участвует в процессах фагоцитоза, пиноцитоза и экзоцитоза. Она представляет собой элементарную биологическую мембрану, состоящую из бимолекулярного слоя липидов и белков - интегральных, полуинтегральных и периферических. Кроме того, с липидами и белками связаны молекулы углеводов, образуясь с ними гликопротеиды и гликолипиды. Они формируют надмембранный комплекс – гликокаликс, в составе которого есть структуры, называемые рецепторами. Рецепторы способны специфически связывать определенные химические вещества: антигены, гормоны, медиаторы. С внутренней стороны мембраны располагается подмембранный комплекс, включающий в себя микрофиламенты, микрофибриллы и микротрубочки цитоскелета, а также сократительные белки.
Специализированными структурами цитолеммы являются различные типы межклеточных соединений, а также выросты цитоплазмы – микроворсинки, или более сложные по строению реснички и жгутики.
Межклеточные соединения (контакты) подразделяют на замыкающие, адгезионные и коммуникационные (проводящие).
К адгезионным контактам, механически скрепляющим клетки между собой, относятся десмосомы, полудесмосомы и опоясывающие десмосомы.
К коммуникационным контактам относятся щелевые контакты, через которые проходят низкомолекулярные вещества, регулирующие рост и развитие клеток, нексусы и синапсы, обеспечивающие передачу сигналов с одной клетки на другую.
Система биологических мембран клетки включает не только цитолемму и кариолемму (в составе которой две биологические мембраны с перинуклеарным пространством между ними), но и группу органелл мембранного строения: цитоплазматическую сеть, комплекс Гольджи, митохондрии, лизосомы и пероксисомы.
Обычно в нормально функционирующей зрелой клетке общее кол-во мембран постоянно, хотя структура и соотношение органоидов могут меняться.
Образование новых мембран в клетке идет с участием эндоплазматической сети двух видов: гладкой - образует липидную часть мембран, а гранулярная - их белковые компоненты. Эти процессы идут после деления клетки, при восстановительных процессах после повреждения, а также при гипертрофии клетки.