История развития гистологии, цитологии и эмбриологии. Развитие гистологии в Республике Казахстан

 

 

 

СРС

Тема: «История развития гистологии, цитологии и эмбриологии. Развитие гистологии в Республике Казахстан»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г. Астана, 2013

ПЛАН

1. Введение
2. Микроскопический этап развития гистологии
3. Роль клеточной теории в развитии гистологии и медицины
4. Развитие описательной, сравнительной и эволюционной гистологии..
5. Развитие гистологии в Республике Казахстан (А.А.Зорина, А.С.Толыбеков, А.Н.Бажанов)
6. Тесная связь с физико-химическими науками, использование их достижений
7. Заключение
8. Список использованной литературы

 

 

Введение:

Организм человека и животных представляет собой целостную  систему, в которой можно выделить ряд иерархических уровней организации  живой материи: клетки – ткани - морфофункциональные единицы органов - органы- системы органов. Каждый уровень структурной организации имеет морфофункциональные особенности, отличающие его от других уровней.

Гистология (от греч. histos- ткань, logos- учение) - наука о строении, развитии и жизнедеятельности тканей животных организмов.

«Развитие  науки движется толчками в зависимости от успехов делаемых методикой». Это определение И.П. Павлова полностью относится к гистологии, цитологии и эмбриологии. Успехи гистологии с момента зарождения и по настоящее время, прежде всего, связаны с развитием техники, оптики и методов микроскопирования. успехи же в микроскопических исследованиях давали возможность накопить новые факты и сделать теоретические обобщения. В связи с этим в истории учения о тканях и микроскопическом строении органов можно различить три периода: 1-й домикроскопический (продолжительностью около 2000лет) , 2-й микроскопический (около 300 лет), 3-й электронномикроскопический (около 40 лет)

Домикроскопический период (с начала V в. до н. э. и по 1665 г.) связан с именами Аристотеля, Галена, Везалия и других великих ученых того времени. Данный период развития гистологии характеризуется попытками выделения в организмах животных и человека неоднородных тканей с использованием методов анатомического препарирования.

 Микроскопический период – 1665 – 1950 гг. Начало этого периода связано с именем английского физика Р. Гука, который изобрел микроскоп и использовал его для систематического исследования различных, в том числе и биологических, объектов. Результаты своих исследований он опубликовал в книге «Монография». Р. Гук впервые ввел термин «клетка». В дальнейшем происходило непрерывное усовершенствование микроскопов и все более широкое их использование для изучения биологических тканей и органов. Особенное внимание при этом уделялось строению клетки. Среди выдающихся ученых того времени можно выделить М. Мальпиги, А. Левенгука, Н. Грю.

 Современный этап развития гистологии начался с 1950 г., когда впервые электронный микроскоп был применен для изучения биологических объектов. Однако для современного этапа развития гистологии характерно внедрение не только электронной микроскопии, но и других методов: цито– и гистохимии, гисторадиографии и т. д. При этом обычно используется комплекс различных методов, позволяющих составить не только качественное представление об изучаемых структурах, но и получить тонкие количественные характеристики. Особенно широко в настоящее время применяются различные морфометрические методы, в том числе и автоматизированная обработка полученной информации с использованием персонального компьютера.

 

 

 

Микроскопический этап развития гистологии:

В конце первого  периода, а именно в середине 17 века, английским физиком Р. Гуком был  усовершенствован микроскоп (1665), позволивший  изучить строение тканей, начинается второй период в учении о тканях, породивший разработку технических методов исследования невидимых невооруженным взглядом структурных единиц тканей и накопление фактического материала об их строении.

Первые микроскописты  второй половины 18 века - физик Р. Гук, анатом М. Мальпиги, ботаник Н. Грю, оптик–любитель А. Левенгук и др. с помощью микроскопа описали строение кожи, селезенки, крови, мышц, семенной жидкости и др. Каждое исследование по существу являлось открытием, которое плохо уживалось с метафизическим взглядом на природу, складывавшимся веками. Случайный характер открытий, несовершенство микроскопов, метафизическое мировоззрение не позволили в течение 100 лет (с середины 17 века до середины 18 века) сделать существенные шаги вперед в познании закономерностей строения животных и растений, хотя и делались попытки обобщений (теории «волокнистого» и «зернистого» строения организмов).

В конце 18 века – начале 19 века трудами многих петербургских, а также голландских ученых и  мастеров были созданы ахроматические микроскопы, которые сделали более достоверными микроскопические наблюдения и позволили перейти к систематическому изучению структурных элементов самых разнообразных животных и растительных организмов.

Применение ахроматического  микроскопа в научных исследованиях  послужило новым импульсом к  развитию гистологии. В начале 19 века сделано первое изображение ядер растительных клеток. Постепенно стал накапливаться материал о микроскопической организации животных и растений и строение «клеток», названных так еще Р. Гуком.

Завершением этого периода  являются исследования А. Дютроше, П.Ф. Горянинова, Г. Валентина ( ученика Пуркине), Я. Генле (ученика И. Мюллера), М. Шлейдена и особенно Т. Шванна, который обобщил все предыдущие исследования и сформулировал клеточную теорию (1838-1839). Он рассматривал клетку как универсальный структурный компонент животного и растительного мира. Это поставило на материалистическую основу биологию и патологию.

Роль  клеточной теории в развитии гистологии и медицины.

Создание клеточной  теории оказало огромное прогрессивное  влияние не только на развитие биологии и медицины, но также и на развитие философии диалектического материализма. Ф. Энгельс назвал клеточную теорию в числе трех великих открытий наряду с законом постоянства энергии и эволюционным учением Ч. Дарвина. Вызвав волну новых исследований, стимулировала развитие гистологии, эмбриологии, патологической анатомии, экспериментальной физиологии и медицины. Дальнейшее развитие гистологии было связано с клеточной теорией, явившейся основой для классификации тканевых структур. В 40-х гг. 19 в. все многообразие растительных и животных тканей пытались классифицировать по гистогенетическому принципу (по типу превращения клеток). В 50—60-х гг. немецкие гистологи Р. Келликер (1817—1905) и Ф.Лейдиг (1821—1908) создали первую морфофизиологическую классификацию тканей, но без учета источника развития каждой из них. В 1855 г. немецкий гистолог и эмбриолог Р. Ремарк (1815—1865) показал, что новые клетки в составе тканей появляются только в результате деления предшествующих и что уже зародышевые клетки отличаются друг от друга по структуре; различно и взаиморасположение клеток, в ходе дальнейшего развития дающих начало определенным тканям. К концу 19 в. в связи с накоплением материалов, свидетельствовавших о специфичности высокоорганизованных тканей животных и человека, возникавшей в ходе онтогенеза и обусловленной филогенетически, немецкий зоолог Э.Геккель (1834—1919) и французский патогистолог Л.Бар (1857—1930) предложили классифицировать ткани по генетическому принципу.

Создание клеточной теории стало важнейшим событием в биологии, одним из решающих доказательств единства происхождения всей живой природы. Клеточная теория оказала значительное влияние на развитие биологии и медицины, послужила главным фундаментом становления таких дисциплин, как эмбриология, гистология и физиология. Она дала основы для материалистического понимания жизни, для объяснения эволюционной взаимосвязи организмов, для понимания индивидуального развития. Как считал Ф. Энгельс, открытие клетки стало главным фатом, революционизировавшим физиологию и сделавшим возможным сравнительную физиологию.

 Слева — первый  в мире микроскоп Антони Левенгука,  позволивший его изобретателю  увидеть в капле воды крошечные  микроорганизмы. Справа — изящный  инкрустированный микроскоп известного физика Роберта Гука, установившего с его помощью, что все живые ткани состоят из клеток, одна из которых изображена на среднем рисунке.

Развитие описательной, сравнительной и эволюционной гистологии

В середине 40-х  годов к иному выводу пришел Н. Г. Хлопин. В собственных работах, эффекты коих обнаружили отражение в монографии "Экспериментальные и биологические основы гистологии" (1946), кроме классического для эволюционной морфологии анализа источников становления тканей в онтогенезе И. Г. Хлопин широко принял на вооружение способ культивирования тканей вне организма. Он продемонстрировал, что во почти всех случаях при явных условиях нрав подъема ткани по периферии насаждаемого кусочка отображает ее биологические специфики и специфику возникновения из явных эмбриональных зародышей. При помощи данного метода ему получилось уточнить классификацию эпителиальных и мышечных тканей. Н. Г. Хлопин обнаружил что же касается позже в эволюции позвоночных возникновение так называемых вторичных и третичных тканей. Случаем вторичных тканей имеет возможность работать целомическая мышечная ткань, образовавшаяся из эпителиальной выстилки целома. Еще наиболее позже - третичное - выход в свет в эволюции характерно для так называемых нейральных мышечных тканей, образующих у позвоночных животных сфинктер и дилататор зрачка. По собственным морфофункциональным свойствам данные мышечные ткани сходны с первичными соматическими и висцеральными мышцами, впрочем, выделяются какими-либо своеобразными отличительными чертами.

Рис.1. Схема соответствия природной (гистогенетической) системы гистологических текстур с классификацией тканей по морфофункциональному показателю на 4 вида [Н.Г.Хлопин, 1946]

 Классификация тканей  по источникам их становления  в онтогенезе имела значение  для подтверждения стойкой детерминированности тканей в онтогенезе и невозможности их метаплазии - превращения приятель в приятеля в совершеннолетнем организме, и еще для здравой классификации опухолей человека и проверки источников их становления.

Хлопин, впрочем, не обошелся этими эффектами. Он повторил попытку Геккеля сделать естественную систему тканей и обнаружить ключевые закономерности их перемен в эволюции многоклеточных животных (рис. 1). Гистогенетическая система Хлопина наиболее наверняка отображает информаторы становления тканей у позвоночных животных, нежели система Геккеля. Она базируется на наиболее тщательном изучении процессов гистогенеза позвоночных животных, и при ее исследованию принят на вооружение немаленький экспериментальный и патогистологический материал. Впрочем данная система применима только к позвоночным животным и вовсе не может претендовать на природную систему тканей, коя отображала бы пути их развития в филогенезе многоклеточных животных. Также, сам принцип разделения тканей на разновидности только путем анализа процессов гистогенеза по что же касается формальному критерию - местоположению клеток, дающих начало какой-нибудь ткани, чреват солидными промахами и противоречиями. Так, эритроциты, сосудистый эндотелий и лейкоциты оказались у Хлопина в составе различных тканей (рис. 1). В гистогенетической системе тканей Хлопина мало предусматривался морфофункциональный эпизод, что мешало полномочия проводить широкие сравнительно-гистологические сопоставления, т. е. лишало гистологию ключевого метода изыскания, направленного на выяснение единых закономерностей перемены тканей в филогенезе. Главный вывод Н. Г. Хлопина про то, что у многоклеточных животных в процессе эволюции повышается многообразие тканей и, а значит, главный закономерностью их эволюционных преобразований считается дивергентная дифференцировка, объективен только в лично единой форме. В этом облике данная закономерность давным-давно была именита гистологам и вовсе не настоятельно просила специализированных подтверждений. Н. Г. Хлопин только де-юре принимал во внимание в собственных построениях не всеобъемлемость дивергентной дифференцировки что же касается твердыми рамками четырех морфофункциональных типов тканей. Так, к примеру, развивающаяся из целомической выстилки сократимая ткань не классифицируется отличительной свежей тканью и по почти всем существенным показателям характеризуется как своеобразная мышечная ткань. Она абсолютно подобна мышечной ткани старинного соматического вида, Следовательно, очередная попытка применить традиционные приемы эволюционной морфологии к анализу единых закономерностей эволюции тканей у всех многоклеточных животных столкнулась с немаленькими проблемами и лимитированиями. Неоспоримо, что для введения в гистологию исторического расклада нужно было было разработать определенный способ сравнительного анализа. Целенаправленное его применение обязано бы было пояснить закономерный, направленный и ограниченный нрав эволюционных преобразований тканей. Такой способ был разработан и успешно принят на вооружение основоположником отечественной эволюционной гистологии А. А. 3аварзиным. А. А. Заварзин был учащимся профессора А. С. Догеля, долго возглавлявшего кафедру гистологии Петербургского университета. Данная кафедра воспитала почти всех первосортных биологов-гистологов и цитологов. Уже в собственной магистерской диссертации в 1913 г. А. А. Заварзин проводит сравнение исследованных им нейрональных взаимоотношений (топографических отношений дерганых клеток и их отростков) в оптических центрах насекомых с изученными раньше нейрональными отношениями в оптических центрах птиц и головоногих моллюсков. Это сравнение выявило принципиальное однообразие организации высокофункционально подобных текстур у адептов 3 далеко отстоящих между собой типов животного царства. В последующем подобные сопоставления прошли А. А, Заварзиным межнейрональными отношениями в спинном мозге позвоночных и брюшной цепочке насекомых и ряде иных отделов психики данных животных. Сравнение эффектов сравнительно-гистологических дел на что же касается статичных тканях психики и динамичных тканях внутренней среды у различных групп животных привело А. А. Заварзина к выводу о плодотворности предложенного им метода сравнения по типу высокофункциональной аналогии. При этом сопоставлении получилось найти принципиальное структурное однообразие в том числе и у далеко отстоящих форм. Оно свидетельствовало про то, что эволюционные переустройства тканей у различных животных происходят грубо говоря сходно, вдоль. Иначе говоря, при преобладающем дивергентном развитии организмов перемены их функционально-аналогичных тканей происходят как правило в некоем, едином для всех групп животных направлении.

 Данные ключевые  положения собственной теории  параллелизма тканевых текстур  А. А. Заварзин еще в 1925 году  иллюстрировал схемой,представленной  на рис. 2, Исходное недифференцированное  на ткани состояние изначальных многоклеточных изображено повторяющий вид круга. Расходящиеся от данного круга лучи отображают нацеленное усложнение формирующихся функционально-аналогичных тканей многоклеточных. 1 из популярных приемов этого усложнения - повышение в составе ткани специальных клеток, что на схеме показано повышением численности линий в исходных лучах, отражающих становление одной ткани. При такой трактовке неплохое обоснование получает и поразительное однообразие подобных тканей у неродственных животных, и еще неравномерное становление тканей у одного животного - наиболее высокий уровень становления 1 при что же касается невысоких уровнях становления иных тканей. По Заварзину, основанием тенденции переустройства тканей в процессе эволюции животных считается, в первую очередь, единая для этого вида тканей высокофункциональная цель (сократимость, интегративная функция, функция обеспечивания постоянства внутренней среды и др.). Так же, тенденцию эволюционных преобразований функционально-аналогичных тканей обусловливается едиными закономерностями организации эукариотных клеток. На основе данных единых качеств и случается у всех животных специализация клеток в направлении реализации какой-нибудь четкой функции.

Нацеленное, закономерное переустройство тканей в сторону наиболее идеального претворения в жизнь ими, нестандартных функций не значит, впрочем, что у всех организмов оно совершается совершенно идентичными, тождественными путями. В этой связи главный задачей сравнительного метода в гистологии считается, по А. А. Заварзину, выяснение данных модификаций у различных групп животных и во-первых у далеко отстоящих в филогенетическом отношении. Сравнение функционально-аналогичных тканей и тканевых текстур у данных животных разрешает обнаружить и единые стандартные показатели их структурной организации и ее вероятные варианты. Последние, учитывая мнение А. А. Заварзина, обусловлены, вроде как, отличительными чертами единого проекта постройки организма, а с иной - отображают именитую пластичность живой материи в реализации единых высокофункциональных задач.

 Совокупность  единых стандартных показателей  организации этой ткани у различных  животных и ее модификаций  у адептов отдельных групп  животных и оформляет эволюционную  динамику данной ткани. Под  данным термином А. А. Заварзин знал исторически обусловленные качества и потенции к совершенствованию в явном направлении функционально-аналогичных тканей во всем разнообразии их проявлений у передовых многоклеточных животных.