В. Л. БЫКОВ

Цитология и

ОБЩАЯ ГИСТОЛОГИЯ

Функциональная морфология клеток и тканей человека

Учебник для студентов .медицинских институтов

сотис

Санкт-Петербург 2002

Глава 1

П РЕДМЕТ И ЗАДАЧИ

ГИСТОЛОГИИ И ЦИТОЛОГИИ,

ИХ МЕСТО В МЕДИЦИНСКОМ

ОБРАЗОВАНИИ И ЗНАЧЕНИЕ

ДЛЯ МЕДИЦИНСКОЙ НАУКИ И ПРАКТИКИ

ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ГИСТОЛОГИИ И ЦИТОЛОГИИ

Гистология человека (от греч. bistos - ткань, logos - учение) -фундаментальная медико-биологическая наука, изучающая микроскопи­ческое строение и жизнедеятельность тканей, образующих его тело, те. тканевой уровень организации живого. В более широком смысле, предмет ее изучения охватывает также микроскопическое строение и жизнедеятельность органов человека. Гистология как наука и как учебная дисциплина традиционно объединяет два раздела: общую гис­тологию и частную гистологию.

Общая гистология изучает основные, фундаментальные свойст­ва важнейших групп тканей, являясь, по сути, биологией тканей.

Частная гистология человека изучает особенности структур­но-функциональной организации и взаимодействия тканей в составе конкретных органов, тесно смыкаясь с микроскопической анатомией, предметом которой является исследование микроскопического строения органов. Таким образом, главным объектом изучения общей и частной гистологии человека служат его ткани.

Вместе с тем, следует отметить, что выделение в предмете разделов общей и частной гистологии, хотя и удобно для его изучения, все же весьма условно: в разделе общей гистологии традиционно изучаются объекты, обладающие органной структурой - сухожилия, связки, хря­щи, кости, суставы, скелетные мышцы. Более того, анализ общих воп­росов организации тканей базируется на обобщении сведений о част­ных тканевых системах и иллюстрируется примерами деятельности кле­ток и тканей конкретных органов.

Курс гистологии в медицинском ВУЗе в качестве основных разде­лов, помимо собственно гистологии, включает в себя учение о клетке -цитологию, а также учение о пренатальном развитии организма - эм­бриологию.

Цитология (от греч. cytos, или kytos - клетка), или биология клетки - наука о закономерностях строения, развития и жизнедея­тельности клетки. Термин "биология клетки" в последние годы в зару­бежной литературе практически полностью вытеснил первый в тех слу­чаях, когда речь идет об изучении фундаментальных закономерностей строения и функции клетки. Термин "цитология" стал обычно исполь­зоваться более ограниченно для обозначения прикладных диагностичес­ких исследований клеточного материала. В отечественной научной и учебной литературе преобладает применение термина "цитология" в обоих указанных значениях. Цитологию, подобно гистологии, иногда подразделяют на общую и частную.

Общая цитология изучает наиболее общие структурно-функцио­нальные свойства, присущие всем клеткам организма.

Частная цитология рассматривает специфические характерис­тики клеток конкретных тканей и органов, обусловленные особеннос­тями их развития, жизнедеятельности и выполняемых функций.

Поскольку изучение тканей и органов человека возможно лишь на основе правильных представлений о строении, функциях и взаимоотно­шениях образующих их клеток, в учебном курсе раздел общей цитоло­гии всегда предшествует изложению материала общей гистологии. Част­ная цитология обычно не выделяется в самостоятельный раздел курса и изучается при рассмоторении тем общей и частной гистологии.

Всесторонняя оценка свойств тканей и клеток требует знания их развития, в том числе источников и особенностей развития в прена-тальном периоде, которое изучается эмбриологией (от греч. embryon -зародыш). Таким образом, гистология неразрывно связана со смежными науками - щпологией и эмбриологией, с которыми она оперирует еди­ными понятиями и представлениями.

гистология и цитология

КАК МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Гистологию и цитологию традиционно относят к морфологическим (от греч. morphe - форма) наукам, и в прежние годы они в значитель­ной мере имели описательный характер. Хотя исследователи и клини­цисты всегда пытались сопоставлять морфологические данные с резуль­татами физиологических и биохимических исследований с целью выяв­ления морфофункциональных корреляций, изучение клеток и тканей принятыми гистологическими или цитологическими методами раньше не давало непосредственной информации о функциональном состоянии клеток, тканей и органов.

В последние десятилетия, однако, возможности гистологии и цито­логии уже более не ограничиваются изучением лишь собственно микро­скопического или ультрамикроскопического строения тканей и клеток, а позволяют непосредственно оценивать и их функциональные характе­ристики. Это стало осуществимым благодаря широкому применению мощного арсенала разнообразных современных морфологических мето­дов - цитохимии, иммуноцитохимии, авторадиографии, гибридизации in situ и др. (см. главу 2). Многие представления современной гистологии и, в особенности, цитологии углублены и расширены результатами ис­следований с использованием молекулярно-биологических методов. По­следние, хотя в большинстве и не являются морфологическими, дают ценную информацию о закономерностях важнейших процессов, проте­кающих в ядре, цитоплазме и на поверхности клетки, которая учитыва­ется при анализе результатов цитологических и гистологических иссле­дований. Из сказанного очевидно, что современные гистология и цито­логия представляют собой не сугубо морфологические, а морфофунк-циональные научные дисциплины.

Понятие о гистологии и цитологии как о функциональной морфо­логии тканей и клеток включает не только знание функции их отдель­ных структурных компонентов, но и представления о закономерностях и особенностях их строения и деятельности в различных функциональ­ных состояниях (традиционно обозначаемые понятиями гистофизиоло-гии и цитофизиологии): при росте и развитии, повышенной и снижен­ной активности, восстановлении после повреждения, старении и др.

В сответствии со сказанным выше, в настоящей книге строение клеток и тканей рассматривается в неразрывном единстве с их функ­цией и деятельностью их отдельных компонентов, а также с учетом их развития, перестройки и пластичности в различных условиях и регене­рации.

МЕСТО ГИСТОЛОГИИ И ЦИТОЛОГИИ В МЕДИЦИНСКОМ ОБРАЗОВАНИИ И ИХ ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ МЕДИЦИНСКОЙ НАУКИ И ПРАКТИКИ

Гистология и цитология в настоящее время являются важной частью медицинского образования. Знания о структуре и деятельности тканей и клеток, получаемые в курсе цитологии и общей гистологии, насущно необходимы для последующего освоения курса частной гисто­логии. Они создают основу для изучения других фундаментальных ме­дико-биологических дисциплин (физиологии, биохимии, патологической физиологии, иммунологии, фармакологии).

Вместе с тем, понимание причин, механизмов и следствий заболе­ваний все в большей степени основывается на знании гистологии, уль­траструктуры и биологии клетки. Поэтому правильные представления о структурно-функциональной организации клеток и тканей человека, а также об их участии в важнейших механизмах биологических процес­сов создает основу для понимания патогенеза и морфогенеза заболева­ний человека. Тем самым современные гистология и цитология обеспе­чивают необходимый базис для успешного освоения клинических пред­метов и выполняют роль интегративных наук, осуществляющих связь между медико-биологическими и клиническими дисциплинами и способ­ствующих формированию врачебного мышления.

Данные гистологических и цитологических исследований все бо­лее широко используются в клинической диагностике различных забо­леваний. Это происходит как в результате технического совершенство­вания и повышения информативности морфологических методов, так и благодаря достижениям эндоскопии и других приемов, позволяющих получить материал для исследования практически из любого участка тела. Оценка характера изменений строения клеток, тканей и органов при патологических процессах, осуществляемая в ходе диагностичес­ких гисто- и цитопатологических исследований, требует глубокого зна­ния их нормального строения с учетом индивидуальных, возрастных, функциональных и топографических особенностей. Внедрение в меди­цинскую практику новых морфофункциональных методов, основанных на достижениях современной иммунологии и молекулярной биологии, в еще большей степени повышает эффективность и диагностическую ценность цито-гистологических методов.

В последние десятилетия значительное развитие получили методы биотехнологии, использующие, наряду с разнообразными микроорга­низмами, культуры тканей (в том числе и человека) для синтеза различ­ных биологически активных веществ. Изучение поведения клеток и тканей в культуре, а также влияния различных факторов на показа­тели жизнедеятельности и синтетической активности клеток in vitro имеет большое биологическое и медицинское значение, так как оно

1. углубляет имеющиеся знания о биологии клеток и тканей человека,

2. способствует более эффективному и целенаправленному воздейст­вию на функции тканей и клеток и (3) дает возможность получения биологически активных веществ в значительных количествах для ис­пользования в терапии, диагностике и профилактике заболеваний.

Наконец, в самые последние годы сформировалось и получило мощное развитие новое направление биоинженерии, использующее зна­ния, накопленные в области гистологии и цитологии в целях медицины - тканевая инженерия. Задачей этого быстро совершенствующеюся направления является выращивание в искусственных условиях клеток, тканей и органов человека для последующей трансплантации и замеще­ния поврежденных в результате травмы или заболевания. Полученные результаты и имеющиеся тенденции развития методов тканевой инжене­рии свидетельствуют о большой перспективности этого направления для практической медицины.