НАВЧАЛЬНО-МЕТОДИЧНИЙ ПОСІБНИК ДЛЯ СТУДЕНТІВ МЕДИЧНОГО УНІВЕРСИТЕТУ
ПО ГІСТОЛОГІЇ й цитології
З ОСНОВАМИ ембріології
Рекомендовано Навчально-методичним об'єднанням по медичному
і фармацевтичної освіти вузів Росії в якості навчального пособіядня студентів медичних вузів
професора П.А. Мотавкіна
доцента І.В. Ковальової
У 91 Затверджено до друку редакційно-видавничим радою
Владивостоцького державного медичного університету
Б. Я. Рижавскій. доктор медичних наук, професор,
завідувач кафедри гістології, цитології та ембріології
Далекосхідного державного медичного університету;
А. П. Анісімов. доктор медичних наук, професор,
завідувач кафедри клітинної біології
Далекосхідного державного університету
П. А. Мотавкін, Г. В. Рева, А. В. Ломакін, І. В. Ковальова,
Н. Ю. Матвєєва, Г. М. Холоденко
Пропоноване навчально-методичний посібник написаний відповідно до чинної програми та новітніми даними по гістології, цитології і ембріології для студентів 1-2 курсів лікувального, педіатричного, медико-профілактичного і стоматологічного факультетів медичних вузів. Основне завдання навчального посібника - дати студентам в короткій формі необхідну інформацію для успішної роботи під час лабораторних занять і при індивідуальній роботі на кафедрі з метою розвитку у них навичок самостійного вивчення мікроструктури тканин і виявлення їх основних морфологічних ознак.
ОРГАНІЗАЦІЯ РОБОТИ СТУДЕНТІВ НА КАФЕДРІ. 5
ВЕСНЯНИЙ СЕМЕСТР. ЦИТОЛОГІЯ. ЗАГАЛЬНА ГІСТОЛОГІЯ.
НЕРВОВА, ІМУННА І сенсорна СИСТЕМИ. 7
Тема 1. гістологічного ТЕХНІКА. 7
Тема 2. ПРИГОТУВАННЯ ПОСТІЙНОГО
Гістологічних препаратів. 13
Тема 3. ФОРМИ ОРГАНІЗАЦІЇ ЖИВОЇ МАТЕРИИ.
ЦИТОПЛАЗМА І ЯДРО клітки. 21
Тема 4. МОРФОЛОГІЯ ОБМІНУ РЕЧОВИН В КЛЕТКЕ. 27
Тема 5. СПОСОБИ РЕПРОДУКЦІЇ клітин. РЕАКЦІЯ КЛІТИНИ
НА ПОШКОДЖЕННЯ. 33
Тема 6. Семінар «ЦИТОЛОГІЯ». 40
Тема 7. Епітеліальні ТКАНИНИ. 42
Тема 8. мезенхіми. З'ЄДНУВАЛЬНІ ТКАНИНИ. 49
Тема 9. КРОВ І кровотворення. 55
Тема 10. ІМУННА СИСТЕМА. 62
Тема 11. КІСТКОВА ТКАНИНА. 71
Тема 12. хрящових і М'ЯЗОВІ ТКАНИНИ. 78
Тема 13. Семінар «Епітеліальні, мезенхимной
І М'ЯЗОВІ ТКАНИНИ. ІМУННА СИСТЕМА". 87
Тема. Тканинні ЕЛЕМЕНТИ нервової системи. 93
Тема 15. СИСТЕМА спинного мозку. 99
Тема 16. коркові формації ГОЛОВНОГО МОЗу.
АВТОНОМНА (ВЕГЕТАТИВНА) нервова система. 105
Тема 17. ОРГАНИ ПОЧУТТІВ. ОРГАН ЗОРУ І НЮХУ. 114
Тема 18. ОРГАНИ ПОЧУТТІВ. ОРГАН СЛУХУ, РІВНОВАГИ, ВКУСА. 123
ОСІННІЙ СЕМЕСТР. ПРИВАТНА ГІСТОЛОГІЯ. ЕМБРІОЛОГІЯ. 132
Тема 19. Семінар «Епітеліальні, мезенхимной
І М'ЯЗОВІ ТКАНИНИ. ІМУННА СИСТЕМА". 132
Тема 20. Семінар «ТКАНЕВІ ЕЛЕМЕНТИ нервової системи.
НЕРВОВА СИСТЕМА". 137
Тема 21. Серцево-судинна система. 141
Тема 22. ОРГАНИ Кровотворення І ІМУННОЇ ЗАХИСТУ. 150
Тема 23. травної системи: МОВУ, ЗУБИ, СТРАВОХІД. 156
Тема 24. травної системи: ШЛУНОК І КИШЕЧНИК. 165
Тема 25. найбільша травна залоза. 172
Тема 26. Семінар «Серцево-судинна
І травної системи. ОРГАНИ Кровотворення
І ІМУННОЇ ЗАХИСТУ ». 181
Тема 27. ШКІРА та її придатків. ОРГАНИ ДИХАННЯ. 186
Тема 28. ЕНДОКРИННА СИСТЕМА. Гіпоталамо-гіпофізарно
Тема 29. ЕНДОКРИННА СИСТЕМА. ПЕРИФЕРИЧНІ ЗАЛОЗИ
ВНУТРІШНЬОЇ секреції. 202
Тема 30. Моделі людини анатомічні. 209
Тема 32. Семінар «ЕНДОКРИННА СИСТЕМА.
Моделі людини анатомічні ». 215
Тема 32. Статеві клітки. РОЗВИТОК хордових. 222
Тема 33. чоловічої статевої системи. 231
Тема 35. ЖІНОЧА статевої системи. МАТКА.
Оваріально менструального ЦИКЛ. 242
Тема 36. ембріонального розвитку людини ................... 243
ОРГАНІЗАЦІЯ РОБОТИ СТУДЕНТІВ НА КАФЕДРІ
В якості основних форм роботи зі студентами на кафедрі використовуються лекції та лабораторні заняття. Вивчення великих розділів завершується підсумковим семінаром, на якому викладач, використовуючи різні форми контролю (тести, опитування-бесіда, діагностика мікропрепаратів і мікрофотографій, рішення ситуаційних завдань) встановлює і оцінює ступінь засвоєння знань студентами, а в кінці курсу (3-й семестр) пропонується заключний іспит. Лекції дають можливість студентам отримати найсучасніші і систематизовані знання з основних розділів предмета.
Завданням практичного заняття є вивчення морфологічної організації клітин, тканин, органів і вміння пов'язати їх будова з виконуваними функціями. Студент повинен оволодіти навичками самостійного «читання» гістологічних препаратів, навчитися відтворювати гістологічну структуру як в усній формі, так і у вигляді малюнків.
Правила роботи студентів на практичних заняттях
1. За 5-10 хвилин до початку занять черговий приймає навчальну кімнату і після пред'явлення студентського квитка отримує у лаборанта навчальні посібники для практичної роботи всієї групи. Черговий несе відповідальність за збереження навчальних посібників, мікроскопічних препаратів, таблиць, мікроскопів, а також за загальний порядок в навчальній кімнаті під час роботи. Після закінчення практичного заняття черговий здає навчальну кімнату і отримує студентський квиток у лаборанта.
2.К початку занять студенти повинні бути готові для його проведення - надіти халати, прибрати портфелі на спеціально відведене місце, приготувати для роботи альбоми та набір кольорових олівців і отримати у чергового навчальні посібники. Кожному студенту надається закріплений за ним мікроскоп і набір відповідних препаратів.
3. На заняття студенти повинні приходити з підготовленою теоретичним матеріалом. На початку заняття і в ході будь-якого його етапу підготовка контролюється викладачем. У разі незадовільної теоретичної підготовки та відсутності малюнків гістологічних препаратів в альбомі дане заняття студенту не зараховується.
4. Під час самостійної роботи на практичних заняттях потрібно дотримуватися дисципліни, підтримувати порядок, дбайливо поводитися з мікроскопами, гістологічними препаратами, таблицями та іншим кафедральним майном.
ЦИТОЛОГІЯ. ЗАГАЛЬНА ГІСТОЛОГІЯ. НЕРВОВА, ІМУННА І сенсорна СИСТЕМИ
Тема 1. гістологічного ТЕХНІКА
Сучасні види мікроскопічної техніки. В даний час одним з найбільш сучасних видів мікроскопічної техніки є конфокальна мікроскопія. Вона широко використовується в клітинній біології та дозволяє вивчити структури клітин і їх органоїдів завдяки своєму високому дозволу і контрасту, наприклад: цитоскелет, ядро, хромосоми, або навіть локалізацію в них окремих генів. Записавши в пам'яті комп'ютера серію оптичних зрізів, можна провести об'ємну реконструкцію об'єкта і отримати його тривимірне зображення, не використовуючи трудомістку методику виготовлення та фотографування серійних гістологічних зрізів. Крім того, конфокальна мікроскопія дозволяє досліджувати динамічні процеси, що відбуваються в живих клітинах, наприклад, рух іонів кальцію та інших речовин через клітинні мембрани.
Новими перспективними напрямками є методики FRAP (відновлення флуоресценції після фотовижіганія) і FRET (передача енергії за допомогою флуоресцентного резонансу). Дані методи застосовуються для дослідження рухливості біоорганічних молекул, а також для визначення відстані між молекулами різних типів, їх оточення і взаємодії.
Більшість сучасних конфокальної мікроскопів побудовано на базі люмінесцентного мікроскопа. Отже, об'єкти дослідження повинні бути попередньо пофарбовані відповідним люмінесцентним барвником або мати власну флуоресценцией. Конфокальний мікроскоп призначений перш за все для посилення контрасту зображення; принцип його роботи заснований на використанні лазерного освітлювача, високочутливого фотоприймача і комп'ютерної обробки зображення. Роздільна здатність конфокального мікроскопа - його найважливіший параметр. Це мінімальна відстань між двома точками,
при якому прилад може розрізняти їх як окремі структури. Теоретично роздільна здатність конфокального мікроскопа в 1,4 рази вище, ніж звичайно. Вона залежить насамперед від довжини хвилі випромінювання, тому існує межа, що накладається хвильовими властивостями світла. Оскільки конфокальний мікроскоп - прилад оптико-електронний, то його роздільна здатність залежить не тільки від оптичних вузлів, але і від електронних систем перетворення оптичного сигналу в електричний, а потім в цифровий. Конфокальний мікроскоп дозволяє розглянути структури розміром від 1-2 мкм до 0,2 мкм. Для вивчення більш дрібних об'єктів доведеться застосовувати інші методи, наприклад, електронну мікроскопію.
Поляризаційна мікроскопія використовується в цитології для певних цілей. Вона дозволяє виявити структури з упорядкованим розташуванням молекул (наприклад, кристали або фібрилярні білки). Такі структури мають, як відомо, подвійне променезаломлення (анізотропією): проходить через них світловий промінь розділяється на два, що поширюються з різною швидкістю і в різних напрямках. В поле зору поляризаційного мікроскопа анізотропні об'єкти виявляються яскраво світяться на темному полі. Вітчизняний мікроскоп МІН-8 є відмінним приладом і цілком задовольняє дослідників-біологів. На кафедрі є мікроскоп «Варшава». Інтерференційна мікроскопія теж заснована на застосуванні поляризаційного світла. На основі ефекту фазового зсуву можна судити про структурах об'єкта та щільності окремих ділянок: тому що зсув пов'язаний з щільністю структури, то, вимірявши величину клітини (або її частини), можна знайти її суха вага в грамах.
Флуоресцентнаямікроскопія дозволяє вивчати як власну (первинну) флуоресценцію ряду речовин, так і вторинну флуоресценцию, викликаючи її фарбуванням біологічних структур спеціальними барвниками - флуорохромами. Принцип методу полягає в тому, що деякі речовини при світловому опроміненні самі починають світитися, причому довжина хвилі випускається ними світла завжди більше, ніж довжина хвилі світла, що порушує флуоресценцию. Тому для збудження флуоресценції у видимій частині спектру зазвичай користуються синіми або ультрафіолетовими променями. Власної флуоресценцией мають нуклеїнові кислоти, рибофлавін і ряд ін. Як флуорохромов найчастіше застосовують акридіновий помаранчевий. Флуоресценцію можна спостерігати візуально і фотографувати. Всіма необхідними якостями для твору флуоресцентної мікроскопії володіє наш вітчизняний мікроскоп МЛ-2.
Електронна мікроскопія. Створення електронного мікроскопа засноване на можливості магнітного поля, що володіє магнітної симетрією подібно лінзам, фокусувати потік електронів (Буш, 1926). У зв'язку з тим, що довжина хвилі електромагнітного коливання при русі електронів (= 0,0056) коротше довжини хвилі видимого світла (200-800 нм), роздільна сила електронного мікроскопа в багато разів більше, ніж у світових мікроскопів. Повністю реалізувати можливості електронного променя неможливо в зв'язку з технічними труднощами, проте вже зараз роздільна здатність електронного мікроскопа дорівнює 1 / 2-1 / 4 нм. Вітчизняні електронні мікроскопи ЕМА-10 К мають роздільну здатність 0,5 нм, а ЕНМ-100 Л - 0,25 нм. Електронний мікроскоп побудований таким чином: 1) джерело електронів (по типу електронної гармати); 2) система електромагнітних конденсорів; 3) власник зразка (досліджуваного об'єкта); 4) електронний об'єктив (система електромагнітів); 5) система електронних проекторів; 6) флуоресцентний екран для візуального спостереження; 7) камера для фотореєстрації зображення. Вся система електронного мікроскопа працює в глибокому вакуумі. На відміну від світлового мікроскопа, в якому зображення визначається в зв'язку з поглинанням світла, в електронному мікроскопі флуоресценція екрану і відтворення деталей об'єкта залежать від ступеня розсіювання електронів при проходженні через досліджуваний об'єкт. Препарати для електронного мікроскопа повинні бути тонкими (0,5-2,0 нм). Готуються вони на спеціальному ультратоме. Зокрема на кафедрі є УМВБ-2.
В останні роки широко використовуються іммуноцітохіміческіе і гістохімічні методи дослідження, метою яких є вивчення хімічного складу тканин і клітин при збереженні їх структури, а також встановлення локалізації хімічних речовин в певних компонентах тканин, типах клітин і клітинних структурах. Наявні в арсеналі сучасної науки гистохимические реакції охоплюють методи для виявлення білків і амінокислот, нуклеїнових кислот, ліпідів, біогенних амінів, неорганічних речовин, ферментів і т.д.
1. Організаційна частина з мотивацією теми - 5 хв.
2. Програмований контроль - 10 хв.
3. Опитування-бесіда - 35 хв.
4. Пояснення препаратів - 10 хв.
5. Перерва - 15 хв.
6. Контроль за самостійною роботою студентів. Допомога в роботі з препаратами - 65 хв.
7. Підведення підсумків. Перевірка альбомів - 10 хв. Час лабораторного заняття: 3 години.
Мотиваційна характеристика теми
Розвиток гістології як науки і її подальший прогрес тісно пов'язані з удосконаленням методів дослідження. Гістологія своєму розпорядженні великий арсенал засобів для вивчення біологічних структур на всіх рівнях їх організації: клітинному, тканинному, органному. Методи дослідження, застосовувані гістологією, необхідні лікарю будь-якого профілю для діагностики, лікування і профілактики захворювань, пізнання причин, що викликають хвороби і ускладнення їх перебігу. Матеріали теми «Гістологічна техніка» сприяють активному формуванню світогляду майбутнього лікаря. Взаємини між структурою і функцією розглядаються з позиції діалектичного уявлення про єдність матерії і її руху; немає структури без функції і немає функції без структури. Структура є матеріальним субстратом будь-якої функції організму. Необхідно відзначити, що прогрес сучасної гістології більшою мірою визначається тим, що вона ґрунтується на досягненнях фізики, хімії, математики та інформаційних технологій. Впровадження новітніх методів дослідження обумовлює бурхливий розвиток біологічних наук, в тому числі гістології, забезпечує широке впровадження гістології в клінічні дисципліни.
Загальна мета. Знати загальні принципи мікроскопічних методів дослідження. Вміти працювати на світловому мікроскопі.
Конкретна мета. знати принципи роботи і оволодіти навичками роботи на світловому мікроскопі. Знати принципи роботи поляризационной мікроскопії. Знати принципи роботи фазово-контрастної мікроскопії. Знати принципи роботи інтерференційної мікроскопії. Знати принципи роботи флуоресцентної мікроскопії. Знати принципи роботи електронної мікроскопії. Мати уявлення про гістологіческіхі гистохимических методах дослідження. Мати уявлення про кількісний метод дослідження.
Необхідний вихідний рівень знань
З інших предметів і попередніх тем: 1. Фізичні властивості світловий, люмінесцентної, електронної мікроскопії. 2. Хімічні властивості кислотних і лужних розчинів. 3. Пристрій світлових мікроскопів: «Биолам», «Ерудит», «МБР-1», «МБІ».
Питання для самопідготовки
1. Назвати основні частини світлового мікроскопа.
2. Що таке роздільна здатність мікроскопа?
3. Правила роботи з мікроскопом.
4. Конфокальна мікроскопія і її застосування при дослідженні об'єктів.
5. Які можливості фазово-контрастної і інтерференційної мікроскопії у вивченні біологічних об'єктів?
6. Люмінесцентна мікроскопія. Первинна і вторинна флуоресценція.
7. Принципи роботи електронного мікроскопа. Його роздільна здатність.
8. Гістологічні і гістохімічні методи дослідження.
9. Кількісні методи гістологічного дослідження.
Рекомендації для роботи на занятті
Основна та додаткова література
Додаткова література: 1) М. Уїклі. Електронна мікроскопія для початківців. - М. «Мир», 1978; 2) Н. Лупа. Гистохимія. - М. «Мир», 1979; 3) Ю.С. Ченцов. Загальна цитологія, 1978; 4) Г. А. Меркулов. Курс патогістологічної техніки, 1969.
Технічне забезпечення навчального процесу
1) Тестовий контроль з використанням пакета комп'ютерних програм; 2) забезпечення ілюстративної частини заняття наочними посібниками (стенди, таблиці, електронограми) з використанням мультимедіа (Multimedia Projector DV-thenter); 3) мікроскопи; 4) набори навчальних та демонстраційних препаратів.
Див. Навчально-методичну розробку лабораторного заняття для студентів по темі: «Приготування постійного гістологічного препарату».