HISTOLOGIE: HISTORIE, CO STUDUJE A STUDUJE METODY - BIOLOGIE - 2025

Histologie (z řeckého: histos = rámu, lodžie = věda) je odvětví anatomie, který popisuje a vysvětluje mikroskopickou strukturu rostlinných a živočišných tkání, z buňky na úrovni orgánů a orgánových systémů úrovni.

Cílem anatomie je systematické porozumění principům vnějšího tvaru a vnitřní architektury mnohobuněčných organismů. Hrubá anatomie, nebo hrubá anatomie, zvažuje strukturální rysy, které mohou být kontrolovány pouhým okem.

Zdroj: Uživatel: Uwe Gille Na druhou stranu, histologie nebo mikroskopická anatomie, považuje strukturální charakteristiky, které lze kontrolovat pouze pomocí mikroskopu, za základní zařízení k pochopení hrubé anatomie. Jeho integrace s buněčnou a molekulární biologií umožňuje pochopení organizace a funkce buněk.

Dějiny

Marcello Malpighi (1628–1694) byl předchůdcem histologie. Pomocí mikroskopu studoval rostliny a zvířata.

Marie-François-Xavier Bichat (1771–1802), považovaná za otce moderní histologie, vytvořila termín „tkáň“. Přestože v roce 1800 nepoužíval mikroskop, pitvával mrtvoly a chemické testy, identifikoval 21 lidských tkání. V roce 1819 vytvořil Carl Mayer (1787–1865) termín „histologie“.

V roce 1826 navrhl Joseph J. Lister (1786–1869) revoluční optický mikroskop, korigující chromatické a sférické aberace. Díky tomu se ve zbytku století mohla vyvinout moderní histologie. V roce 1827 Thomas Hodgkin (1798–1866) a Lister prokázali, že červené krvinky nemají jádro.

V roce 1847 Rudolf Virchow (1821–1902) předpokládal, že nemoci mají původ v narušení buněk. Za tento a další příspěvky je považován za zakladatele histopatologie.

Začátkem 20. století dozrála histologie. To bylo také umožněno:

- Vývoj chemických látek pro fixaci tkání a mikrotomu, který je rozdělí na celé 19. století.

- Vložení a uchování tkání v blocích kanadského balzámu v roce 1832 a parafinu v roce 1869.

- Fotomikrografie v roce 1844.

Co studuješ?

Vývoj srovnávací histologie byl možný díky popisným studiím živočišných a rostlinných tkání. Srovnávací histologie zahrnuje histopatologii, cytopatologii, histochemii, funkční histologii a patologii rostlin. Platí také pro studium evoluce a systematiky živých bytostí, jako je tomu například u paleohistologie.

Histopatologické studie a diagnostika onemocnění lidí a zvířat. K tomu používá vzorky tkáně (biopsie), které jsou fixovány, rozděleny a vyšetřovány odborníkem známým jako patolog.

Cytopatologie také studuje a diagnostikuje choroby lidí a zvířat. Rozdíl je v tom, že tak činí na úrovni mikroskopických fragmentů volných tkání a buněk.

Histochemie kombinuje biochemické a histologické techniky pro analýzu chemie tkání. Je založen na použití chromogenních markerů, které slouží k odhalení pozitivních buněčných procesů pro určité látky.

Funkční histologie zkoumá dynamické aspekty organizace tkání. Jedním z nejvýznamnějších promotérů byl Santiago Ramón y Cajal (1852–1934), jehož výzkum neuronů položil základy neurovědám dvacátého století.

Fytopatologie studuje choroby rostlin způsobené viry, bakteriemi, prvoky, parazitickými rostlinami, houbami a hlístami.

Lidská histologie

Epitelové tkáně

Základní typy lidských a zvířecích tkání jsou: epiteliální, svalová, nervová a pojivová.

Epitelová tkáň je tvořena vrstvami buněk, které lemují (epitel) povrch těla, obklopují (endotel) tělní dutiny nebo tvoří žlázy a jejich kanály.

Epitelová tkáň je rozdělena na jednoduché (jediná vrstva buněk), stratifikovaná (několik vrstev buněk), pseudostratifikovaná (vrstva buněk připojená k bazální membráně), skvamózní (zploštělé buňky), kvádry (zaoblené povrchové buňky) a sloupcové. (buňky vyšší, než jsou široké).

Dýchací cesty jsou lemovány pseudostratifikovaným sloupcovým epitelem. Povrch těla je pokryt vrstevnatým dlaždicovým epitelem bohatým na keratin. Vlhké dutiny, jako jsou ústa, pochva a konečník, jsou lemovány stratifikovaným dlaždicovým epitelem bez keratinu.

Žlázy jsou tvořeny sekrečním epitelem. Syntetizují, ukládají a uvolňují různé druhy látek, včetně: bílkovin (pankreas), lipidů (nadledvin a mazových žláz), komplexů uhlohydrátů a bílkovin (slinných žláz) a všech výše uvedených látek (mléčných žláz).

Svalová tkáň

Svalová tkáň je tvořena podlouhlými buňkami nebo vlákny, se smluvními vlastnostmi. Na základě své struktury a funkce jsou rozpoznávány tři typy svalů: kosterní, srdeční a hladký.

Kosterní sval obsahuje vysoce protáhlé, pruhované, vícejaderné svazky buněk. Každé svalové vlákno je tvořeno menšími jednotkami zvanými myofibrily.

Tito zase sestávají z vláken složených z aktinu a myosinu, které tvoří pravidelný střídavý vzorec. Je připevněn ke kostem. Jeho kontrakce je rychlá, energická a dobrovolná.

Srdeční sval je také tvořen protáhlými, pruhovanými buňkami. Její vlákna jsou podobná vláknům kosterního svalu. Jsou však neobsazené a vykazují větvení připojené k větvím jiných buněk, které se nazývají interkalarní disky. Nachází se v srdci, aorta a plicní kmen. Jeho kontrakce je energická, rytmická a nedobrovolná.

Hladký sval se skládá ze středně dlouhých, neinokulovaných vřetenových buněk. Není to pruhované, protože aktin a myosin netvoří pravidelný střídavý vzorec.

Je vrstvena v dutých viscerálních orgánech a krevních cévách. To je také spojováno s vlasovými folikuly. Jeho kontrakce je prodloužená, pomalá a nedobrovolná.

Nervová tkáň

Nervová tkáň je tvořena sítí mnoha miliard nervových buněk (neuronů), které jsou podporovány buňkami pro podporu, výživu a obranu (gliové buňky). Každý neuron má stovky dlouhých propojení s jinými neurony.

Nervová tkáň je distribuována v celém těle a vytváří systém, který řídí vzorce chování i funkce těla (např. Krevní tlak, dýchání, hladiny hormonů).

Anatomicky se dělí na:

- CNS, centrální nervový systém, skládající se z velké agregace neuronů (mozek, mícha).

- PNS, periferní nervový systém, skládající se z nervů (lebeční, páteřní, periferní) a malých agregací neuronů (ganglií). PNS provádí smyslové a motorické nervové impulzy do az CNS.

Pojivová tkáň

Pojivová tkáň je tvořena buňkami spojenými s extracelulární matricí. Slouží ke spojení nebo podpoře jiných tkání. Zahrnuje kost, chrupavku, šlachy, vláknitou tkáň, tukovou tkáň a kostní dřeň, všechny s pevnou extracelulární matricí. Zahrnuje také krev s tekutou extracelulární matricí (plazma).

Histologie rostlin

Základní tkáň

Základní typy rostlinných tkání jsou:

- Základní (nebo základní), rozdělené na parenchym, collenchyma a sklerenchym.

- Cévní, rozdělené na xylem a phloem.

• Dermální, rozdělené na epidermis a peridermis.

Parenchym je tvořen buňkami, živými při zralosti, nepravidelného tvaru a tenké primární stěny, které uchovávají cukry a škrob, které se mohou účastnit fotosyntézy a udržet si schopnost diferenciace na jiné typy buněk. Tvoří většinu biomasy rostlin, včetně vnitřku stonku, listů a plodů.

Collenchyma se skládá z buněk, živých v dospělosti, nepravidelného tvaru a silné primární stěny, bohaté na pektin. Poskytuje strukturální oporu, aniž by došlo ke ztrátě elasticity nezbytné pro prodloužení rostlin. Nachází se pod epidermou stonků a řapíku.

Sklerenchym je tvořen buňkami se sekundárními stěnami, vnitřními k primárnímu, tlustým a bohatým na lignin. Tyto sekundární stěny, které přetrvávají po buněčné smrti, poskytují sílu částem rostliny, které ji potřebují, a již se neprotahují. Sklerenchym se skládá z vláken a skleridů.

Cévní tkáň

Vaskulární tkáň je typická pro vaskulární rostliny, tj. Pteridofyty (např. Kapradiny), gymnospermy (např. Borovice a jedle) a angiospermy (kvetoucí rostliny).

Xylem distribuuje vodu s minerálními soluty odebranými z půdy. Vedení této tekutiny je prováděno pomocí tracheidů (všechny vaskulární rostliny) a vodivých cév (hlavně angiospermů). Tracheidy a prvky, které tvoří vodivé nádoby, jsou mrtvé buňky.

Floem distribuuje mízu tvořenou vodou, cukry produkované fotosyntézou a živinami dříve uloženými v jiných buňkách.

Vedení této tekutiny je prováděno sítovými buňkami (pteridofyty, gymnospermy) nebo prvky sítové trubice (angiospermy). Sítové buňky a prvky sítové trubice jsou živé buňky.

Dermální tkáň

Dermální tkáň obklopuje celé tělo rostlin. Nad zemí chrání dermální tkáň rostlinu před ztrátou vody. Pod zemí umožňuje přijímat vodu a minerální soli. Epiderma je jedinou dermální tkání rostlin, pokud nedochází k laterálnímu zesílení. V tomto případě je epidermis nahrazena peridermis.

Studijní metody

Histologická studie obecně vyžaduje:

1 - Získání vzorku

2- Fixace

3 - Barvení

4 - vložka

5- Řezání

6. Mikroskopické pozorování.

Získání vzorku spočívá v získání části lidského nebo živočišného těla (biopsie) nebo rostliny, dostatečné velikosti (obvykle velmi malé) a představující tkáň, o kterou je zájem.

Fixace zahrnuje fyzikální (např. Rychlé zmrazení) a chemické (např. Formalin) postupy, které stabilizují vzorek tak, aby zůstal nezměněn během a po následujících krocích.

Buňky jsou bezbarvé, a proto musí být obarveny, což umožňuje zvýraznění požadovaných struktur. Barvení se provádí pomocí chromogenních (např. Hematoxylínu, eosinu, Giemsy), histochemických nebo imunohistochemických činidel.

Vložení spočívá v infiltraci tkáně průhlednou nebo průsvitnou kapalinou (například parafinem, akrylovou pryskyřicí), která se později ztuhne ochlazením nebo polymerizací a vytvoří pevný blok.

Dělení se skládá z krájení předchozího pevného bloku pomocí mikrotomu. Získané řezy, obvykle 5–8 µm silné, se nazývají histologické řezy.

Mikroskopické pozorování se mimo jiné provádí pomocí optických, elektronických, konfokálních, polarizačních nebo atomových sil. V této fázi jsou generovány digitální obrazy řezů.

Reference

1. Bell, S., Morris, K. 201. Úvod do mikroskopie. CRC Press, Boca Raton.
2. Bloom, W., Fawcett, DW 1994. Učebnice histologie. Chapman & Hall, New York.
3. Bock, O. 2015. Historie vývoje histologie až do konce 19. století. Research 2, 1283.
4. Bracegirdle, B. 1977. JJ Lister a stanovení histologie. Medical History, 21, 187–191.
5. Bracegirdle, B. 1977. Historie histologie: stručný přehled zdrojů. History of Science, 15, 77–101
6. Bracegirdle, B. 1978. Výkon mikroskopů sedmnáctého a osmnáctého století. Medical History, 22, 187–195.
7. Bracegirdle, B. 1989. Vývoj biologických preparativních technik pro světelnou mikroskopii, 1839–1989. Journal of Microscopy, 155, 307–318.
8. Bracegirdle, B. 1993. Barvení pro mikroskop. JSDC, 109, 54–56.
9. Eroschenko, VP 2017. Atlas histologie s funkční korelací. Wolters Kluwer, Baltimore.
10. Gartner, LP, Hiatt, JL, Strum, JM Biologie a histologie buněk. Lippincott Williams & Wilkins, Baltimore.
11. Jones, ML 2001. Opravit, ztvrdnout, zachovat fixaci: krátká historie. Journal of Histotechnology, 24, 155-162.
12. Kierszenbaum, AL, Tres, LL 2016. Histologie a buněčná biologie: úvod do patologie. Saunders, Philadelphia.
13. Llinás, RR 2003. Příspěvek Santana Ramóna y Cajala k funkční neurovědě. Recenze přírody: Neuroscience, 4, 77–80.
14. Lowe, JS, Anderson, PG 2015. Stevens & Loweova lidská histologie. Mosby, Philadelphia.
15. Mescher, AL 2016. Junqueirova základní histologie: text a atlas. McGraw-Hill, New York.
16. Ross, MH, Pawlina, W. 2016. Histologie: text a atlas, s korelovanou buněčnou a molekulární biologií. Wolters Kluwer, Philadelphia.
17. Sanderson, C., Emmanuel, J., Emmanual, J., Campbell, P. 1988. Historický přehled parafinu a jeho vývoje jako zalévacího média. Journal of Histotechnology, 11, 61–63.
18. Stephens, N. 2006. Rostlinné buňky a tkáně. Infobase Publishing, New York.
19. Wick, MR 2012. Histochemie jako nástroj morfologické analýzy: historický přehled. Annals of Diagnostic Pathology, 16, 71–78.