ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΖΩΩΝ Ι ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΙΣΤΟΛΟΓΙΑΣ-ΕΜΒΥΟΛΟΓΙΑΣ. Παύλος Μακρίδης, επίκουρος καθηγητής

Transcript

1 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΖΩΩΝ Ι ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΙΣΤΟΛΟΓΙΑΣ-ΕΜΒΥΟΛΟΓΙΑΣ Παύλος Μακρίδης, επίκουρος καθηγητής

2 Ιστός : ομάδα παρόμοιων κυττάρων που μαζί με την εξωκυτταρική μήτρα εκτελούν μια συγκεκριμένη λειτουργία Παράδειγμα: Εντερικό επιθήλιο Όργανο : σύνολο ιστών που εκτελούν μία ή περισσότερες λειτουργίες. Ένα είδος ιστών έχει το πρωταρχικό ρόλο Παράδειγμα: πεπτικός σωλήνας

3 ΣΥΜΜΕΤΡΙΑ ΣΩΜΑΤΟΣ 1. Σφαιρική συμμετρία: κάθε επίπεδο που διέρχεται από το κέντρο του σώματος το διαιρεί σε δύο όμοια μέρη 2. Ακτινωτή συμμετρία: Δύο ή με περισσότερα επίπεδα διαιρούν το σώμα σε δυο όμοια μέρη 3. Αμφίπλευρη συμμετρία: Ένα μόνο επίπεδο διαιρεί το σώμα σε δυο όμοια μέρη

4 Ραχιαίο Πρόσθιο Οπίσθιο Κοιλιακό Οβελιαίο επίπεδο Μετωπιαίο επίπεδο Εγκάρσιο επίπεδο Τα επίπεδα συμμετρίας σε ζώο αμφίπλευρης συμμετρίας

5 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΙΣΤΟΛΟΓΙΑΣ-ΕΜΒΥΟΛΟΓΙΑΣ Ιστοί Κατά την εμβρυική ανάπτυξη οι βλαστικές στιβάδες διαφοροποιούνται σε 4 είδη ιστών: Επιθηλιακός ιστός: προέρχεται και από τα 3 βλαστικά δέρματα Συνδετικός ιστός: προέρχεται από το μεσόδερμα Μυϊκός ιστός: προέρχεται από το μεσόδερμα Νευρικός ιστός: προέρχεται από το εξώδερμα

6 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΙΣΤΟΛΟΓΙΑΣ Ιστοί 1.Επιθηλιακός ιστός Κύτταρα με ελάχιστη μεσοκυττάρια ουσία ανάμεσά τους Εμφανίζουν πολικότητα με τη βάση τους στη βασική μεμβράνη και την κορυφή του επιθήλιου ελεύθερη Σχηματισμός συνεχόμενων υμένων της εξωτερικής επιφάνειας του σώματος (επιδερμίδα), ή εσωτερικών κοιλοτήτων και κοίλων οργάνων (π.χ., έντερο, στομάχι, αιμοφόρα αγγεία). Μεμβράνες, Αδένες Τύποι επιθηλίου 1.1 Καλυπτήριο επιθήλιο Ανάλογα με το σχήμα των επιφανειακών κυττάρων του διακρίνεται σε: Πλακώδες: κύτταρα πεπλατυσμένα με τη διάσταση του πλάτους μεγαλύτερη εκείνης του ύψους. Το ίδιο σχήμα παρουσιάζει και ο πυρήνας τους. Κυβοειδές: ταυτόσημο ύψος και πλάτος και πυρήνα υποστρόγγυλο, τοποθετημένο στο κέντρο του κυττάρου. Κυλινδρικό: διάσταση του ύψους διπλάσια έως πενταπλάσια περίπου εκείνης του πλάτους. Πλακώδες Κυβοειδές Κυλινδρικό

7 Ανάλογα με τον τρόπο που διατάσσονται τα κύτταρα στο χώρο, το επιθήλιο διακρίνεται στους εξής τύπους: Μονόστιβο: διάταξη κυττάρων σε μία στιβάδα. Πολύστιβο: διάταξη κυττάρων σε περισσότερες από μία κυτταρικές στιβάδες. Ψευδοπολύστιβο: ουσιαστικά μονόστιβο επιθήλιο, με τα κύτταρα να εφάπτονται στη βασική μεμβράνη και τους πυρήνες σε διαφορετικά επίπεδα, παρέχοντας έτσι την ψευδή εντύπωση των πολλαπλών στιβάδων. Μια ιδιαίτερη περίπτωση είναι το μεταβατικό επιθήλιο που επενδύει εσωτερικά τα τοιχώματα του ουροποιητικό σύστημα Μεταβατικό

8 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΙΣΤΟΛΟΓΙΑΣ Ιστοί 1. Επιθηλιακός ιστός Τύποι επιθηλίου 1.1 Καλυπτήριο επιθήλιο Λειτουργεί ως: α. Μεταφορικό β. Απορροφητικό και εκκριτικό γ. Προστατευτικό Πολύστιβο πλακώδες - Μη κερατινοποιημένο στο στόμα, στον κόλπο και στη μήτρα - Κερατινοποιημένο σε επιδερμίδα Μονόστιβο πλακώδες π.χ. σε κάψα του Bowman στο νεφρό Μονόστιβο κυλινδρικό π.χ. χοληδόχος κύστη Μονόστιβο κυβοειδές π.χ. στα θυλάκια του θυρεοειδούς αδένα Μονόστιβο επιθήλιο αμφιβίου Βλεφαροειδές επιθήλιο Ψευδοπολυστιβο κυλινδρικό (κροσσωτό) π.χ. αναπνευστικό

9 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΙΣΤΟΛΟΓΙΑΣ Ιστοί 1. Επιθηλιακός ιστός 1.2 Αδενικό επιθήλιο: Περιέχει εκκριτικά κύτταρα/αδένες: - Μονοκύτταροι αδένες = ανάμεσα στα κύτταρα του καλυπτηρίου του βλεννογόνου και αποτελούνται από τα βλεννογόνα καλυκοειδή κύτταρα (goblet cells). - Πολυκύτταροι αδένες Οι Πολυκύτταροι αδένες διακρίνονται σε ενδοκρινείς (το έκκριμα μεταφέρεται στο αίμα) και εξωκρινείς αδένες (το έκκριμα μεταφέρεται σε παρακείμενη επιφάνεια). Οι εξωκρινείς αδένες διακρίνονται σε απλούς (ένας πόρος) και σύνθετους (με πολλούς διακλαδιζόμενους πόρους) Ανάλογα με τη μορφολογία τους οι εξωκρινείς αδένες διακρίνονται σε σωληνοειδείς και κυψελοειδείς. Οι πολυκύτταροι αδένες διακρίνονται σε: Α) απλοί σωληνοειδείς, σχιστοί αδένες (π.χ., γαστρικοί και μηριαίοι) Β) απλοί σωληνοειδείς σπειροειδείς (π.χ., ιδρωτοποιοί αδένες) Γ) απλοί κυψελοειδείς ή βοτρυοειδείς αδένες (π.χ., βλεννογόνοι αδένες της στοματικής κοιλότητας) Δ) απλοί σωληνο-κυψελοειδείς, σχιστοί αδένες (π.χ., μαστικός αδένας, προστάτης, δακρυϊκοί αδένες) Ε) σωληνο-κυψελοειδείς, σύνθετοι αδένες (υπογνάθιοι αδένες, πάγκρεας, μαστικός αδένας).

10 Εξωκρινείς αδένες: τα προϊόντα έκκρισης είναι ποικίλα (πεπτικά ένζυμα, γάλα, ορμόνες, χημικοί διαβιβαστές, βλέννα, κλπ.) Μεροκρινής έκκριση: η διαδικασία έκκρισης των προϊόντων των εξωκρινών αδένων, η οποία αφήνει άθικτο το κύτταρο, π.χ., ιδρωτοποιοί αδένες. Αποκρινής έκκριση: η διαδικασία έκκρισης των προϊόντων των εξωκρινών αδένων, κατά την οποία παρατηρείται ταυτόχρονη αποβολή τμήματος της μεμβράνης και του κυτταροπλάσματος, μαζί με εκκριτικά σταγονίδια. Ολοκρινής έκκριση: η διαδικασία έκκρισης των προϊόντων των εξωκρινών αδένων, κατά την οποία το κύτταρο μεταβάλλεται σε έκκριμα, π.χ., σμηγματογόνοι αδένες. Ενδοκρινείς αδένες = τα προϊόντα έκκρισης είναι πρωτεϊνες, πολυπεπτίδια, ή στεροειδή. Ρυθμίζουν: τις μεταβολικές λειτουργίες του οργανισμού την ταχύτητα χημικών αντιδράσεων στα κύτταρα τη διαπερατότητα της κυτταρικής μεμβράνης την εκκριτική λειτουργία των κυττάρων επινεφρίδια Θηλάκια ( π.χ. θυρεοειδής)

11 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΙΣΤΟΛΟΓΙΑΣ Ιστοί 1. Επιθηλιακός ιστός- Τύποι αδενικού επιθηλιακού ιστού 1.2 Αδενικό επιθήλιο: Περιέχει εκκριτικά κύτταρα/αδένες: Καλυκοειδές κύτταρο Ιδρωτοποιοί αδένες (απλοί εσπειραμένοι σωληνοειδείς) Σμηγματογόνος αδένας (κυψελοειδής)

12 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΙΣΤΟΛΟΓΙΑΣ 2. Συνδετικός ιστός Χαρακτηριστικό των συνδετικών ιστών είναι ότι περιέχουν άφθονη μεσοκυττάρια ουσία (μήτρα) στην μορφή ινών και άλλων ουσιών (γλυκοπρωτεΐνες, πρωτογλυκάνες και γλυκοσαμινογλυκάνες) Ανήκουν ιστοί με διαφορετικές λειτουργίες και κοινή προέλευση: σκελετικοί ιστοί (χονδρικός, οστίτης), το αίμα, τένοντες, η δερμίς και ο λιπώδης ιστός Ελαστική ίνα Ίνα κολλαγόνου Ινοβλάστης

13 Eίδη συνδετικού ιστού: i. Αραιός ή χαλαρός = ακανόνιστο δίκτυο λεπτών ινών (κυρίως κολλαγόνων) με άφθονη θεμέλια ουσία και από πολλά κύτταρα. Απαντά ως συνδετικό υπόστρωμα στα διάκενα μεταξύ των οργάνων γύρω από τα αγγεία και τα νεύρα. ii. Πυκνός = άφθονες κολλαγόνες ίνες, λίγα ινοκύτταρα, με λίγη εως καθόλου θεμέλια ουσία. Παράλληλες κολλαγόνες ίνες κανονικός πυκνός Ακανόνιστες κολλαγόνες ίνες ακανόνιστος πυκνός iii. Λιπώδης = πολυγωνικά ή σφαιρικά κύτταρα με λίπος σε ομάδες iv. Βλεννώδης = μόνο στο έμβρυο, με άφθονη βλεννώδη θεμέλια ουσία v. Δικτυωτός = δικτυωτές ίνες και μεσεγχυματικά κύτταρα ή δυκτυωτά vi. Ελαστικός = ελαστικές ίνες vii. Χρωματοφόρος = στα κατώτερα σπονδυλωτά κυρίως, με κοκκία χρωστικής. Στα ανώτερα σπονδυλωτά παρατηρείται στον αγγειώδη χιτώνα του οφθαλμού και στο δέρμα των θηλαστικών.

14 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΙΣΤΟΛΟΓΙΑΣ 2. Συνδετικός ιστός Χαλαρός συνδετικός ιστός (αιμοφόρα αγγεία με βέλη) Πυκνός, ακανόνιστος συνδετικός ιστός από χόριο δέρματος ανθρώπου (ινοβλάστες με βέλη) Ινώδης συνδετικός ιστός ουράς ποντικού Πυκνός, κανονικός συνδετικός ιστός (τένοντας) Δικτυωτός συνδετικός ιστός (φλοιός επινεφριδίου)

15 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΙΣΤΟΛΟΓΙΑΣ 2. Συνδετικός ιστός Λευκός λιπώδες συνδετικός ιστός. Φαιός λιπώδες συνδετικός ιστός. Λιπώδες συνδετικός ιστός νεαρού θηλαστικού ζώου (πυρήνες με βέλη). Ελαστικές ίνες. Ίνες κολλαγόνου.

16 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΙΣΤΟΛΟΓΙΑΣ 2.1 Χονδρικός ιστός - Χόνδροι Βασικό χαρακτηριστικό: η απουσία αιμοφόρων αγγείων και νεύρων (μόνο στον περιχόνδριο ιστό) Συμπαγής, εύκαμπτος συνδετικός-στηρικτικός ιστός, που δέχεται τις πιέσεις χωρίς παραμόρφωση Στηρίζει μαλακούς ιστούς, Εξασφαλίζει ολισθηρή επιφάνεια για τις αρθρώσεις Συμμετέχει στην ανάπτυξη και αύξηση των μακρών οστών Αποτελείται από μεσοκυττάρια θεμέλια ουσία και κύτταρα (χονδροβλάστες και χονδροκύτταρα) Περιβάλλεται από το περιχόνδριο (συνδετικός ιστός με αγγεία και νεύρα για τη θρέψη του χόνδρου, καθώς και χονδροβλάστες, με δυνατότητα σχηματισμού νέου χόνδρου (απουσία περιχόνδριου στον αρθρικό χόνδρο)

17 Περιχόνδριο Ίνα κολλαγόνου υαλοειδής ελαστικός - ινώδης χόνδρος Οι χόνδροι διακρίνονται σε: Υαλοειδείς: απορροφούν τους κραδασμούς και απαντούν κυρίως σαν προσωρινός σκελετός κατά την εμβρυική ανάπτυξη, στον επιφυσιακό δίσκο των μακρών οστών, στις αρθρικές επιφάνειες των αρθρώσεων και στο στηρικτικό ιστό της αναπνευστικής οδού Ελαστικούς: παρέχουν ελαστικότητα και ευκαμψία και απαντούν στο πτερύγιο του αυτιού, στο τοίχωμα του έξω ακουστικού πόρου, στην ευσταχιανή σάλπιγγα, στην επιγλωττίδα του λάρυγγα Ινώδεις: δεν έχουν περιχόνδριο και απαντούν στους μεσοσπονδύλιους δίσκους, στις προσφύσεις των τενόντων στα οστά, στις συγχονδρώσεις των πλατεών οστών της πυέλου

18 Ινώδες χόνδρος (ίνες κολλαγόνου σε γραμμές) Υαλοειδής χόνδρος (οστεοβλάστες, Ο, και περιχόνδριο, Π) Ελαστικός χόνδρος

19 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΙΣΤΟΛΟΓΙΑΣ 2.1 Χονδρικός ιστός - Χόνδροι Ινώδες χόνδρος (ίνες κολλαγόνου σε γραμμές) Ινώδες χόνδρος Οστό σε ανάπτυξη και χόνδρος Υαλώδες χόνδρος (οστεοβλάστες, Ο, και περιχόνδριο, Π)

20 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΙΣΤΟΛΟΓΙΑΣ 2.2 Οστίτης ιστός - Οστά Εξειδικευμένος στηρικτικός-συνδετικός ιστός (σκληρή σύσταση και ακαμψία, λόγω της παρουσίας αλάτων ασβεστίου στην εξωκυττάρια θεμέλια ουσία). Αποτελείται από εξωκυττάρια (ή μεσοκυττάρια) θεμέλια ουσία και κύτταρα (οστεοβλάστες, οστεοκύτταρα και οστεοκλάστες) Οστεοβλάστες συνθέτουν το οργανικό τμήμα της εξωκυττάριας θεμέλιας ουσίας του οστού (κολλαγόνο, γλυκοζαμινογλυκάνες) και συμβάλλουν στην εναπόθεση των ανόργανων συστατικών βρίσκονται στην επιφάνεια της οστικής δοκίδας όταν εγκλωβιστούν στο οστεοειδές που συνθέτουν μεταβάλλονται σε οστεοκύτταρα. Οστεοκύτταρα προέρχονται από τις οστεοβλάστες (μέσα στα οστικά βοθρία) μέσω ενός συστήματος μικροσωληνίσκων και των κυτταροπλασματικών αποφυάδων τους επικοινωνούν με τα αγγεία του περιόστεου και του σωλήνα του Havers γιά θρέψη και ανταλλαγή μηνυμάτων συντηρούν τη μεσοκυττάρια θεμέλια ουσία. Οστεοκλάστες προέρχονται από τα μονοκύτταρα του αίματος είναι γιγαντοκύτταρα με πολλούς πυρήνες και άφθονο κυτταρόπλασμα απορροφούν οστό μετά από προσκόλλησή τους στην ελεύθερη επιφάνειά του οστού, στα βοθρία του Howship. Λειτουργίες των οστών μηχανική στήριξη του σώματος, κίνηση του σώματος με τη βοήθεια των μακρών οστών, προστασία ευαίσθητων οργάνων, όπως ο εγκέφαλος, η καρδιά, οι πνεύμονες και ο νωτιαίος μυελός, μεταβολική αποθήκη, κυρίως για τα άλατα ασβεστίου και φωσφόρου.

21

22 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΙΣΤΟΛΟΓΙΑΣ 2.2 Οστίτης ιστός - Οστά Οστίτης ιστός ανθρώπου Οστεοβλάστες Οστεοκύτταρα Οστεοκλάστες

23 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΙΣΤΟΛΟΓΙΑΣ 2.3 Αίμα και Λέμφος Διακρίνεται σε Πλάσμα (90% νερό μαζί με πρωτεϊνες, γλυκόζη, λιπίδια, μη-πρωτεϊνικές αζωτούχες ενώσεις), Ορό (πλάσμα, χωρίς ινοδωγόνο) και έμμορφα συστατικά (ερυθροκύτταρα, λευκοκύτταρα, αιμοπετάλια η θρομβοκύτταρα) Λέμφος = κυκλοφορεί στα λεμφαγγεία και στα λεμφογάγγλια και βοηθά στην κυκλοφορία των λεμφοκυττάρων και των άλλων ανοσολογικών παραγόντων Αίμα ανθρώπου (ερυθροκύτταρα απύρηνα) Αίμα πτηνού (ερυθροκύτταρα εμπύρηνα) Αίμα ψαριού (ερυθροκύτταρα εμπύρηνα) Ερυθροκύτταρα και αιμοπετάλια (βέλη) Διάφοροι τύποι λευκοκυττάρων

24 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΙΣΤΟΛΟΓΙΑΣ-ΕΜΒΥΟΛΟΓΙΑΣ 3. Μυϊκός ιστός Αποτελείται από μυϊκές ίνες (επιμηκυσμένα κύτταρα του ιστού με σαρκόπλασμα, αντί για κυτταρόπλασμα, και λίγη θεμέλια ουσία μεταξύ τους) οι οποίες διακρίνονται σε λείες, γραμμωτές και μυϊκές ίνες της καρδιάς. Γραμμωτοί μύες/μυϊκές ίνες εκτελούν γρήγορη, ισχυρή και συνήθως εκούσια συστολή. παρουσιάζουν αραιοχρωματικές και πυκνοχρωματικές ζώνες, που δίνουν την εντύπωση εγκάρσιων γραμμώσεων φέρουν ωοειδείς πυρήνες συνήθως στην περιφέρεια των κυττάρων κάτω από την κυτταρική μεμβράνη Καρδιακός μυς/μυϊκές ίνες κυλινδρικά και επιμήκη κύτταρα με ένα ή δυο το πολύ κεντρικούς πυρήνες και αποφυάδες ο μόνος μυς με δυνατότητα συστολής ακόμα και αν καταργηθεί η νεύρωσή του Λείοι μυς/μυϊκές ίνες εκτελούν συνεχείς ακούσιες, παρατεταμένες συστολές μικρής ισχύος απαντούν στα τοιχώματα των αιμοφόρων αγγείων, της αναπνευστικής οδού και των λοιπών κοίλων σπλάγχνων. οι δομικές μονάδες του συστέλλονται συνολικά και όχι μεμονωμένα. Γραμμωτός μυς Καρδιακός μυς Λείοι μύες αιμοφόρων αγγείων Λείοι μύες γαστρεντερικού (αριστερά) και αναπνευστικού (δεξιά) συστήματος.

25 Λείοι μυς/μυϊκές ίνες Καρδιακός μυς/μυϊκές ίνες Γραμμωτοί μύες/μυϊκές ίνες

26 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΙΣΤΟΛΟΓΙΑΣ-ΕΜΒΥΟΛΟΓΙΑΣ 3. Μυϊκός ιστός Λείος ακούσιος μυς (σε αποδιάταξη) Εγκάρσια τομή μυός και τένοντα Ραβδωτός μυς

27 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΙΣΤΟΛΟΓΙΑΣ-ΕΜΒΥΟΛΟΓΙΑΣ 4. Νευρικός ιστός Νευρικά κύτταρα/νευρώνες. Η στήριξη και η απομόνωση των νευρικών κυττάρων εκτελείται από τα νευρογλοιακά κύτταρα/νευρογλοία. Νευρώνας Σώμα (περικάρυο) Αποφυάδες, δενδρίτες και νευρίτη Έλυτρα Νευρίτης με ένα ή περισσότερα έλυτρα = νευρική ίνα Εξωτερικό έλυτρο = έλυτρο Shwann (κύτταρα Shwann) Εσωτερικό έλυτρο = μυελώδες έλυτρο Παρουσία μυελώδους ελύτρου = εμμύελες ίνες Απουσία μυελώδους ελύτρου = αμύελες ίνες Διακόπτονται σε κανονικά διαστήματα σε σημεία Ranvier. που ονομάζονται κόμβοι του Νεύρα: δεσμίδες νευρικών ινών του περιφερικού νευρικού συστήματος, με ποικίλο πάχος, συνδεόμενες με συνδετικό ιστό. Γάγγλια: συνάθροιση πολλών νευρικών κυττάρων έξω από το νευρικό σύστημα. Τύποι νευρώνων Μονόπολος Δίπολος Πολύπολος

28 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΙΣΤΟΛΟΓΙΑΣ 4. Νευρικός ιστός Επιμήκης τομή νεύρου Τομή νωτιαίου μυελού και νευρικά κύτταρα Νευρώνας με πυρήνα (Π), αδρό ενδοπλασματικό δίκτυο (ΟΝ, ουσία του Nissl) και νευράξονα (A)