Теория и практика лабораторных гистологических исследований. Методические рекомендации для преподавателя по организации теоретических занятий

Александр Николаевич Афонин

В работе представлены учебно-методические материалы по МДК 05.01 Теория и практика лабораторных гистологических исследований, включающие краткий теоретический курс на II курсе. Данные методические рекомендации разработаны в соответствии с ФГОС СПО по специальности 31.02.03 «Лабораторная диагностика» для профессионального модуля ПМ.05 «Проведение лабораторных гистологических исследований».

Теоретическое занятие 1. Задачи, структура гистологической лаборатории

Технологическая карта теоретического занятия по МДК (ТЗ) №1

Технологическая карта теоретического занятия по МДК (ТЗ) №1

1. Задачи гистологии

Гистология — это наука о строение, развитии и жизнедеятельности ткани многоклеточного организма животного происхождения.

Не вооруженному глазу недоступны объекты, являющиеся предметом изучения науки гистологии. Поэтому история развития науки связана с изобретением оптических приборов. Микроскоп представляет собой систему особым образом шлифованных стекол.

Также развитие науки гистологии связано с развитием гистологической техники, оптики и методов микроскопирования.

Успехи в микроскопических исследованиях давали возможность накопить новые факты и сделать теоретические обобщения. В связи с этим можно различать 3-и этапа развития науки гистологии:

1. Домикроскопический продолжительность его была около 2000 тысяч лет.

2. Микроскопический его продолжительность около 300 лет.

3. Современный связан с развитием электронного микроскопа.

Домикроскопический период.

Гистология как наука о тканях зародилась задолго до создания микроскопа. Впервые попытка анатомического расчленения организма на отдельные части (ткани) была предпринята в трудах Аристотеля (IV век до н. э.), Галена (III век до н. э.), Авиценны (Х век н. э.), Фаллопия (ХVI век н. э.) и др. Этот период продолжался до конца ХVI века, когда французским анатомом М. Ф. Биша были описаны свойства тканей и дана их подробная классификация (21 вид). В этот период создавались общие представления о тканях, как об однородной части организма. Создавались первые классификации тканей. Они проводились на основании физических свойств: тонущие, не тонущие; твердые, мягкие. На основании физических свойств давались не верные классификации, так как в одну группу попадали ткани с разными свойствами. Пример: соединительная вместе с нервной, кровь и лимфа с мышечной.

В 1665 году Робертом Гуком был усовершенствован микроскоп и с помощью микроскопа стало возможным изучать ткани более детально. С этого момента начинается второй период развития науки гистологии.

Микроскопический период.

Основан на разработке методов микроскопирования, гистологических методов и накопления фактического материала.

Первыми микроскопистами были ботаник Грю, анатом Мальпиги, оптик любитель Левенгук, физик Гук, чешский ученый Ян Пуркинье и другие.

Вторая половина XVII века. В этот период с помощью микроскопа описали строение кожи, мышечной ткани, селезенки, описали кровь и так далее. Каждое описание являлось открытием, но не имела системного подхода. Поэтому описания были как отдельно взятые. Не были сделаны существенные выводы в познании закономерностей строения человека, животных и растений.

Серединой XIX века были отмечены изобретения ахроматического микроскопа. Создателями ахроматических микроскопов в России были наши соотечественники Кулибин и Беляев. Были описаны ядра растительных и животных клеток, Различные ткани. Завершением периода были работы Шванна и Шлейдена «Клеточная теория». Все последующие открытия были сделаны на основании клеточной теории. Клеточная теория легла в основу изучения не только нормального строения тканей (эпителиальной, соединительной с кровью, мышечной и нервной), но и патологических изменений тканей и органов («клеточная патология» Р. Вирхова, 1856). Этот период можно разделить на 3-и основных направления гистологии:

1. Цитология — учение о клетках.

2. Общая гистология — учение о тканях, образованных клетками и не клеточными структурами.

3. Микроскопическая анатомия — это наука о тончайшем строении органов.

В начале XIX века особенно бурно развивается гистологическая техника. С древних времен было известно, что применение некоторых жидкостей (спирт, мышьяк, формалин и т.д.), различные масла дают возможность надолго сохранять орган или целый организм. На этом методе было основано бальзамирование известное у древних египтян. Жидкости, применяемые для бальзамирования, стали называться фиксирующими. Позднее в гистологическую технику были введены красители. С помощью красителей стало возможным изучать строение клеток более детально, т.к. клетки и их органеллы по-разному воспринимают красители.

Основным достижением в разработке гистологической техники явилось изобретение микротома. Его изобрел чешский ученый Ян Пуркинье. С помощью микротома можно получить тончайшие пластинки, которые называются срезы. Толщина срезов 1—2 мм.

Современный период

Для современной гистологии характерен функциональный подход к изучаемым структурам, т.е. установление взаимосвязи между строением клеток, тканей, органов и их функциями. Гистология тесно связана с другими науками, прежде всего с медицинскими и биологическими: анатомией, физиологией, биохимией, биофизикой, генетикой и др. Знание нормального строение и функции всех частей тела человека на органном, тканевом, клеточном и субклеточном уровнях необходимы для глубокого понимания изменений, происходящих в организме больного человека. Современный этап характеризуется развитием гистологии в тесной связи с развитием новейших методов исследования: гистохимии, электронной микроскопии и др. Все это позволило дойти до макромолекулярного уровня организации клетки и клеточных структур, уточнить представления о процессах дифференцировки, регенерации, создать основу ультрамикроскопической гистологии и разработать основы молекулярной биологии.

2. Значение гистологии для подготовки медицинских лабораторных техников

Практические занятия по гистологии состоят из двух частей — теоретической и практической. Теоретическая часть позволяет студентам узнать особенности развития, строения и функции клеток, тканей, органов, а также их взаимодействие с другими органами в норме. Практическая часть позволяет освоить строение макроскопических и микроскопических структур, чтобы опознавать их внешний вид при различных окрасках, при сравнении одноименных органов человека и лабораторных животных. Кроме того, студенты получают возможность ознакомиться с микроскопической техникой, освоить правила пользования микроскопом МИКмед-5 в проходящем свете при увеличении х 100 и х 400, и санным микротомом, научиться технике приготовления гистологических препаратов.

3. Методы исследования в гистологии, их значение для медицинской практики

Для изучения клеток и тканей под микроскопом изготавливают гистологические препараты. Основными методами исследования гистологических объектов являются световая и электронная микроскопия, которые широко используются в клинической и экспериментальной практике.

Светооптические микроскопы. Основная оптическая часть микроскопа состоит из объектива и окуляра. Объектив является наиболее ответственной оптической системой, дающей увеличенное изображение предмета. Окуляр — оптическая система, которая служит в качестве лупы при визуальном наблюдении увеличенного изображения предмета, даваемого объективом. Окуляр обычно увеличивает изображение в 5 — 25 раз.

Электронная микроскопия. Электронные микроскопы обладают высокой разрешающей способностью. Другими словами, в электронном микроскопе теоретически возможно повышение разрешающей способности и соответственно увеличение изображения в 150000 раз больше по сравнению со световым микроскопом. Наиболее часто в морфологических исследованиях используются просвечивающие электронные микроскопы, позволяющие получить плоскостное изображение изучаемого объекта. В последние годы активно применяются растровые (сканирующие) электронные микроскопы, способные создавать трехмерные изображение, т.е. получать пространственное изображение структур.

Изучение организма на тканевом и клеточном уровнях требует приготовления гистологических препаратов и их рассмотрения под микроскопом. Цель приготовления гистологического препарата заключается в том, чтобы путем обработки привести исследуемый материал в удобное для изучения под микроскопом состояние, сделать его прозрачным и контрастным.

Чтобы сделать препарат контрастнее и получить возможность хорошо различать отдельные его детали, объект подвергают окрашиванию. При этом пользуются тем, что разные структуры тканей и клеток по-разному реагируют на тот или иной краситель.

Изготовление постоянных препаратов требует довольно большой затраты труден времени, такие препараты можно использовать в течение многих лет. Препараты готовят из небольших целых объектов (тотальные препараты) или срезов; при всех условиях объект или срез должен быть тонким и прозрачным, иначе невозможно его изучение под микроскопом. Изготовление препарата состоит из нескольких этапов.

4. Задачи, структура гистологической лаборатории

Гистологическая (патоморфологическая) лаборатория размещается в типовом или специально приспособленном помещении. Она должна быть оснащена необходимыми оборудованием, инструментами, лабораторной посудой и химическими реактивами. Рабочие помещения лаборатории — комната, в которой производят вырезку секционного, биопсийного или экспериментального материала; рабочая комната лаборантов; комната для размещения аппаратуры и моечная. Рабочие помещения должны быть оснащены приточно-вытяжной вентиляцией. В лаборатории необходимо строго соблюдать правила противопожарной безопасности и работы с летучими и токсичными веществами. В рабочей комнате лаборанта должны быть вытяжной шкаф, химический и физический столы, шкаф и сейф для хранения химических реактивов. Лабораторная мебель, выполненная из древесины, малопригодна для работы со многими токсичными веществами, используемыми в патоморфологии, поскольку затруднена ее последующая санитарная обработка, поэтому предпочтение следует отдавать специальной лабораторной мебели из металла и пластика, которая снабжена выдвижными частями, подводкой воды, вакуума, воздуха и газа. Рабочий стул должен иметь регулируемую высоту сиденья и спинки и легко перемещаться по полу.

Перечень необходимого оборудования лаборатории включает технические и аналитические весы, рН-метр, микротомы (санные, ротационные, замораживающие), криостат или криокит, водяную баню, столик для расплавления парафиновых срезов, комплекты автоматических пипеток, термостаты, холодильники, микроскопы, автоматы для проводки материала.