Гистология это наука изучающая

Наука, изучающая ткани, - гистология

Что мы знаем о такой науке, как гистология? Косвенно с её основными положениями можно было ознакомиться еще в школе. Но более детально эта наука изучается в высшей школе (университетах) в медицине.

На уровне школьной программы мы знаем, что существует четыре типа тканей, и они являются одной из базовых составляющих нашего тела. А вот людям, которые планируют выбрать или уже выбрали своей профессией врачебное дело, необходимо более детально знакомиться с таким разделом биологии, как гистология.

Что такое гистология

Гистология – это наука, изучающая ткани живых организмов (человека, животных и других многоклеточных организмов), их формирование, строение, функции и взаимодействие. Данный раздел науки включает в себя несколько других.

Как учебная дисциплина эта наука включает:

цитологию (науку, изучающую клетку);
эмбриологию (изучение процесса развития зародыша, особенностей формирования органов и тканей);
общую гистологию (науку о развитии, функциях и структуре тканей, изучает особенности тканей);
частную гистологию (изучает микростроение органов и их систем).

Уровни организации человеческого организма как целостной системы

Данная иерархия объекта изучения гистологии состоит из нескольких уровней, каждый из которых включает последующий. Таким образом, визуально представить это можно как многоуровневую матрёшку.

Организм. Это биологически целостная система, которая формируется в процессе онтогенеза.
Органы. Это комплекс тканей, которые взаимодействуют между собой, выполняя свои основные функции и обеспечивая выполнение органами базовых функций.
Ткани. На этом уровне объединены клетки вместе с производными. Изучаются типы тканей. Несмотря на то что они могут состоять из разнообразных генетических данных, основные их свойства определяют базовые клетки.
Клетки. Данный уровень представляет основная структурно-функциональная единица ткани – клетка, а также её производные.
Субклеточный уровень. На этом уровне изучаются составляющие клетки – ядро, органеллы, плазмолемма, цитозоль и прочее.
Молекулярный уровень. Данный уровень характеризуется изучением молекулярного состава компонентов клеток, а также их функционирования.

Наука, изучающая ткани: задачи

Как и для любой науки, для гистологии также выделен ряд задач, которые выполняются в ходе изучения и развития данной сферы деятельности. Среди таких задач наиболее важными являются:

исследование гистогенеза;
трактовка общей гистологической теории;
изучение механизмов тканевой регуляции и гомеостаза;
изучение таких особенностей клетки, как адаптивность, изменчивость и реактивность;
разработка теории регенерации тканей после повреждений, а также методов заместительной терапии тканей;
трактовка устройства молекулярно-генетической регуляции, создание новых методов генной терапии, а также перемещения стволовых эмбриональных клеток;
изучение процесса развития человека в фазе эмбриона, других периодов человеческого развития, а также проблем с воспроизведением и бесплодием.

Этапы развития гистологии как науки

Как известно, область изучения строения тканей получила название «гистология». Что это такое, учёные принялись выяснять еще до нашей эры.

Так, в истории развития этой сферы можно выделить три основных этапа – домикроскопический (до 17-го века), микроскопический (до 20-го века) и современный (до сегодня). Рассмотрим каждый из этапов более конкретно.

Домикроскопический период

На данном этапе гистологией в её начальном виде занимались такие ученые, как Аристотель, Везалий, Гален и многие другие. В то время объектом изучения были ткани, которые отделялись от организма человека или животного методом препарирования. Данный этап начался в 5-м столетии до нашей эры и продлился до 1665 года.

Микроскопический период

Следующий, микроскопический, период начался с 1665 года. Датирование его объясняется великим изобретением микроскопа Робертом Гуком в Англии. Учёный использовал микроскоп для изучения различных объектов, включая биологические. Результаты исследования были опубликована в издании «Монография», где и было впервые использовано понятие «клетка».

Выдающимися учеными этого периода, изучавшими ткани и органы, были Марчелло Мальпиги, Антони ван Левенгук и Неемия Грю.

Строение клетки продолжали изучать такие учёные, как Ян Эвангелиста Пуркинье, Роберт Браун, Маттиас Шлейден и Теодор Шванн (его фото размещено ниже). Последний в итоге сформировал клеточную теорию, которая является актуальной и до сегодня.

Продолжает своё развитие такая наука, как гистология. Что это такое, на данном этапе изучают Рудольф Вирхов, Камилло Гольджи, Теодор Бовери, Кит Робертс Портер, Кристиан Рене де Дюв. Также к этому имеют отношение работы и других ученых, таких как Иван Дорофеевич Чистяков и Пётр Иванович Перемежко.

Современный этап развития гистологии

Последний этап наука, изучающая ткани организмов, начинает с 1950-го года. Временные рамки определены так потому, что именно тогда для исследования биологических объектов был впервые использован электронный микроскоп, а также введены новые методы исследования, включая применение компьютерных технологий, гистохимии и гисторадиографии.

Что такое ткани

Перейдем непосредственно к главному объекту изучения такой науки, как гистология. Ткани – это эволюционно возникшие системы клеток и неклеточных структур, которые объединены благодаря схожести строения и имеющие общие функции. Другими словами, ткань – это одна из составляющих организма, которая представляет собой объединение клеток и их производных, и является основой для построения внутренних и внешних органов человека.

Ткань состоит не исключительно из клеток. В состав ткани могут входить следующие компоненты: мышечные волокна, синцитий (одна из стадий развития половых клеток мужчины), тромбоциты, эритроциты, роговые чешуйки эпидермиса (постклеточные структуры), а также коллагеновое, эластичное и ретикулярное межклеточные вещества.

Появление понятия «ткань»

Впервые понятие «ткань» было применено английским учёным Неемией Грю. Изучавший тогда ткани растений, ученый заметил сходство клеточных структур с волокнами ткани текстиля. Тогда (1671 год) ткани и были описаны таким понятием.

Мари Франсуа Ксавье Биша, французский анатом, в своих работах еще более прочно закрепил понятие о тканях. Разновидности и процессы в тканях также изучались Алексеем Алексеевичем Заварзиным (теория параллельных рядов), Николаем Григорьевичем Хлопиным (теория дивергентного развития) и многими другими.

А вот первая классификация тканей в таком виде, в каком мы знаем её сейчас, впервые была предложена немецкими микроскопистами Францем Лейдигом и Келикером. Согласно этой классификации, типы тканей включают 4 основные группы: эпителиальная (пограничная), соединительная (опорно-трофическая), мышечная (сокращаемая) и нервная (возбудимая).

Гистологическое исследование в медицине

Сегодня гистология как наука, изучающая ткани, очень помогает при диагностировании состояния внутренних органов человека и назначении дальнейшего лечения.

Когда человеку диагностируют подозрение на наличие злокачественной опухоли в организме, одним из первых назначается гистологическое исследование. Это, по сути, изучение образца тканей из организма пациента, полученных путем биопсии, пункции, кюретажа, с помощью хирургического вмешательства (эксцизионная биопсия) и другими способами.

Благодаря гистологическому исследованию наука, изучающая строение тканей, помогает назначить максимально правильное лечение. На фото выше можно рассмотреть образец тканей трахеи, окрашенный гематоксилином и эозином.

Такой анализ проводится в том случае, если необходимо:

подтвердить или опровергнуть поставленный ранее диагноз;
установить точный диагноз в случае, когда возникают спорные вопросы;
определить наличие злокачественной опухоли на ранних стадиях;

наблюдать за динамикой изменений в злокачественных заболеваниях с целью их предупреждения;
осуществить дифференциальную диагностику протекающих в органах процессов;
определить наличие раковой опухоли, а также стадию её роста;
провести анализ происходящих в тканях изменений при уже назначенном лечении.

Образцы тканей детально изучаются под микроскопом традиционным или ускоренным способом. Традиционный способ более долгий, он применяется намного чаще. При этом используется парафин.

А вот ускоренный метод даёт возможность получить результаты анализа в течение часа. Такой способ используется тогда, когда есть необходимость срочно принять решение относительно удаления или сохранения органа пациента.

Результаты гистологического анализа, как правило, наиболее точные, поскольку дают возможность детально изучить клетки тканей на предмет наличия заболевания, степени поражения органа и методов его лечения.

Таким образом, наука, изучающая ткани, даёт возможность не только исследовать под микроскопом строение организма, органов, тканей и клеток живого организма, но еще и помогает проводить диагностику и лечение опасных заболеваний и патологических процессов в организме.

Что изучает наука гистология?

Вы здесь

Оглавление:

Для начала следует дать определение, что такое гистология. В переводе с древнегреческого это звучит как «наука о тканях». Но это название не совсем точно и сужает сферу её деятельности, поскольку методами гистологии изучаются не только живые ткани, но и тонкое строение органов, и даже клетки.

Помимо этого, гистология - это наука, изучающая эволюцию тканей и клеток, их развитие и становление в организме, работу тканей, клеток и органов, межклеточного вещества. Гистология исследует также регенерацию тканей, которая обеспечивает им функциональную и структурную целостность.

История гистологии

Гистология появилась намного раньше микроскопа. Ткани описывали ещё Аристотель, Авиценна, Гален, Везалий. Однако понятие клетки было введено только Р. Гуком в 1665 году после того, как он рассмотрел под микроскопом клеточную структуру растительной ткани. Ряд учёных проводили первые гистологические исследования, в результате которых благодаря усилиям К. Вольфа и К. Бэра появилась новая ветвь – эмбриология.

К девятнадцатому веку гистология стала настоящей академической наукой. В середине века было заложено современное учение о тканях, стала развиваться наука о тканевой и клеточной патологии. Развитие гистологии подталкивалось созданием клеточной теории и очередными открытиями в цитологии. Большой вклад в развитие этой науки внесли такие светила, как И. Мечников и Л. Пастер, которые заложили учение об иммунной системе.

Были и курьёзы: гистологи К. Гольджи и С. Рамон-и-Кахаль по-разному трактовали одни и те же снимки среза головного мозга и пришли к противоположным предположениям относительно его структуры, что не помешало обоим получить в 1906 году Нобелевскую премию по медицине.

Методология гистологии продолжала совершенствоваться и в прошлом веке, в результате чего эта наука приобрела теперешние очертания. Сейчас она тесно переплетена с цитологией, медициной, эмбриологией и прочими дисциплинами. Она занимается такими вопросами, как адаптация на тканевом и клеточном уровне, дифференцирование тканей и клеток и закономерности их развития, регенерация органов и тканей и пр. Достижения патогистологии нашли широкое применение в медицинской практике, поскольку облегчают понимание механизма заболевания и поиск эффективной терапии.

Разделы гистологии

В этой дисциплине выделяются три раздела:

общая гистология;
цитология;
частная гистология или микроскопическая анатомия.

Известно, что цитология является наукой, изучающей клетки – элементарные кирпичики, из которых состоит и благодаря которым функционирует вся живая материя на Земле. Задачей же общей гистологии является изучение происхождения, строения, функционирования и развития тканей. Есть ещё частная гистология, занимающаяся изучением строения органов на микроскопическом и ультрамикроскопическом уровнях. Следует признать некоторую искусственность деления гистологии на эти разделы, поскольку в реальности из клеток формируются ткани, которые составляют органы, а совокупность последних образует организм. Поэтому частями организма являются как органы, так и ткани с клетками. Но всё-таки такое деление гистологии оправдано тем, чтобы проще было излагать материал, рассказывая о том, что изучает гистология. К тому же каждому из разделов свойственно решение своего круга проблем.

Видео о том, что изучает гистология

Поскольку гистология – это наука о живых объектах, то развитие её немыслимо без тесного контакта с прочими биологическими науками: анатомией, генетикой, физиологией, эмбриологией и прочими. Необходима ей связь и с физикой и химией, поскольку в своих исследованиях гистология постоянно использует многочисленные химические реагенты (красители, фиксаторы), физико-химические методы исследований, физические инструменты (микротомы, микроскопы).

Гистологические исследования

Главным гистологическим методом исследования остаётся микроскопический. Препараты вначале проходят определённую подготовку, после которой рассматриваются под микроскопом. При подготовке препарата из него делаются тончайшие срезы, которые затем подвергаются окрашиванию подходящим красителем и фиксации. А уже затем препараты изучаются под микроскопом.

Гистологические исследования могут проводиться и на живых препаратах, хотя изучение живого объекта довольно затруднительно, поскольку в проходящем свете гистологические структуры бесцветны и слабо различимы в поле микроскопа, к тому же из-за больших размеров их просто не поместить под микроскоп. В связи с этим преобладает изучение фиксированных объектов, то есть уже мёртвых, специально обработанных клеток, но сохранивших химический состав и своё строение. У каждого способа есть достоинства и недостатки, поэтому их стараются использовать вместе, чтобы они дополняли друг друга.

Тому, что изучает гистология в биологии среди живых структур, большую помощь оказывает современная техника. Например, химический состав и физические свойства клеток изучаются на живых объектах, на которых можно проделывать ряд операций с помощью микроманипулятора – пересаживать ядра из клетки в клетку, удалять внутриклеточные структуры и т.д.

Методы гистологических исследований

К основным методам гистологических исследований относятся:

Оптическая микроскопия, которая изучает миниатюрные гистологические образцы с помощью разнообразных оптических микроскопов, в том числе, имеющих источники излучения с разными длинами волн. Известно, что в обычном микроскопе источником света является солнечный или искусственный свет с минимальной длиной волны 0,4 мкм.
Темнопольная микроскопия основана на том, что объектива достигает только излучение, полученное при дифракции на структуре препарата. Для этого в микроскоп встроен конденсор, посылающий сбоку на препарат строго косой луч света. В этом случае поле микроскопа остаётся тёмным, и лишь только мелкие частички препарата отражают косой луч, который достигает объектива.
Фазово-контрастная микроскопия.
Флуоресцентная и люминесцентная микроскопия. Есть ряд веществ, чьи молекулы или атомы способны поглощать коротковолновое излучение, переходя в возбуждённое состояние. При обратном переходе из возбуждённого в нормальное состояние атом снова испускает фотон, но с большей длиной волны.
Интерференционная микроскопия. В подобном микроскопе пучок света, полученный от осветительной лампы, разделяется на два потока: первый пучок проходит через объект, изменяя фазу колебаний, а второй идёт напрямую в объектив, не меняя фазы. Оба пучка затем соединяются в призмах объектива, в результате происходит их интерференция. В объективе же получается изображение, в котором участки рассматриваемого образца, имеющие разную оптическую плотность и толщину, приобретают различную контрастность. После проведения количественной оценки можно вычислить массу и концентрацию сухого вещества.

Электронная микроскопия стала революционным шагом в развитии микроскопии. Были созданы и теперь активно используются для исследований как трансмиссионные электронные микроскопы ТЭМ, просвечивающие образец, так и растровые или сканирующие электронные микроскопы СЭМ, работающие на эффекте рассеяния. В трансмиссионных микроскопах можно получить только двумерное изображение исследуемого микрообъекта, а чтобы получить пространственное представление об изучаемой структуре, используется СЭМ, который даёт трёхмерную картинку. Растровый электронный микроскоп действует как электронный микрозонд, сканирующий изучаемый объект: «ощупывает» последовательно узко сфокусированным пучком электронов все точки поверхности. Чтобы обследовать выбранный участок, микрозонд перемещается над поверхностью образца благодаря воздействию отклоняющих катушек (аналогично телевизионной развёртке). Поэтому и исследование называется сканированием или считыванием, а поле, по которому перемещается микрозонд – растром. Результирующий сигнал выводится на экран монитора, движение электронного луча которого синхронизировано с лучом микрозонда.

Ультрафиолетовая микроскопия использует для работы лампы, испускающие ультрафиолетовое излучение, имеющее длину волны 0,2 мкм.
Поляризационная микроскопия.
Радиоавтография.
Цитоспектрофотометрия.
Метод культуры клеток.

Иммунноцитохимические методы.
Микрохирургия клетки.

Видео о том, что изучает гистология в биологии

А Вы интересовались гистологией, как наукой о клетках и тканях? Интересна ли она Вам? Расскажите об этом в комментариях.

Гистология — что это за наука? - Сайт для Всезнаек и Почемучек

Современная медицина состоит из множества направлений, ведь тело человека – это комплекс чрезвычайно сложных биологических систем. Одно из медицинских направлений носит название гистологии. Что это за наука, какие органы находятся в сфере её внимания?

Что такое гистология?

Открыв любой медицинский справочник, мы без труда узнаем, что гистологией называют медицинскую дисциплину, которая занимается исследованиями тканей человеческого тела и организмов животных, их изменениями, наступающими в ходе болезней, а также воздействия различных препаратов и химических соединений. Тело человека состоит из пяти основных типов тканей:

— мышечной;

— соединительной;

— эпителиальной (покровной);

— нервной;

— крови.

У каждой из этих тканей имеются характерные лишь для неё особенности строения, жизнедеятельности, обмена веществ на клеточном и межклеточном уровне. Зная нормальное состояние тканей и признаки патологических изменений, легко диагностировать болезни, которые никак не проявляют себя на ранних стадиях – например, начальные фазы онкологического заболевания.

Чтобы провести гистологическое исследование, необходимо взять образец интересующей врача ткани хирургическим способом, методом биопсии либо аутопсии. Эту науку нередко называют клеточной анатомией, так как она изучает строение клеток разных видов тканей.

Подготовка к гистологическому исследованию

Изучение взятого образца ткани происходит с помощью микроскопа, но перед этим материал необходимо обработать, чтобы предотвратить его естественный распад и привести в удобный для исследования вид. Обработка включает ряд обязательных этапов:

— фиксацию при помощи формалина, спирта или пикриновой кислоты путём погружения образца в жидкость либо введения жидкости в сосуды;

— проводку, в ходе которой образец избавляется от воды и пропитывается парафином;

— заливку расплавленным парафином со специальными добавками, улучшающими эластичность материала, для получения твёрдого бруска, пригодного для дальнейшей работы;

— микротомирование, т.е. изготовление ряда тончайших срезов при помощи специального инструмента – микротома;

— окрашивание срезов специальными красителями, чтобы облегчить выявление структуры ткани;

— заключение каждого среза между двумя лабораторными стёклами, предметным и покровным, после чего их можно хранить в течение нескольких лет, не опасаясь порчи препарата. После обработки проводится исследование взятого образца ткани различными способами при помощи микроскопа и прочих специальных приборов.

На сегодняшний день существует ряд методов, позволяющих изучить различные аспекты жизнедеятельности клеток исследуемой ткани:

— оптическая микроскопия, т.е. осмотр тканевых срезов при помощи обычного микроскопа в естественном либо искусственном видимом свете;

— темнопольная микроскопия, т.е. изучение образца в наклонном световом луче;

— фазово-контрастное исследование;

— люминесцентное и флуоресцентное микроскопическое исследование с окрашиванием образца специальными веществами;

— интерференционное исследование при помощи специального интерференционного микроскопа, облегчающего количественную оценку ткани;

— изучение при помощи электронного микроскопа;

— исследование образцов в ультрафиолетовом свете;

— исследование в поляризованном свете;

— радиоавтографическое исследование;

— цитоспектрофотометрическое исследование;

— применение иммуноцитохимических методик;

— метод культуры клеток;

— микрохирургическое исследование.

Совокупность нескольких методов даёт достаточно полную картину состояния обследуемого органа, что позволяет точно диагностировать заболевание и назначить соразмерное лечение. Это особенно важно при подозрении на онкологическое заболевание, когда от своевременности начала лечения нередко зависит жизнь больного.

Что можно обнаружить при гистологическом исследовании?

Современная медицина широко использует гистологические исследования для диагностики заболеваний, так как они дают чрезвычайно много информации о состоянии исследуемого органа. Изучение образца ткани позволяет выявить:

— воспалительный процесс в острой либо хронической фазе;

— расстройства кровообращения – наличие тромбов, кровоизлияний и т.д.;

— новообразования, с определением их характера – доброкачественности либо злокачественности, а также выявить степень развития опухоли;

— паразитов, грибковые или бактериальные колонии, инородные тела и др.

Информация, полученная путём гистологического исследования, позволяет достоверно диагностировать заболевания на любых стадиях, устанавливать с самой высокой точностью, насколько далеко зашел патологический процесс либо насколько эффективным было назначенное лечение. Помимо изучения образцов, взятых у больных, проходящих лечение, гистологи исследуют ткани умерших людей, особенно в случаях, когда есть причины сомневаться в поставленном при жизни диагнозе, либо когда нужно точно установить причину смерти.

Что изучает гистология?

Многие слышали термин «гистология», но не понимал его значение, если Вы также не знаете что такое гистология, то читайте нашу статью.

Гистология — это наука, изучающая строение различных тканей организма, кроме здоровых образцов ткани, исследует также патологические. Наука является неотъемлемой частью современной медицины и фармацевтики.

Объект исследования науки — организм человека. Благодаря тому, что мы живем в XXI веке и медицина как наука достигла высокого уровня в развитии, то ученые в сфере гистологии осуществили тоже большой шаг.

Гистология может обнаружить опасные заболевания на ранних стадиях развития, в ходе исследования которые можно начать уже лечить, тогда как другие методы не могут даже указать об их наличии. Данная наука также является неотъемлемой частью фармакологии. Чтобы выявить влияние не только на патологические процессы, но и на здоровые ткани организма проводятся анализы всех лекарств, это нужно прежде всего для того, чтобы проверить как влияет тот или иной препарат на организм человека, приносит он пользу или наоборот — вредит.

Гистология тесно связана с цитологией и эмбриологией. Цитология — наука, изучающая строение и жизнедеятельность отдельных клеток организма. Именно поэтому эти две науки имеют определенные связи, поскольку гистология не может полноценно работать без общих знаний о строении клеток и ткани.

Итак, гистология — наука, изучающая строение всех тканей организма.