HISTOLOGIJA: ZGODOVINA, KAJ PREUČUJE IN METODE PREUČEVANJA - BIOLOGIJA - 2026

Histologijo (iz grške besede: histos = okvir; loža = znanost) je veja anatomije, ki opisuje in pojasnjuje mikroskopske strukture rastlinskih in živalskih tkiv, iz celice na ravni organov in organskih sistemov ravni.

Cilj anatomije je sistematično razumevanje načel, ki so osnova zunanje oblike in notranje arhitekture večceličnih organizmov. Bruto anatomija ali bruto anatomija upošteva strukturne značilnosti, ki jih je mogoče pregledati s prostim očesom.

Vir: Uporabnik: Uwe Gille, histologija ali mikroskopska anatomija, meni, da so strukturne značilnosti, ki jih je mogoče pregledati le z mikroskopom, temeljna naprava za razumevanje grobe anatomije. Njegova integracija s celično in molekularno biologijo omogoča razumevanje organizacije in delovanja celic.

Zgodovina

Marcello Malpighi (1628–1694) je bil predhodnik histologije. Z mikroskopom je uporabljal preučevanje rastlin in živali.

Marie-François-Xavier Bichat (1771–1802), ki je veljala za očeta moderne histologije, je skovala izraz „tkivo“. Kljub neuporabi mikroskopa je leta 1800 s seciranjem trupla in kemičnimi testi določil 21 človeška tkiva. Carl Mayer (1787–1865) je leta 1819 skoval izraz »histologija«.

Leta 1826 je Joseph J. Lister (1786–1869) zasnoval revolucionarni optični mikroskop, s katerim je popravil kromatske in sferične aberacije. Zahvaljujoč temu se je v preostalem stoletju lahko razvila sodobna histologija. Leta 1827 sta Thomas Hodgkin (1798–1866) in Lister dokazala, da rdečim krvničkam ni dovolj jedra.

Leta 1847 je Rudolf Virchow (1821–1902) predpostavil, da imajo bolezni izvor motenj v celicah. Zaradi tega in drugih prispevkov velja za utemeljitelja histopatologije.

Do začetka 20. stoletja je histologija dozorela. To so omogočili tudi:

- Razvoj kemičnih sredstev za fiksiranje tkiv in mikrotimov, da se jih razreže v 19. stoletju.

- vdelava in ohranjanje tkiv v blokih kanadskega balzama leta 1832 in parafina leta 1869.

- fotomikrografija leta 1844.

Kaj študiraš?

Razvoj primerjalne histologije je bil mogoč zaradi opisnih študij živalskih in rastlinskih tkiv. Primerjalna histologija vključuje histopatologijo, citopatologijo, histokemijo, funkcionalno histologijo in patologijo rastlin. Velja tudi za preučevanje evolucije in sistematike živih bitij, kot se na primer pojavlja paleohistologija.

Histopatologija proučuje in diagnosticira bolezni ljudi in živali. Za to uporablja vzorce tkiv (biopsije), ki jih strokovnjak, znan kot patolog, fiksira, odseka in pregleda.

Citopatologija prav tako preučuje in diagnosticira bolezni ljudi in živali. Razlika je v tem, da to počne na ravni mikroskopskih fragmentov prostih tkiv in celic.

Histokemija združuje biokemične in histološke tehnike za analizo kemije tkiv. Temelji na uporabi kromogenih markerjev, ki razkrivajo pozitivne celične procese za nekatere snovi.

Funkcionalna histologija raziskuje dinamične vidike organizacije tkiv. Eden od njegovih najpomembnejših promotorjev je bil Santiago Ramón y Cajal (1852–1934), katerega raziskovanje nevronov je postavilo temelje nevroznanosti dvajsetega stoletja.

Fitopatologija proučuje rastlinske bolezni, ki jih povzročajo virusi, bakterije, protozoji, parazitske rastline, glive in ogorčice.

Človeška histologija

Epitelijsko tkivo

Osnovne vrste človeškega in živalskega tkiva so: epitelijsko, mišično, živčno in vezivno.

Epitelijsko tkivo je sestavljeno iz plasti celic, ki sestavljajo (epitelij) telesno površino, obdajajo (endotel) telesne votline ali tvorijo žleze in njihove kanale.

Epitelijsko tkivo razvrščamo na preprosto (enojna plast celic), stratificirano (več plasti celic), psevdostranizirano (plast celic, pritrjeno na kletno membrano), skvamozno (sploščene celice), kuboidne (okrogle površinske celice) in stolpčne. (celice višje, kot so široke).

Dihalne poti so obložene s psevdostraficiranim stolpnim epitelijem. Površina telesa je prekrita s stratificiranim skvamoznim epitelijem, bogatim s keratinom. Vlažne votline, kot so usta, nožnica in rektum, so obložene s stratificiranim skvamoznim epitelijem, ki mu primanjkuje keratina.

Žleze sestavljajo sekretorni epitelij. Sintetizirajo, skladiščijo in sproščajo različne vrste snovi, vključno z: beljakovine (trebušna slinavka), lipidi (nadledvične in lojne žleze), kompleksi ogljikovih hidratov in beljakovin (žlez slinavk) ter vse zgoraj omenjene snovi (mlečne žleze).

Mišično tkivo

Mišično tkivo sestavljajo podolgovate celice ali vlakna, s kontraktilnimi lastnostmi. Na podlagi njegove strukture in funkcije prepoznamo tri vrste mišic: skeletno, srčno in gladko.

Skeletna mišica vsebuje močno podolgovate, progaste, veččrnate snope celic. Vsako mišično vlakno sestavljajo manjše enote, imenovane miofibrili.

Ti so sestavljeni iz nitk, sestavljenih iz aktina in miozina, ki tvorita pravi izmenični vzorec. Pritrjen je na kosti. Njeno krčenje je hitro, močno in prostovoljno.

Srčno mišico sestavljajo tudi podolgovate, progaste celice. Njena vlakna so podobna tistim v skeletnih mišicah. Vendar pa so neokrnjene in kažejo razvejenosti, pritrjene na tiste v drugih celicah, ki jih imenujemo interkalarni diski. Nahaja se v srcu, aorti in pljučnem deblu. Njeno krčenje je živahno, ritmično in neprostovoljno.

Gladka mišica je sestavljena iz srednje dolgih, nenaročenih vretenskih celic. Ni progasto, ker aktin in miozin ne tvorita običajnega izmeničnega vzorca.

Položen je v votle visceralne organe in krvne žile. Povezan je tudi z lasnimi mešički. Njeno krčenje je dolgotrajno, počasno in neprostovoljno.

Živčno tkivo

Živčno tkivo sestavlja mreža številnih milijard živčnih celic (nevronov), ki jim pomagajo celice za podporo, prehrano in obrambo (glialne celice). Vsak nevron ima na stotine dolgih povezav z drugimi nevroni.

Živčno tkivo se porazdeli po telesu in tvori sistem, ki nadzoruje vzorce vedenja in telesne funkcije (npr. Krvni tlak, dihanje, raven hormonov).

Anatomsko je razdeljeno na:

- CNS, centralni živčni sistem, sestavljen iz velikega agregata nevronov (možgani, hrbtenjača).

- PNS, periferni živčni sistem, sestavljen iz živcev (kranialnih, hrbteničnih, perifernih) in majhnih agregatov nevronov (ganglijev). PNS izvaja senzorične in motorične živčne impulze do in iz CNS.

Vezivnega tkiva

Vezno tkivo sestavljajo celice, povezane z zunajceličnim matriksom. Služi za združevanje ali podporo drugih tkiv. Vključuje kost, hrustanec, kite, vlaknasto tkivo, maščobno tkivo in kostni mozeg, vsi pa s trdnim zunajceličnim matriksom. Vključuje tudi kri s tekočim zunajceličnim matriksom (plazmo).

Rastlinska histologija

Temeljno tkivo

Osnovne vrste rastlinskih tkiv so:

- Temeljni (ali osnovni), razdeljen na parenhim, kolenhimo in sklerenhim.

- vaskularni, razdeljen na ksilem in phloem.

• Kožni, razdeljen na povrhnjico in peridermis.

Parenhim sestavljajo celice, žive, ko so zrele, nepravilne oblike in tanke primarne stene, ki hranijo sladkorje in škrob, ki lahko sodelujejo v fotosintezi in obdržijo sposobnost diferenciacije v druge vrste celic. Sestavlja večino biomase rastlin, vključno z notranjostjo stebla, listov in plodov.

Kolenhimo tvorijo celice, žive v zrelosti, nepravilne oblike in debele primarne stene, bogate s pektinom. Omogoča strukturno podporo, ne da bi pri tem izgubil elastičnost, potrebno za raztezanje rastlin. Nahaja se pod povrhnjico stebel in v pecljih.

Sklerenhim tvorijo celice, s sekundarnimi stenami, notranjimi do primarne, debele in bogate z ligninom. Te sekundarne stene, ki obstajajo po celični smrti, zagotavljajo moč tistim rastlinam, ki jo potrebujejo in niso več podolgovate. Sklerenhim je sestavljen iz vlaken in sklereidov.

Vaskularno tkivo

Vaskularno tkivo je značilno za vaskularne rastline, to je pteridofite (npr. Praproti), gimnosperme (npr. Borovce in jelke) in angiosperme (cvetoče rastline).

Ksilem distribuira vodo z mineralnimi topili iz tal. Prevajanje te tekočine izvajajo traheidi (vse žilne rastline) in prevodne posode (predvsem angiospermi). Traheidi in elementi, ki sestavljajo prevodne posode, so mrtve celice.

Floem razporeja sok, sestavljen iz vode, sladkorjev, ki nastanejo pri fotosintezi, in hranil, predhodno shranjenih v drugih celicah.

Prevajanje te tekočine izvajajo sitostne celice (pteridofiti, gymnosperms) ali elementi sitovne cevi (angiospermi). Sitovske celice in elementi sitovke so žive celice.

Dermalno tkivo

Dermalno tkivo obdaja celotno telo rastlin. Nad tlemi dermalno tkivo rastlino varuje pred izgubo vode. Pod zemljo omogoča jemanje vode in mineralnih soli. Povrhnjica je edino dermalno tkivo v rastlinah, razen če pride do bočnega zgostitve. V tem primeru povrhnjico nadomesti peridermis.

Metode študija

Na splošno histološka študija zahteva:

1- Pridobitev vzorca

2- Pritrditev

3- Obarvanje

4- inlay

5- Sekcija

6- Mikroskopsko opazovanje.

Pridobitev vzorca je sestavljena iz pridobitve dela človeškega ali živalskega telesa (biopsije) ali rastline, ki je dovolj velike (običajno zelo majhne) in reprezentativnega tkiva, ki vas zanima.

Fiksacija vključuje fizikalne (npr. Hitro zamrzovanje) in kemične (npr. Formalin) postopke, ki vzorec stabilizirajo, tako da med naslednjimi koraki in po njih ostane nespremenjen.

Celice so brezbarvne in jih je zato treba obarvati, kar omogoča poudarjanje struktur, ki nas zanimajo. Obarvanje izvajamo s kromogenimi (npr. Hematoksilinom, eozinom, Giemsa), histokemičnimi ali imunohistokemičnimi reagenti.

Vdelava je sestavljena iz infiltracije tkiva s prozorno ali prosojno tekočino (na primer parafin, akrilna smola), ki se kasneje strdi s hlajenjem ali polimerizacijo in tvori trden blok.

Sekanje je sestavljeno iz rezanja, z uporabo mikrotoma, prejšnjega trdnega bloka. Dobljene odseke, navadno debele od 5 do 8 um, imenujemo histološki odseki.

Mikroskopsko opazovanje med drugim izvajamo z optičnimi, elektronskimi, konfokalnimi, polarizacijskimi ali atomskimi silami. Na tej stopnji se ustvarijo digitalne slike rezov.

Reference

1. Bell, S., Morris, K. 201. Uvod v mikroskopijo. CRC Press, Boca Raton.
2. Bloom, W., Fawcett, DW 1994. Učbenik histologije. Chapman & Hall, New York.
3. Bock, O. 2015. Zgodovina razvoja histologije do konca devetnajstega stoletja. Raziskava 2, 1283.
4. Bracegirdle, B. 1977. JJ Lister in ustanovitev histologije. Medicinska zgodovina, 21, 187–191.
5. Bracegirdle, B. 1977. Zgodovina histologije: kratek pregled virov. Zgodovina znanosti, 15, 77–101
6. Bracegirdle, B. 1978. Predstava mikroskopov iz sedemnajstega in osemnajstega stoletja. Medicinska zgodovina, 22, 187–195.
7. Bracegirdle, B. 1989. Razvoj bioloških pripravljalnih tehnik za svetlobno mikroskopijo, 1839–1989. Journal of Microscopy, 155, 307–318.
8. Bracegirdle, B. 1993. Barvanje za mikroskopom. JSDC, 109, 54–56.
9. Eroschenko, VP 2017. Atlas histologije s funkcionalnimi korelacijami. Wolters Kluwer, Baltimore.
10. Gartner, LP, Hiatt, JL, Strum, JM Celična biologija in histologija. Lippincott Williams & Wilkins, Baltimore.
11. Jones, ML 2001. Popraviti, utrjevati, ohraniti fiksacijo: kratka zgodovina. Journal of Histotechnology, 24, 155–162.
12. Kierszenbaum, AL, Tres, LL 2016. Histologija in celična biologija: uvod v patologijo. Saunders, Filadelfija.
13. Llinás, RR 2003. Prispevek Santiago Ramón y Cajal k funkcionalni nevroznanosti. Priročni pregledi: Nevroznanost, 4, 77–80.
14. Lowe, JS, Anderson, PG 2015. Ljudska histologija Stevens & Lowe. Mosby, Filadelfija.
15. Mescher, AL 2016. Junqueirajeva osnovna histologija: besedilo in atlas. McGraw-Hill, New York.
16. Ross, MH, Pawlina, W. 2016. Histologija: besedilo in atlas, s korelirano celično in molekularno biologijo. Wolters Kluwer, Filadelfija.
17. Sanderson, C., Emmanuel, J., Emmanual, J., Campbell, P. 1988. Zgodovinski pregled parafina in njegovega razvoja kot vdelanega medija. Časopis za histotehnologijo, 11, 61–63.
18. Stephens, N. 2006. Rastlinske celice in tkiva. Infobase Publishing, New York.
19. Wick, MR 2012. Histokemija kot orodje v morfološki analizi: zgodovinski pregled. Anali diagnostične patologije, 16, 71–78.