היסטולוגיה: היסטוריה, מה היא לומדת ושיטות לימוד - ביולוגיה - 2025

היסטולוגיה (מיוונית: histos = מסגרת; אכסדרה = מדע) היא ענף של האנטומיה המתאר ומסביר את המבנה המיקרוסקופי של רקמות צמחים ובעלי חיים, מהתא לרמות של רמת מערכות איברים איברים.

מטרת האנטומיה היא הבנה שיטתית של העקרונות העומדים בבסיס צורתם החיצונית והארכיטקטורה הפנימית של אורגניזמים רב-תאיים. אנטומיה גולמית, או אנטומיה גסה, מחשיבה תכונות מבניות הניתנות לבדיקה בעין בלתי מזוינת.

מקור: משתמש: Uwe Gille בתורו, היסטולוגיה או אנטומיה מיקרוסקופית, רואים מאפיינים מבניים שניתן לבדוק רק באמצעות מיקרוסקופ, מהווים מכשיר בסיסי להבנת האנטומיה הגסה. שילובו בביולוגיה התאית והמולקולרית מאפשר להבין את ארגון התאים ותפקודם.

הִיסטוֹרִיָה

מרצ'לו מלפיגי (1628–1694) היה מבשר ההיסטולוגיה. הוא השתמש במיקרוסקופ כדי ללמוד צמחים ובעלי חיים.

מארי-פרנסואה-חאווייר ביאט (1771-1802), הנחשבת לאבי ההיסטולוגיה המודרנית, טבעה את המונח "רקמה". למרות שלא השתמש במיקרוסקופ, בשנת 1800, על ידי ניתוח גלים ובדיקות כימיות, הוא זיהה 21 רקמות אנושיות. בשנת 1819 טבע קרל מאייר (1787-1865) את המונח "היסטולוגיה".

בשנת 1826, ג'וזף ג'יי ליסטר (1786–1869) עיצב מיקרוסקופ אופטי מהפכני, המתקן לסטיות כרומטיות וכדוריות. הודות לכך, בשאר המאה, היסטולוגיה מודרנית יכולה להתפתח. בשנת 1827 הוכיחו תומאס הודג'קין (1798-1866) וליסטר כי תאי דם אדומים חסרי גרעין.

בשנת 1847 הניח רודולף וירצ'וב (1821-1902) כי מחלות מקורן בהפרעות בתאים. לגבי תרומות זו ואחרות הוא נחשב למייסד ההיסטופתולוגיה.

בראשית המאה העשרים הבשלה ההיסטולוגיה. זה התאפשר גם על ידי:

- התפתחות של חומרים כימיים לקיבוע רקמות ושל המיקרוטום לחלקם לאורך המאה ה -19.

- הטבעה ושימור של רקמות בגושי בלסאם קנדי ​​בשנת 1832 ופרפין בשנת 1869.

- פוטו-מיקרוגרפיה בשנת 1844.

מה אתה לומד?

התפתחות של היסטולוגיה השוואתית הייתה אפשרית בזכות מחקרים תיאוריים של רקמות בעלי חיים וצמחים. היסטולוגיה השוואתית כוללת היסטופתולוגיה, ציטופתולוגיה, היסטוכימיה, היסטולוגיה תפקודית ופתולוגיית צמחים. זה תקף גם לחקר ההתפתחות והמערכת השיטתית של יצורים חיים, כמו למשל מתרחש עם הפליוהיסטולוגיה.

היסטופתולוגיה חוקרת ומאבחנת מחלות אנושיות ובעלי חיים. לשם כך הוא משתמש בדגימות רקמות (ביופסיות) שקובעות, חתוכות ונבדקות על ידי איש מקצוע המכונה פתולוג.

ציטופתולוגיה גם חוקרת ואבחנה מחלות אנושיות ובעלי חיים. ההבדל הוא בכך שהוא עושה זאת ברמה של שברים מיקרוסקופיים של רקמות ותאים חופשיים.

היסטוכימיה משלבת טכניקות ביוכימיות והיסטולוגיות לניתוח כימיה של רקמות. זה מבוסס על שימוש בסמנים כרומוגניים המשמשים לחשיפת תהליכים סלולריים חיוביים לחומרים מסוימים.

היסטולוגיה פונקציונלית חוקרת את ההיבטים הדינמיים של ארגון הרקמות. אחד המקדמים הבולטים שבהם היה סנטיאגו רמון y Cajal (1852–1934), שמחקריו על תאי עצב הניחו את היסודות למדעי המוח העשרים של המאה העשרים.

פיטופתולוגיה חוקרת מחלות צמחים הנגרמות על ידי נגיפים, חיידקים, פרוטוזואה, צמחים טפיליים, פטריות ונמטודות.

היסטולוגיה אנושית

רקמת אפיתל

הסוגים הבסיסיים של רקמות אנושיות ובעלי חיים הם: אפיתל, שרירים, עצבים וחיבור.

רקמת האפיתל מורכבת משכבות של תאים הקווים (אפיתל) את פני הגוף, מקיפים (אנדותל) את חללי הגוף או יוצרים בלוטות ותעלותיהם.

רקמת האפיתל מסווגת לפשוטה (שכבה אחת של תאים), מרובדת (מספר שכבות של תאים), pseudostratified (שכבה של תאים המחוברים לקרום המרתף), קשקשיים (תאים שטוחים), קובואידי (תאי שטח מעוגלים) ועמודים. (תאים גבוהים מכפי שהם רחבים).

דרכי הנשימה מרופדות על ידי אפיתל עמודים מצולע. משטח הגוף מכוסה על ידי אפיתל קשקשתי מרובד ועשיר בקרטין. חללים לחים, כמו הפה, הנרתיק והחלחולת, מרופדים על ידי אפיתל קשקשני מרובד וחסר קרטין.

הבלוטות מורכבות מאפיתל הפרשה. הם מסנתזים, מאחסנים ומשחררים חומרים מסוגים שונים, ביניהם: חלבונים (לבלב), ליפידים (בלוטות יותרת הכליה והחלב), קומפלקסים של פחמימות וחלבונים (בלוטות הרוק) וכל החומרים לעיל (בלוטות החלב).

רקמת שריר

רקמת שריר מורכבת מתאים או סיבים מוארכים, בעלי תכונות מתכווצות. על סמך המבנה ותפקודו, מוכרים שלושה סוגים של שרירים: שלד, לב, וחלק.

שריר השלד מכיל צרורות תאים מוארכים מאוד, מפוספסים. כל סיבי שריר מורכבים מיחידות קטנות יותר הנקראות myofibrils.

אלה בתורם מורכבים מחוטים המורכבים מאקטין ומיוזין המהווים דפוס מתחלף קבוע. זה מחובר לעצמות. התכווצותו מהירה, נמרצת ומתנדבת.

שריר הלב מורכב גם מתאים מוארכים ומופשטים. הסיבים שלו דומים לאלה של שרירי השלד. עם זאת, הם אינם מורטים ומראים הסתעפות המחוברת לאלה של תאים אחרים, המכונים דיסקים בין-קלריים. הוא ממוקם בלב, אבי העורקים ובגזע הריאה. התכווצותו נמרצת, קצבית ולא רצונית.

שריר חלק מורכב מתאי ציר בינוני-ארוך ובלתי-מחוסמים. זה לא מופשט מכיוון שהאקטין והמיוזין אינם מהווים דפוס מתחלף רגיל.

זה שכבה באיברי ויסקרה חלולים וכלי דם. זה קשור גם לזקיקי שיער. התכווצותו ממושכת, איטית ולא רצונית.

רקמת עצבים

רקמות עצביות מורכבות מרשת של מיליארדי תאי עצב רבים (נוירונים), כולם נעזרים בתאים לתמיכה, תזונה והגנה (תאי גליה). לכל נוירון מאות חיבורים ארוכים עם נוירונים אחרים.

רקמה עצבית מופצת בכל הגוף ויוצרת מערכת השולטת בדפוסי התנהגות כמו גם בתפקודי הגוף (למשל לחץ דם, נשימה, רמות הורמונים).

מבחינה אנטומית, זה מחולק ל:

- מערכת העצבים המרכזית, מערכת עצבים מרכזית, המורכבת מצטבר גדול של נוירונים (מוח, חוט השדרה).

- PNS, מערכת העצבים ההיקפית, המורכבת מעצבים (גולגולתיים, עמוד שדרה, היקפי) ומצטברים קטנים של נוירונים (גנגליה). ה- PNS עורך דחפים תחושתיים ומוטוריים ל- CNS וממנה.

רקמת חיבור

רקמת חיבור מורכבת מתאים הקשורים למטריצה ​​חוץ תאית. משמש לאיחוד או לתמיכה של רקמות אחרות. זה כולל עצם, סחוס, גידים, רקמות סיביות, רקמת שומן ומח העצם, כולם עם מטריקס חוץ תאי מוצק. זה כולל גם דם, עם מטריקס נוזלי חוץ תאי (פלזמה).

היסטולוגיית צמחים

רקמה בסיסית

הסוגים הבסיסיים של רקמות צמחים הם:

- פונדמנטלי (או בסיסי), המחולק לפרנצמיה, קולצ'ימה וסקלרנציה.

- כלי הדם, מחולק לקסילם ולפלם.

• Dermal, מחולק לאפידרמיס ו peridermis.

הפרנשמה מורכבת מתאים, חיים בבגרותם, בעלי צורה לא סדירה וקיר ראשוני דק, המאחסנים סוכרים ועמילן, שיכולים להשתתף בפוטוסינתזה ולשמור על היכולת להתמיין לסוגים אחרים של תאים. זה מהווה את מרבית הביומסה של הצמחים, כולל פנים הגזע, העלים והפירות.

קולנצ'ימה מורכבת מתאים, חיים בבגרותם, לא סדירים בצורתם ודופן ראשוני עבה, עשיר בפקטין. זה מספק תמיכה מבנית מבלי לאבד את הגמישות הנחוצה להתארכות הצמחים. הוא ממוקם מתחת לאפידרמיס של הגבעולים ובפטוטולות.

הסקלרנציה מורכבת מתאים, עם קירות משניים, פנימיים הראשוניים, עבים ועשירים בליגנין. קירות משניים אלה שנמשכים לאחר מות תאים מספקים כוח לחלקי הצמח הזקוקים לו ואינם מאריכים עוד. הסקלרנשמה מורכבת מסיבים וקלריאידים.

רקמת כלי דם

רקמת כלי הדם אופיינית לצמחים בכלי הדם, כלומר, pteridophytes (למשל, שרכים), gymnosperms (למשל, אורנים ואשוחנים) ואנגיוספרמות (צמחים פורחים).

הקסילם מפיץ מים עם מומסים מינרליים הנלקחים מהאדמה. הולכת נוזל זה מתבצעת על ידי טרכידים (כל צמחי כלי הדם) וכלי הולכה (בעיקר אנגיוספרמות). קנה הנשימה והיסודות המרכיבים את כלי המוליך הם תאים מתים.

הפלאם מפיץ מוהל המורכב ממים, סוכרים המיוצרים על ידי פוטוסינתזה וחומרים מזינים שהיו בעבר מאוחסנים בתאים אחרים.

הולכה של נוזל זה מתבצעת על ידי תאי מסננת (pteridophytes, gymnosperms) או על ידי אלמנטים של צינור מסננת (angiosperms). תאי המסננת ויסודות צינור המסננת הם תאים חיים.

רקמת עור

רקמת עור עוטפת את כל גוף הצמחים. מעל הקרקע רקמת העור מגנה על הצמח מפני אובדן מים. מתחת לאדמה, הוא מאפשר לקחת מים ומלחים מינרליים. האפידרמיס היא רקמת העור היחידה בצמחים, אלא אם כן יש עיבוי לרוחב. במקרה זה, האפידרמיס מוחלף על ידי peridermis.

שיטות לימוד

באופן כללי, מחקר היסטולוגי דורש:

1- השגת המדגם

2- קיבוע

3 - מכתים

4- שיבוץ

5- חתך

6- התבוננות מיקרוסקופית.

השגת הדגימה מורכבת מרכישת חלק מגוף האדם או החי (ביופסיה) או צמח, בגודל מספיק (בדרך כלל קטן מאוד) ומייצג את הרקמה המעניינת.

קיבוע כולל נהלים פיזיקליים (למשל, הקפאת פלאש) וכימיקלים (למשל, פורמלין) המייצבים את הדגימה כך שהיא לא תשתנה במהלך הצעדים הבאים ואחריה.

תאים הם חסרי צבע ולכן חייבים להיות מוכתמים, ומאפשרים להדגיש את המבנים המעניינים. מכתים מבוצעים באמצעות ריאגנטים כרומוגניים (למשל hematoxylin, eosin, Giemsa), היסטוכימיים או אימונוהיסטוכימיים.

ההטמעה מורכבת מחדירה של הרקמה לנוזל שקוף או שקוף (למשל פרפין, שרף אקרילי) אשר יתקשה מאוחר יותר על ידי קירור או פילמור, ויוצרים גוש מוצק.

חתך מורכב מחיתוך, באמצעות מיקרוטום, הגוש המוצק הקודם. החלקים המתקבלים, בעובי של 5-8 מיקרומטר, נקראים קטעים היסטולוגיים.

תצפית מיקרוסקופית מתבצעת באמצעות מיקרוסקופים של כוח אופטי, אלקטרוני, קונוקלי, מקטב או אטומי, בין היתר. בשלב זה נוצרות תמונות דיגיטליות של הקיצוצים.

הפניות

1. Bell, S., Morris, K. 201. מבוא למיקרוסקופיה. הוצאת CRC, בוקה רטון.
2. Bloom, W., Fawcett, DW 1994. ספר לימוד להיסטולוגיה. צ'פמן והול, ניו יורק.
3. Bock, O. 2015. היסטוריה של התפתחות היסטולוגיה עד סוף המאה התשע עשרה. מחקר 2, 1283.
4. Bracegirdle, B. 1977. JJ Lister והקמת היסטולוגיה. היסטוריה רפואית, 21, 187–191.
5. Bracegirdle, B. 1977. ההיסטוריה של ההיסטולוגיה: סקירה קצרה של המקורות. תולדות המדע, 15, 77–101
6. Bracegirdle, B. 1978. הביצועים של מיקרוסקופים מהמאה השבע-עשרה והשמונה-עשרה. היסטוריה רפואית, 22, 187–195.
7. Bracegirdle, B. 1989. פיתוח טכניקות הכנה ביולוגיות למיקרוסקופיית אור, 1839–1989. Journal of Microscopy, 155, 307–318.
8. Bracegirdle, B. 1993. צביעת מיקרוסקופ. JSDC, 109, 54–56.
9. ארושצ'נקו, סמנכ"ל 2017. אטלס היסטולוגיה עם מתאם פונקציונלי. וולטרס קלואר, בולטימור.
10. גרטנר, LP, הייאט, JL, Strum, JM ביולוגיה של התא והיסטולוגיה. ליפינקוט וויליאמס ווילקינס, בולטימור.
11. ג'ונס, ML 2001. לתקן, להתקשות, לשמר את הקיבעון: היסטוריה קצרה. Journal of Histotechnology, 24, 155-162.
12. Kierszenbaum, AL, Tres, LL 2016. היסטולוגיה וביולוגיה של התא: מבוא לפתולוגיה. סאונדרס, פילדלפיה.
13. Llinás, RR 2003. תרומתו של סנטיאגו רמון y Cajal למדעי המוח התפקודיים. ביקורות על טבע: מדעי המוח, 4, 77-80.
14. Lowe, JS, Anderson, PG 2015. ההיסטולוגיה האנושית של סטיבנס & Lowe. מוסבי, פילדלפיה.
15. Mescher, AL 2016. ההיסטולוגיה הבסיסית של ג'ונקירה: טקסט ואטלס. מקגרו היל, ניו יורק.
16. רוס, MH, Pawlina, W. 2016. היסטולוגיה: טקסט ו אטלס, עם תא ותאים ביולוגיה מולקולרית. וולטרס קלואר, פילדלפיה.
17. סנדרסון, C., Emmanuel, J., Emmanual, J., Campbell, P. 1988. סקירה היסטורית של הפרפין והתפתחותו כאמצעי הטבעה. Journal of Histotechnology, 11, 61–63.
18. Stephens, N. 2006. תאי צמחים ורקמות. הוצאת אינפובייס, ניו יורק.
19. Wick, MR 2012. היסטוכימיה ככלי בניתוח מורפולוגי: סקירה היסטורית. כתבי פתולוגיה אבחנתית, 16, 71-78.