Методы для изучения тканей животного

К основным объектам изучения анатомии домашних животных относятся домашние млекопитающие:

1) лошадь домашняя (equus caballus);

2) крупный рогатый скот (bos Taurus);

3) мелкий рогатый скот: овца домашняя (ovis aries) и коза домашняя (capra hircus);

4) свинья домашняя (Sus domestica);

домашняя птица: куры (gallus domesticus), утки (anas domesticus), гуси, индейки, цесарки…).

Однако ветврачам необходимо так же знать строение тела и других видов животных (олени, буйволы, верблюды, пушные звери, лабораторные животные…), с которыми он может иметь дело. А если учесть работу ветспециалиста в условиях зоопарка, зверопитомника или цирка, то здесь потребуются более обширные знания, начиная с амфибий, рептилий и кончая приматами.

К методам, с помощью которых осуществляется изучение строения тела животного, относятся:

1. Препарирование — это традиционный метод исследования, который предусматривает вскрытие и рассечение тела для выделения какого-то органа, сосуда…

2. Морфометрия— изучает строение и форму тела и органов путем измерения. Измеряя массу, объем, длину, ширину, толщину…органа можно проследить как орган формируется. Проводится статобработка с использованием ЭВМ.

3. Метод инъекции — это введение в кровеносные сосуды, полые органы (желудок, сердце) различных отвердевающих масс. Метод инъекции часто сочетается с просветлением, когда орган после специальной обработки делается прозрачным, а инъецируемые массы окрашиваются в различные цвета (красный, синий..). Широко используется инъекция сосудов с последующим растворением тканей в кислотах (коррозионный метод), в результате получают слепки изучаемых образований.

4. Метод микроскопии, т.е. изучение строения органа при помощи стереоскопической лупы, микроскопа для выявления более детального строения органа. Метод микроскопии часто сочетают с окрашиванием тканей и клеток различными красителями (гематоксилин, эозин).

5. Рентгенологические методы дают возможность изучать строение тела при помощи рентгеновских лучей, которые задерживаются по-разному определенными тканями, органами. Так, например, костная ткань, задерживая рентгеновский лучи, дает возможность получить изображение скелета головы, туловища, конечностей.

6. Эндоскопические методы позволяют осмотреть внутреннюю поверхность полых органов (пищевода, желудка..) через естественные отверстия с помощью специальных приборов (трубок), оснащенных осветителями и оптическими системами.

7. Ультразвуковые методы позволяют выявить особенности строения внутренних органов при помощи ультразвуковых колебаний, отражающихся от них.

8. Томографические (компьютерная, магнитно-резонансная) методы позволяют получить послойные изображения тела с помощью вращающейся вокруг него рентгеновской трубки.

9. Прижизненное изучение строение тела животного возможно также при помощи внешнего осмотра, ощупывания (пальпации), выстукивания (перкуссия) и выслушивания (аускультации).

10. Экспериментальный метод, т.е. изучается строение организма в результате воздействия какого-либо фактора (например, изучается адаптация скелета животного к условиям ограничения двигательной активности, высокогорья, космического пространства…). Позволяет понять механизмы восстановительных и компенсаторных процессов, резервные возможности органов и тканей. Нормальная анатомия изучает адаптацию органов и тканей к различным факторам, а патологическая – реакцию тканей и органов на воздействие этих факторов (А.В.Жаров).

Структурные элементы организма

Организм животного имеет сложное строение и состоит из клеток, тканей и органов. Все эти структуры взаимосвязаны между собой, при этом клетки (наименьшие структурные единицы, представляющие собой упорядоченную систему биополимеров) образуют ткани (группы клеток, которые имеют сходное строение и выполняют одну функцию). В организме выделяют четыре вида тканей: эпителиальные, ткани внутренней среды, мышечные и нервная ткани. Соединяясь между собой эти ткани образуют органы. Органы по функции объединяются в системы, аппараты и из них построен организм. Организм – это сложная, живая система, находящаяся постоянно в процессе обмена веществ и энергии с внешней средой и обладающая способностью к саморазвитию (онтогенез), саморегуляции (адаптация), самовосстановлению (регенерация) и размножению.

Клетки Ткани Органы Системы и аппараты органов Организм

Цитология Гистология АНАТОМИЯ Эмбриология

Строение клетки вы будете изучать, когда будете проходить цитологию; строение тканей — когда будете разбирать гистологию; строение органов, систем органов и аппаратов вы будете изучать в анатомии, а строение организма на ранних стадиях развития вы будете изучать в эмбриологии. Все эти 4 дисциплины (цитология, гистология, анатомия и эмбриология) объединяют единым понятием морфология. Сам термин «морфология» был предложен в 1817 г. немецким поэтом и естествоиспытателем Иоганом Гёте и сейчас под морфологией понимают строение организма на различных уровнях, начиная от клетки и до систем и аппаратов органов. Итак, что такое орган ?

Орган(лат. organum от греч. organon-орудие) – это часть организма, которая построена из взаимосвязанных тканей, имеет определенную форму и выполняет специфическую функцию.Например, печень в основном построена из эпителиальной ткани, располагается в брюшной полости, разделена на 4 доли и синтезирует желчь, которая участвует в переваривании липидов.

Читайте также: Обивка мебели антивандальная ткань для обивки мебели

В каждом органе одна ткань является главной (рабочей). Она выполняет основную функцию органа: для мышц- это мышечная ткань, для головного мозга- нервная ткань, для желез- эпителиальная. Эта ткань составляет паренхиму органа.

1) Parenchyma – рабочая часть органа. Кроме нее в каждом органе еще имеются

2) Nervi (нервы), которые усиливают или ослабляют функцию органа.

3) Vasa (сосуды кровеносные и лимфатические), по которым в орган доставляются питательные вещества и кислород.

4) Stroma (соединительнотканная строма), которая образует каркас органа и состоит из оболочки (Tunica) и перегородок (Trabeculaе). Именно по перегородкам внутрь органа проникают нервы и сосуды.

Органы, имеющие общее происхождение, сходное строение и выполняющие единую функцию, составляют систему органов.Выделяют следующие системы органов:

1) Костная система (скелет) состоит из соединенных в определенной последовательности костей, которые образуют каркас тела животного.

2) Мышечная система, объединяющая скелетные мышцы и их вспомогательные приспособления, обеспечивает передвижение животного.

3) Общий (кожный) покров и его производные защищают организм от вредного воздействия внешней среды (микробов, вирусов…).

4) Пищеварительная система объединяет органы, в которых происходит переваривание пищи и всасывание питательных веществ в кровь.

5) Дыхательная система включает органы, обеспечивающие поступление в организм кислорода и удаление из него углекислого газа.

6) Мочевыделительная система состоит из органов, с помощью которых организм освобождается от конечных продуктов обмена.

7) Половая система включает органы размножения, которые обеспечивают продолжение и сохранение вида данного животного.

8) Сердечно-сосудистая система обеспечивает в основном транспортировку питательных веществ, гормонов и кислорода к тканям и органам.

9) Кроветворная (гемопоэтическая) и иммунная система состоит из органов, в которых происходит образование клеток крови и осуществляется защита организма.

10) Нервная система и анализаторы объединяют организм в единое целое и обеспечивают его приспособление к условиям внешней среды, т.е. адаптацию.

Выделяют также аппараты органов. В аппарате органы связаны единой функцией, но могут иметь разное строение и происхождение.

1) Опорно-двигательный аппарат объединяет костную и мышечную системы, обеспечивая передвижение животного.

2) Система органов пищеварения, объединяясь с жевательными мышцами, мышцами брюшного пресса и т.д., формирует пищеварительный аппарат.

3) Система органов дыхания, объединяясь с органами респираторной моторики (грудная клетка, дыхательная мускулатура…), формирует дыхательный аппарат.

2) Мочеполовой аппарат объединяет мочевыделительную и половую системы, которые связаны между собой по развитию и местоположению.

3) Эндокринный аппарат, объединяет железы внутренней и смешенной секреции, которые выделяют в кровь биологически активные вещества – гормоны.

Системы и аппараты органов в зависимости от морфо-функциональных особенностей объединяются в три группы:

1) В соматическую группу входят опорно-двигательный аппарат и органы кожного покрова. Они образуют стенки тела – сому (лат.soma).

2) В висцеральную группу входят пищеварительная, дыхательная системы и мочеполовой аппарат. В совокупности они составляют внутренние органы (лат. Viscera), которые располагаются большей частью в естественных полостях тела.

3) В интегрирующую группу входят эндокринный аппарат, сердечно-сосудистая, кроветворная, нервная системы. Сердечно-сосудистая система пронизывает все органы и ткани, выполняя транспортную функцию. Через нее осуществляет гуморальную регуляцию эндокринный аппарат. Нервная система регулирует и координирует деятельность всех систем, в т.ч. сосудистой и эндокринной, обеспечивая целостность организма и связь его с окружающей средой.

Дата добавления: 2016-11-28 ; просмотров: 2307 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Методы исследования живых клеток и тканей

Изучение живых клеток и тканей позволяет получить наиболее полную информацию об их жизнедеятельности — проследить движение, процессы деления, разрушения, роста, дифференцировки и взаимодействия клеток, продолжительность их жизненного цикла, реактивные изменения в ответ на действие различных факторов.

Прижизненные исследования клеток в организме (in vivo).Одним из при­жизненных методов исследования является наблюдение структур в живом организме. С помощью специальных просвечивающих микроскопов-иллюми­наторов, например, можно изучать в динамике циркуляцию крови в мик­рососудах. После проведения анестезии у животного объект исследования (например, брыжейка кишечника) выводят наружу и рассматривают в мик­роскопе, при этом ткани должны постоянно увлажняться изотоническим раствором натрия хлорида. Однако длительность такого наблюдения огра­ничена. Лучшие результаты дает метод вживления прозрачных ка­мер в организм животного.

Наиболее удобным органом для вживления таких камер и последующего на­блюдения является ухо какого-либо животного (например, кролика). Участок уха с прозрачной камерой помещают на предметный столик микроскопа и в этих услови­ях изучают динамику изменения клеток и тканей в течение продолжительного вре­мени. Таким образом могут изучаться процессы выселения лейкоцитов из кровенос­ных сосудов, различные стадии образования соединительной ткани, капилляров, нервов и другие процессы. В качестве естественной прозрачной камеры можно ис­пользовать глаз экспериментальных животных. Клетки, ткани или образцы органов помещают в жидкость передней камеры глаза в угол, образованный роговицей и радужкой, и могут наблюдаться через прозрачную роговицу. Таким образом была произведена трансплантация оплодотворенной яйцеклетки и прослежены ранние стадии развития зародыша. Обезьянам были пересажены небольшие кусочки матки и изучены изменения слизистой оболочки матки в различные фазы менструального цикла.

Читайте также: Термоусадочной тканью марки 5360 79

Широкое применение нашел метод трансплантации клеток кро­ви и костного мозга от здоровых животных-доноров животным-реципиен­там, подвергнутым смертельному облучению. Животные-реципиенты после трансплантации оставались живыми вследствие приживления донорских клеток, образующих в селезенке колонии кроветворных клеток. Исследова­ние числа колоний и их клеточного состава позволяет выявлять количество родоначальных кроветворных клеток и различные стадии их дифференци­ровки. С помощью метода колониеобразования установлены источники раз­вития для всех клеток крови.

Витальное и суправитальное окрашивание.При витальном (прижиз­ненном) окрашивании клеток и тканей краситель вводят в организм жи­вотного, при этом он избирательно окрашивает определенные клетки, их органеллы или межклеточное вещество. Например, с помощью трипанового синего или литиевого кармина выявляют фагоциты, а с помощью ализа­рина — новообразованный матрикс кости.

Суправитальным окрашиванием называют окрашивание живых клеток, выделенных из организма. Таким способом выявляют молодые фор­мы эритроцитов — ретикулоциты крови (краситель бриллиантовый крези-ловый голубой), митохондрии в клетках (краситель зеленый янус), лизосомы (краситель нейтральный красный).

Исследования живых клеток и тканей в культуре (in vitro).Этот метод является одним из самых распространенных. Выделенные из организма че­ловека или животных клетки, маленькие образцы тканей или органов по­мещают в стеклянные или пластмассовые сосуды, содержащие специальную питательную среду, — плазму крови, эмбриональный экстракт, а так­же искусственные среды. Различают суспензионные культуры (клет­ки взвешены в среде), тканевые, органные и монослойные культуры (эксплантированные клетки образуют на стекле сплошной слой). Обеспечи­ваются стерильность среды и температура, соответствующая температуре тела. В этих условиях клетки в течение длительного времени сохраняют ос­новные показатели жизнедеятельности — способность к росту, размноже­нию, дифференцировке, движению. Такие культуры могут существовать многие дни, месяцы и даже годы, если обновлять среду культивирования и пересаживать жизнеспособные клетки в другие сосуды. Некоторые виды клеток благодаря изменениям в их геноме могут сохраняться и размножать­ся в культуре, образуя непрерывные клеточные линии. В разработку методов культивирования клеток и тканей большой вклад внесли А. А. Максимов, А. В. Румянцев, Н. Г. Хлопин, А. Д. Тимофеевский, Ф. М. Лазаренко. В на­стоящее время получены клеточные линии фибробластов, миоцитов, эпи-телиоцитов, макрофагов и др., которые существуют многие годы.

Использование метода культивирования позволило выявить ряд зако­номерностей дифференцировки, злокачественного перерождения клеток, клеточных взаимодействий, взаимодействий клеток с вирусами и микроба­ми. Показана возможность хрящевых клеток формировать в культуре меж­клеточное вещество и способность клеток надпочечников продуцировать гормоны. Культивирование эмбриональных тканей и органов дало возмож­ность проследить развитие кости, кожи и других органов. Разработана мето­дика культивирования нервных клеток.

Особую значимость метод культуры тканей имеет для проведения эк­спериментальных наблюдений на клетках и тканях человека. Взятые из организма человека клетки при пункции или биопсии могут в культуре тканей использоваться для определения пола, наследственных заболева­ний, злокачественного перерождения, выявления действия ряда токсич­ных веществ.

В последние годы клеточные культуры широко применяются для гиб­ридизации клеток.

Разработаны методы разделения тканей на клетки, выделение отдельных типов клеток и их культивирования.

Вначале ткань превращают в суспензию клеток путем разрушения межклеточных контактов и межклеточного матрикса с помощью протеолитических ферментов (трип­син, коллагеназа) и соединений, связывающих Са 2+ (с помощью ЭДТА — этиленди-аминтетрауксусной кислоты). Далее полученную суспензию разделяют на фракции клеток различных типов с помощью центрифугирования, позволяющего отделить более тяжелые клетки от легких, большие от малых, или путем прилипания клеток к стеклу или пластмассе, способность к которому у различных типов клеток неодина­кова. Для обеспечения специфического прилипания клеток к поверхности стекла ис­пользуют антитела, специфически связывающиеся с клетками одного типа. Прилип­шие клетки затем отделяют, разрушая матрикс ферментами, при этом получают взвесь однородных клеток. Более тонким методом разделения клеток является мече-ние антителами, связанными с флюоресцирующими красителями. Меченые клетки отделяются от немеченых с помощью сортера (электронного флюоресцентно-активи­руемого клеточного анализатора). Клеточный анализатор сортирует в 1 с около 5000 клеток. Выделенные клетки можно изучать в условиях культивирования.

Читайте также: Спандекс ткань что это такое синтетика

Метод культивирования клеток позволяет изучать их жизнедеятельность, раз­множение, дифференцировку, взаимодействие с другими клетками, влияние гор­монов, факторов роста и др.

Культуры обычно готовят из суспензии клеток, полученной вышеописанным методом диссоциации ткани. Большинство клеток неспособны расти в суспензии, им необходима твердая поверхность, в качестве которой используют поверхность пластиковой культуральной чашки, иногда с компонентами внеклеточного матрик-са, например коллагена. Первичными культурами называют культуры, приготовлен­ные непосредственно после первого этапа фракционирования клеток, вторичны­ми — культуры клеток, пересаженные из первичных культур в новую среду. Можно последовательно перевивать клетки в течение недель и месяцев, при этом клетки сохраняют характерные для них признаки дифференцировки (например, клетки эпителия образуют слои). Исходным материалом для клеточных культур обычно слу­жат эмбриональные ткани и ткани новорожденных.

В качестве питательных сред используют смеси солей, аминокислот, витами­нов, лошадиной сыворотки, экстракт куриных эмбрионов, эмбриональную сыво­ротку и др. В настоящее время разработаны специальные среды для культивирова­ния различных типов клеток. Они содержат один или несколько белковых факторов роста, необходимых клеткам для жизнедеятельности и размножения. Например, для роста нервных клеток необходим фактор роста нервов (ФРН).

У большинства клеток в культуре наблюдается определенное число делений (50-100), а затем они погибают. Иногда в культуре появляются мутантные клетки, которые размножаются бесконечно и образуют клеточную линию (фибробласты, эпителиоциты, миобласты и др.). Мутантные клетки отличаются от раковых клеток, также способных к непрерывному делению, но могущих расти без прикрепления к твердой поверхности. Раковые клетки в культуральных чашках образуют более плот­ную популяцию, чем популяции обычных клеток. Аналогичное свойство можно вызвать экспериментально у нормальных клеток путем трансформации их опухоле-родными вирусами или химическими соединениями, при этом образуются неопла-стически трансформированные клеточные линии. Клеточные линии нетрансформи-рованных и трансформированных клеток можно длительно сохранять при низких температурах (-70 °С). Генетическую однородность клеток усиливают клонировани­ем, когда из одной клетки при ее последовательном делении получают большую колонию однородных клеток. Клон — это популяция клеток, происходящих из од­ной клетки-предшественника.

Клеточные гибриды.При слиянии двух клеток различных типов образу­ется гетерокарион — клетка с двумя ядрами. Для получения гетерока-риона суспензию клеток обрабатывают полиэтиленгликолем или инактиви-рованными вирусами для повреждения плазмолемм клеток, после чего клет­ки способны к слиянию. Например, неактивное ядро эритроцита курицы становится активным (синтез РНК, репликация ДНК) при слиянии кле­ток и переносе в цитоплазму другой клетки, растущей в культуре ткани. Ге­терокарион способен к митозу, в результате чего образуется гибридная клет­ка.Оболочки ядер у гетерокариона разрушаются, и их хромосомы объеди­няются в одном большом ядре.

Клонирование гибридных клеток приводит к образованию гибридных клеточных линий, которые используются для изучения генома. Например, в гибридной клеточной линии «мышь — человек» установлена роль хромо­сомы 11 человека в синтезе инсулина.

Гибридомы.Клеточные линии гибридом используют для получения мо-ноклональных антител. Антитела вырабатываются плазмоцитами, которые образуются из В-лимфоцитов при иммунизации. Определенный вид анти­тел получают при иммунизации мышей конкретными антигенами. Если клонировать такие иммунизированные лимфоциты, то можно получить большое количество однородных антител. Однако время жизни В-лимфоци­тов в культуре ограничено. Поэтому производят их слияние с «бессмертны­ми» опухолевыми клетками (В-лимфомы). В результате образуются гибридо мы (гибрид-клетка, с геномом от двух разных клеток; ома — окончание в названиях опухолей). Такие гибридомы способны размножаться длительно в культуре и синтезировать антитела определенного вида. Каждый клон гиб­ридомы является источником моноклональных антител. Все молекулы анти­тел данного вида обладают одинаковой специфичностью связывания анти­генов. Можно получать моноклональные антитела против любого белка, содержащегося в клетке, и использовать их для установления локализации белков в клетке, а также для выделения белка из смеси (очистка белков), что позволяет исследовать структуру и функцию белков. Моноклональные антитела применяют также в технологии клонирования генов.

Антитела можно использовать для изучения функции различных моле­кул, вводя их через плазмолемму непосредственно в цитоплазму клеток тонкой стеклянной пипеткой. Например, введение антител к миозину в цитоплазму оплодотворенной яйцеклетки морского ежа останавливает раз­деление цитоплазмы.

Технология рекомбинантных ДНК.Классические генетические методы позволяют изучать функцию генов, анализируя фенотипы мутантных орга­низмов и их потомства. Технология рекомбинантных ДНК дополняет эти методы, позволяет проводить детальный химический анализ генетического материала и получать в больших количествах клеточные белки.

Методы гибридизации широко используют в современной биологии для изучения структуры генов и их экспрессии.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

• Свежие записи
  • Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
  • Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
  • Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
  • Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
  • Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом