Методы исследования в клинической цитологии. Цитологические методы исследования

Женское здоровье требует постоянного вмешательства узких специалистов-медиков. Когда женщина беременна, она обращается за консультацией к гинекологу; когда она рожает - на помощь приходят акушеры. При профосмотрах представительниц прекрасного пола обязательно осматривают маммологи и те же самые гинекологи. Здоровье бесценно, поэтому мы так о нем заботимся. В последнее время такое заболевание, как рак, разрушает все больше радужных надежд на прекрасное будущее. Онкология матки или молочных желез опасна тем, что на первых стадиях ее невозможно определить, если периодически не приходить на осмотры.

Наука цитология в помощь диагностике

Цитология не полностью относится к медицинским наукам. Она, скорее, больше биологическая, но имеет важное значение для диагностики различных болезней. Эта наука занимается тем, что изучает строение и основные функции живых клеток. Под микроскопом определяется весь цикл существования клетки. С самого ее возникновения до старения и смерти. Особое значение уделяется размножению живых клеток, наличию органелл, возникновению каких-либо патологических процессов в их функционировании.

Медицина активно использует наработки этой науки в своих диагностических целях. На сегодняшний день широко применяются цитологические исследования соскоба с шейки матки. Знание о структуре и строении клеток дает возможность разрабатывать инновационные технологии в лечении опасных заболеваний. Цитология стала разделом лабораторных исследований. Она не дает никаких прогнозов, а носит только описательный характер. Новым разделом стала онкоцитология - наука, которая помогает диагностировать новообразования, как только они появились.

Цитологическое исследование в гинекологии

При патологиях шейки матки или подозрениях на них проводится цитологическое исследование мазка. Перед началом и окончанием лечения гинекологических заболеваний, а также при обычном плановом медицинском осмотре мазок на цитологию является обязательным. При этом исследовании оценивается, в каком состоянии находятся клетки шейки матки и другие женские органы.

Впервые такой анализ был произведен в тридцатых годах прошлого века. А первая классификация клеток, взятых на цитологическое исследование, была опубликована в 1954 г. Она несколько раз изменялась, а настоящий ее вариант был разработан в 1988 году. Согласно этой версии, клетки шейки матки разделяются на разные классы, характеризующие степень атипичности, начиная от нормы и заканчивая инвазивным раком. Эти данные имеют большое диагностическое значение и позволяют подобрать наиболее эффективную терапию.

Исследование клеток шейки матки с помощью мазка

Мазок на цитологическое исследование берут при кольпоскопии или вагинальном осмотре. Сама процедура проводится под микроскопом. Клетки эпителия имеют свойство постоянно обновляться, то есть слущиваться. Они появляются в просвете шейки матки и во влагалище. Структура этих клеток такова, что при микроскопии можно определить как здоровые, так и атипичные элементы.

Одним из самых простых и малоинвазивных методов исследования, который не сопровождается неприятными ощущениями, является пап-тест. Эта процедура позволяет обнаружить возможность перерождения клеток шейки матки в рак.

Также при помощи этого теста можно диагностировать опухолевый процесс в других женских органах, например, в матке или яичниках. К сожалению, пап-тест не всегда бывает точным. Бывали ситуации, когда после нескольких отрицательных результатов у женщины все же обнаруживали рак шейки матки. Но, возможно, такие казусы случались из-за неправильного взятия материала. Злокачественное перерождение начинается с нижних слоев и постепенно прорастает вверх. Если же взять только поверхностный слой, то заметить можно только злокачественные изменения на заключительной стадии.

Соскоб для цитологического исследования

Материал на цитологическое исследование мазка берут при помощи щеточки и специального шпателя, которым с нажимом соскабливают клетки, расположенные слоями. Во время этой процедуры на стекло попадает много материала с шейки матки, структура которого при этом не изменяется.

Этот процесс совершенно безболезненный. Соскабливают клетки в нескольких местах и наносят их на предметное стекло. После этого препарат фиксируется специальным раствором и окрашивается красителями. Затем мазок отправляют на исследование.

Результат цитологического исследования может свидетельствовать о наличии атипичных клеток, которые бывают при сильном воспалении или раке.

Как осуществляется исследование клеток шейки матки?

Криокаутеризация - это абсолютно не опасная и безболезненная процедура. Заключается она в том, что специальным зондом замораживаются пораженные участки тканей шейки матки. Затем они отслаиваются.

Также после цитологического исследования шейки матки с помощью соскоба гинеколог может назначить такие дополнительные процедуры, как лазерная терапия и эксцизия патологического участка петлей.

Цитологический метод - основан на микроскопическом изучении клеток, полученных из патологического очага. Забор материала можно произвести путем соскоба, мазка-отпечатка, пункции. При папилломатозных, эрозивных и язвенных поражениях наилучшие результаты достигаются при взятии материала путем соскоба. Для этого шпателем, экскаватором или другим аналогичным инструментом производят поскабливание по поверхности опухоли, предварительно произведя анестезию. Полученный материал помещают на обезжиренное предметное стекло, маркируют его и заполняют направление на цитологическое исследование. Ответ цитолога может носить описательный характер, без указания характера патологического процесса, но если клиническая картина соответствует злокачественному процессу, то несмотря на отрицательный ответ больного следует направить на консультацию в специализированное онкологическое учреждение.

Пункционная биопcия

Пункционная биопcия производится обычно с помощью игл специальной конструкции для биопсии, позволяющих получить «столбик» ткани. После введения иглы в опухоль и вращения мандрена, на конце которого имеются острые режущие ножи или другая подсекающая ткани конструкция» иглу извлекают и биопсированную ткань подвергают цитологическому или гистологическому исследованию

Рентгенография костей лицевого черепа

Рентгенография костей лицевого черепа выполняется по общим правилам. Иногда краниографии в прямой и боковой проекциях достаточно, чтобы решить вопрос об наличии злокачественной опухоли и границах ее распространения. Для уточнения изменений стенок гайморовой пазухи и нижнеглазничного края производят рентгенографию в носоподбородочной (аксиальной) и полуаксиальной проекциях. Для более детального исследования альвеолярного отростка верхней челюсти может быть рекомендована внутриротовая рентгенография. Последняя применяется и при исследовании альвеолярного отростка нижней челюсти. С целью выявления злокачественных опухолей нижней челюсти выполняется рентгенография в передней, боковой и аксиальной проекциях.

У больных раком языка, дна полости рта, щеки, ретромолярной области, области передней дужки, твердого и мягкого неба, кожи лица краниография также является одним из обязатель­ных способов исследования, так как только физикальное обсле­дование пациента позволяет определить истинные границы злокачественного роста, а тем самым и пределы пред­стоящего оперативного вмешательства.

Реакция Вассермана.

Несмотря на большие со­циальные преобразования нашего общества, сифилис по-прежнему остается одним из распространенных заболеваний с преимущественным проявлением в полости рта, с которым прихо­дится встречаться стоматологу. В целях дифференциальной диагностики при подозрении на рак органов полости рта боль­ного необходимо исследовать на реакцию Вассермана. Отрицательный результат исследования в этом случае может рассматриваться как доказательство того, что имеющаяся в полости дуга гумма этиологически не связана с возбудителем сифилиса.

Специальные методы. Биопсия.

Исследование проводят с целью дифференциальной диагностики и определения морфологической структуры новообразования. Поскольку операция удаления злокачественных опухолей челюстно-лицевой области сопровождается, как правило, значительным обезображиванием внешнего вида больного, биопсию при раке лица и полости рта следует рассматривать как одно из важнейших диагностических мероприятий. Она позволяет определить показания к комбинированному лечению.

Биопсия является серьезным вмешательством и при отсутствии опыта, несоблюдении правил выполнения биопсии, может повлечь ряд нежелательных осложнений. Если диагноз злокачественной опухоли не вызывает сомнений, то биопсию выполнять не следует, а больного, не теряя времени на дополнительное исследование, направляют в специализированное учреждение.

В условиях стоматологической поликлиники выполнение биопсии целесообразно для проведения дифференциальной диагностики, когда клиническая картина в большей степени соответствует неопухолевой природе патологического процесса. При выполнении биопсии необходимо хорошее обезболивание, целесообразно проведение проводниковой анестезии, так как инфильтрационная нарушает принципы абластики.

Если опухоль мала, ее иссекают в пределах здоровых тканей целиком. Однако необходимо помнить, что и небольшая злокачественная опухоль характеризуется микроскопическими границами роста. Это обязывает при выполнении биопсии отступить от пальпируемых границ опухоли не менее чем на 2,5- 3 см, в том числе в глубину. При наличии опухоли больших размеров биопсию следует производить с включением в объем подлежащих гистологическому исследованию тканей, как опухоли, так и прилежащего к ней неизмененного эпителия. Такой принцип выполнения биопсии позволит определить выраженность анаплазии клеток новообразования, т. е. степень его недифференцированности, и тем самым степень злокачественности опухоли, ее чувствительности к лучевому лечению и химиотерапии.

В отдельных случаях биопсию проводят как экспресс диагностическое мероприятие. Экспресс-биопсия может выполняться только в условиях, операционной, когда хирург после получения положительного ответа имеет возможность перейти к повышению конкретного объема хирургического вмешательства или сочетанному лечению в виде операции и одномоментного обкалывания тканей радиоактивными иглами. Поскольку биопсия - это операция, ее выполняют при полном соблюдении асептики и антисептики, с использованием местного или общего обезболивания.

При раке органов и тканей лица или полости рта предпочтительно производить биопсию после 2-3 сеансов лучевой терапии. Это позволяет рассчитывать на быстрое образование вокруг опухоли отграничивающего инфильтративного лейкоцитарного вала, снижающего генерализацию опухолевого процесса в ответ на операционную травму.

Цитологическое исследование (греч. kytos вместилище, здесь – клетка + logos учение) – исследование, основанное на изучении с помощью микроскопа особенностей строения клеток, клеточного состава органов, тканей, жидкостей организма человека и животных в норме и при патологических процессах.

Цитологическое исследование широко применяется в биологии для изучения закономерностей строения и жизнедеятельности клетки и в медицине – для диагностики различных заболеваний. Методы цитологического исследования, используемые в судебной медицине, позволяют обнаруживать клеточные элементы повреждённых тканей на различных орудиях, транспортных средствах и др.

Отличие цитологического и гистологического исследований

Диагностическое цитологическое исследование сходно с гистологическим исследованием биопсийного материала по цели (прижизненное распознавание патологического процесса), методической основе (морфологический анализ), объекту исследования (компоненты патологических участков органа и ткани), методам окраски ядра, цитоплазмы и других структурных элементов клетки.

Однако при цитологическом исследовании, в отличие от гистологического, требуется значительно меньшее количество материала (отдельные клетки, их комплексы), из которого можно в течение нескольких минут приготовить цитологический препарат (мазок, отпечаток), как правило, без длительной предварительной обработки и не прибегая к помощи специальной аппаратуры.

Вместе с тем материал, подвергаемый цитологическому исследованию, позволяет оценивать изменения лишь на ограниченном участке. Кроме того, в процессе приготовления мазка нарушаются пространственные взаимоотношения компонентов ткани, сохраняющиеся в гистологическом срезе (лишь изредка в цитологическом препарате обнаруживаются небольшие фрагменты ткани). Таким образом, в тех случаях, когда требуется выявить взаимное расположение клеток и межклеточного вещества в исследуемых тканях, цитологическое исследование уступает гистологическому.

Цитологическое исследование предпочтительнее в тех случаях, когда невозможна или нежелательна биопсия, при необходимости детального изучения особенностей структуры клеток, быстрого получения результата (например, при обследовании больного в условиях поликлиники, массовых проф. осмотрах населения).

Различают цитологическое исследование:

• так называемого эксфолиативного материала (мокрота, моча, сок предстательной железы, смывы из различных органов во время эндоскопии, а также из шейки и полости матки, выделения из молочных желез, соскобы и отпечатки с поверхностей эрозий, язв, свищей, ран, жидкость из суставных и серозных полостей, цереброспинальная и амниотическая жидкость);
• пунктатов (материала, полученного при аспирационной диагностической пункции, преимущественно тонкой иглой)
• отпечатков с удаленных тканей, например поверхности свежего разреза оперативно удаленной или взятой для гистологического исследования ткани.

Область применения

С помощью цитологического исследования оценивают состояние эпителия, мезотелия и степень его пролиферации; гормональную активность у женщин; контролируют степень повреждения опухолевых клеток при лечении злокачественных опухолей, изменение гормонального статуса под влиянием гормональной терапии, следят за динамикой заживления ран и др.

Цитологическое исследование широко применяют во время операции для срочного решения диагностических задач (установления природы патологического процесса, выявления метастазов опухоли или её прорастания в окружающие ткани, наличия клеток опухоли в краях операционного разреза и др.). Значение такого исследования особенно велико при необходимости анализа рыхлых, крошащихся масс, костных и обызвествленных тканей или очень мелких очагов, не пригодных для срочного гистологического исследования.

При диагностике заболеваний различных органов применяют алгоритмы цитологических исследований. При этом цитологическое исследование рассматривают как неотъемлемую часть общего комплекса диагностических мероприятий. Задача алгоритма состоит в получении максимальной объективной цитологической информации в кратчайший срок, без вреда для больного, при минимальном числе исследований.

Алгоритм предусматривает необходимость первоочередного применения наиболее безопасных и эффективных способов получения материала, предпочтительность одномоментных комплексных исследований при обязательном учете особенностей течения патологического процесса, соблюдение принципа преемственности информации.

Ожидаемый результат цитологического исследования зависит от того, насколько правильно получен материал (непосредственно из участка поражения или вблизи него, из участка некроза, кровоизлияния и т. д.). Во многих случаях врач-цитолог лично участвует в проведении пункций и других манипуляций, направленных на получение материала для цитологического исследования.

Способ получения материала

Характер и способ получения материала для цитологического исследования определяется локализацией патологического процесса в том или ином органе (ткани).

При заболеваниях кожи с помощью цитологического исследования изучают соскобы и отпечатки с изъязвленной поверхности, пунктаты из патологических образований.

При поражениях мягких тканей и костей, заболеваниях щитовидной железы и органов кроветворения объектом цитологического исследования являются пунктаты из участков поражения. При заболеваниях нервной системы цитологическому исследованию подвергают цереброспинальную жидкость, при заболеваниях глаза – соскобы с поверхности конъюнктивы, пунктаты из стекловидного тела.

При диагностике заболеваний органов дыхания цитологическому исследованию подлежит мокрота, в том числе и мокрота, выделение которой индуцировано ингаляцией трипсина; материал, полученный путём соскоба, аспирации, смыва, пункции, в том числе лимфатических узлов средостения, во время бронхоскопии и трансторакальной пункции.

С целью цитологической диагностики заболеваний органов пищеварения исследуют смывы из пищевода, желудка, двенадцатиперстной кишки, сигмовидной и прямой кишки («слепой» способ); смывы, полученные под визуальным контролем через катетер, подведённый к участку поражения; соскобы с помощью нейлоновой щетки во время эзофагоскопии, гастроскопии, дуоденоскопии, сигмоскопии, ректоскопии; соскобы и аспирируемый материал из общего желчного и главного панкреатического протоков во время ретроградной эндоскопической панкреатохолангиографии, пунктаты из слюнных желез, печени; пунктаты, соскобы и отпечатки из различных органов брюшной полости при лапароскопии, асцитическая жидкость, полученная при лапароцентезе.

При диагностике заболеваний молочной железы изучают выделения из соска и пунктаты пальпируемых и выявленных с помощью маммографии и термографии не пальпируемых образований.

При диагностике заболеваний мужских половых органов цитологическому исследованию подвергают пунктаты из яичка и предстательной железы.

Цитологическая диагностика заболеваний органов мочевыделения основана на исследовании выделившейся мочи; остаточной мочи, полученной из мочевого пузыря катетером; смывов, соскобов, аспирируемого материала, полученных при цистоскопии и ретроградной катетеризации мочеточника и почечной лоханки, пунктата из почки.

Методы обработки материала и окраски цитологических препаратов разнообразны и зависят от цели исследования. Поскольку результат исследования часто основывается на выявлении тонких повреждений ядерных и цитоплазматических структур, необходима уверенность, что эти изменения не являются артефактами, связанными с нарушением методики обработки и окраски материала. На основании исследования адекватного и репрезентативного материала устанавливают цитологический диагноз. При этом учитывают общую картину, обнаруженную в цитологическом препарате, а не только изменения отдельных клеток, принимают во внимание анамнестические, рентгенологические, эндоскопические и другие данные.

Достоверность цитологического исследования

Как и при любом морфологическом исследовании, достоверность цитологического исследования зависит от чувствительности и специфичности метода, правильности и воспроизводимости результатов. В настоящее время повышение достоверности цитологического диагноза обеспечивается с помощью ряда объективных методов. К ним относятся цитохимические методы исследования, включая цито-спектрофотометрию и иммуноцитохимические тесты, морфометрические методы (кариометрия и цитометрия), математические методы (расчет информативности и весовых коэффициентов цитологических признаков).

Для проведения диагностического цитологического исследования часто используют поляризационную микроскопию, фазово-контрастную микроскопию, люминесцентную микроскопию. В некоторых случаях получаемые для цитологического исследования клетки с успехом культивируют в составе тканевой культуры, при этом они образуют те или иные структуры, характерные для определенной ткани, что нередко облегчает решение дифференциально-диагностических задач.

Важное значение имеет унификация и стандартизация критериев цитологического диагноза. Он может быть утвердительным с чётким определением характера заболевания, предположительным, что должно рассматриваться как указание на необходимость дополнительных диагностических исследований, и отрицательным.

Последний не исключает предполагаемого диагноза, особенно при наличии данных других диагностических методов, свидетельствующих в пользу клинического диагноза. Важным методом оценки данных цитологического исследования является также динамическое наблюдение за клиническим течением болезни после установления цитологического диагноза. Эталоном правильности цитологического диагноза в большинстве случаев являются результаты гистологического исследования. При комплексном использовании цитологического и гистологического исследований удается добиться наиболее высокого уровня достоверности морфологического диагноза.

В настоящее время цитологическое исследование все чаще является самостоятельным методом диагностики во многих областях медицины. Ниже дана краткая характеристика особенностей цитологического исследования в онкологии, акушерстве и гинекологии, хирургии.

Цитологическое исследование в онкологии

Цитологическое исследование в онкологии позволяет устанавливать принадлежность клеток к злокачественной опухоли на основании обнаружения в них большинства признаков злокачественности (полиморфизм клеток, ядер, ядрышек, атипия ядер, нарастание числа митозов и др.). Цитологическая картина обычно отражает особенности гистологического строения опухоли, степень её дифференцировки, а иногда и гистогенетические особенности. Цитологическая верификация новообразований базируется на современных гистологических классификациях опухолей с учетом возможностей цитологического метода.

Являясь эффективным методом диагностики на любом этапе прогрессии опухоли, цитологическое исследование позволяет:

1. Определить характер и степень пролиферации эпителия, мезотелия, а также наблюдать в динамике за характером клеточных изменений.
2. Диагностировать злокачественные опухоли практически любой локализации и клинической стадии (этому способствует развитие эндоскопической техники, позволяющей производить целенаправленное исследование органов, ранее недоступных морфологическому исследованию без операции).
3. Устанавливать гистологическую форму доброкачественных и злокачественных опухолей, а также степень дифференцировки злокачественной опухоли, что имеет значение для выбора рационального метода лечения и оценки прогноза заболевания.
4. Определять распространённость злокачественной опухоли, констатируя её прорастание в соседние органы, распознавая метастазы в лимфатические узлы и другие органы.
5. Оценить чувствительность опухоли к лечебным воздействиям (лучевой терапии, химиотерапии, иммунотерапии), что важно при разработке рациональных методов лечения и динамическом контроле за его результатами.

Цитологические исследования применяются при массовых проф. осмотрах населения с целью раннего выявления предопухолевых заболеваний и опухолей. Для более эффективного использования цитологического исследования в этой области разрабатываются автоматизированные статистические и проточные сканирующие системы, связанные с ЭВМ. Автоматизированный анализ цитологических препаратов способствует объективизации и стандартизации критериев цитологической диагностики.

Цитологическое исследование для установления точного диагноза опухоли осуществляется преимущественно в онкологических учреждениях. При биопсии опухолей различной локализации рационально проводить параллельно с гистологическим цитологическое исследование биопсированного кусочка, что улучшает результаты морфологических исследования опухолей.

Достоверность цитологического исследования при раке желудка, легкого, молочной и щитовидной желез, шейки матки, мочевого пузыря, прямой кишки, при злокачественных опухолях кожи, мягких тканей и костей составляет более 80%. Цитологическое исследование позволяет решать дифференциально-диагностические задачи не только при опухолях, но и при гиперпластических, метапластических, диспластических изменениях эпителия, реактивных и пролиферативных изменениях других тканей, устанавливать характер различных неопухолевых заболеваний.

Цитологическое исследование в акушерстве и гинекологии

Цитологическое исследование в акушерстве и гинекологии проводится с целью изучения клеток эпителия влагалища (кольпоцитологическое исследование), влагалищной части шейки матки, капала шейки матки и слизистой оболочки тела матки, исследования пунктата (или аспирированного материала) из опухолей женских половых органов с целью выявления особенностей гормонального статуса, предопухолевых заболеваний и рака женских половых органов.

Материалом для цитологического исследования служат влагалищные мазки, мазки-отпечатки, смывы из влагалища, поверхностные соскобы со слизистой оболочки женских половых органов, аспирированный материал из эндометрия и тканевые пунктаты (из опухолей яичников и др.). Чаще всего используют кольпоцитологическое исследование влагалищных мазков (метод Папаниколау).

Показаниями к его применению являются различные заболевания женских половых органов, при которых предполагают те или иные гормональные нарушения. Кроме того, кольпоцитологическое исследование используют для установления фаз менструального цикла, диагностики беременности, контроля за её динамикой, выявления угрозы прерывания и перенашивания беременности.

Цитологическая картина влагалищного отделяемого (мазков или смывов) зависит от суммы гормональных воздействий (эстрогенных, гестагенных, андрогенных). Влагалищный мазок состоит из клеток различных слоёв эпителия слизистой оболочки влагалища. В нем иногда встречаются также эндоцервикальные, эндометриальные клетки, эритроциты, многоядерные клетки, продукты ферментативной деятельности клеток (эстеразы, кислая фосфатаза, бета-глюкуронидаза и др.), лейкоциты, палочки Дедерлейна, клеточный детрит.

Мазки берут из заднего или задне-бокового свода влагалища с помощью деревянного шпателя, ватным или марлевым шариком, браншей пинцета или стеклянной пипеткой с резиновым баллоном. У детей и девственниц используют для этой цели желобоватый зонд, можно использовать также ушную ложечку.

За сутки до взятия мазка обследуемая не должна производить какие-либо влагалищные манипуляции и иметь половые сношения. Мазок наносят на стекло, вместе с каплей изотонического раствора хлорида натрия, и затем с помощью другого стекла размазывают её тонким слоем. Фиксацию производят подсушиванием в смеси равных частей 96% этилового спирта и эфира. Для полихромной окраски мазок лучше фиксировать смесью 97% изопропилового спирта (1/2 ч.) и ледяной уксусной кислоты (21/2 ч.).

Существуют простые и сложные методы окраски мазка. К простым методам относят окраску гематоксилин-эозином, раствором метиленового синего, фуксином и по Романовскому-Гимзе. К сложным – полихромную окраску (модифицированный метод Папаниколау-Шора), комбинированные методы окраски, окраску крезиловым фиолетовым.

Для характеристики влагалищного мазка учитывают количественное соотношение клеточных элементов с помощью специальных индексов. Наиболее часто используют кариопикнотический индекс – отношение ороговевших клеток с пикнотичным ядром к общему числу клеток; ацидофильный (эозинофильный) индекс – процент ацидофильных (эозинофильных) клеток по отношению ко всем сосчитанным; базальный индекс – процентное содержание в мазке базофильных клеток и ряд других индексов.

Кольпоцитограмма – сводные данные о характере влагалищного мазка с указанием его реакции, процентного содержания клеток разных слоёв влагалищного эпителия и наличия других элементов, например эритроцитов, гистиоцитов, лейкоцитов и др.

У новорожденных в первые 5 дней жизни под влиянием эстрогенов матери влагалищные мазки состоят преимущественно из промежуточных и базофильных клеток, с 5-го по 8-й день, когда эстрогенная стимуляция со стороны матери ослабевает, происходит десквамация клеток, и в мазке могут появиться эритроциты, с 8-го по 14-й день мазки приобретают атрофический характер, который сохраняется до 8-9-летнего возраста, когда появляются единичные поверхностные базофильные и ацидофильные клетки.

В препубертатном периоде в мазке поверхностные клетки появляются уже в большем количестве. Увеличение ацидофильного индекса – признак скорого наступления первой менструации. Цитологическая картина влагалищного мазка претерпевает изменения также в соответствии с фазами менструального цикла.

Характеризуя влияние гормонов на цитологическую картину влагалищного мазка, можно сказать, что эстрогены оказывают пролиферативное действие, проявляющееся в появлении плоских изолированных клеток поверхностного эпителия. Прогестерон способствует обратному развитию цитологической картины (десквамация, появление промежуточных клеток и их скоплений). А ндрогены вызывают «старение» мазка – пролиферацию базального и отчасти промежуточного слоя.

На цитологическую картину влагалищного мазка оказывают влияние и негормональные факторы (кератинизация влагалища, цервициты, кольпиты, спринцевания, особенно с использованием химических средств, вагинальное применение лекарственных препаратов, колец, внутриматочных противозачаточных средств). Существует зависимость между гистологической картиной слизистой оболочки влагалища и цитологической картиной влагалищного мазка. Имеется также определенная (не менее выраженная) связь цитологической картины влагалищного мазка с изменениями в эндометрии.

Однако некоторые исследователи отмечают известные расхождения между картиной влагалищного мазка и характером изменений в эндометрии, особенно при нарушениях менструального цикла. При необходимости кольпоцитограмма может быть заменена уроцитограммой, так как слизистая оболочка мочевого пузыря претерпевает сходные со слизистой оболочкой влагалища изменения (вследствие общности развития из урогенитального синуса).

Цитологическое исследование в хирургии

Цитологическое исследование в хирургии применяют чаще с целью изучения в динамике раневого экссудата. При этом удается установить характер раневого процесса, проследить эффективность обработки раны и динамику её заживления, оценить, в известной мере, иммунные свойства организма, его местные регенераторные возможности. При трофических язвах появление в препаратах-отпечатках лимфоцитов и моноцитов свидетельствует об эффективности проводимого лечения, хорошем прогнозе; наличие в экссудате большого числа плазматических клеток указывает на затяжное течение процесса.

Разработаны критерии для интерпретации цитологических данных при посттравматических и осложненных послеоперационных ранах, актиномикотических свищах, сифилитических язвах.

Большая медицинская энциклопедия 1979 г.

	Поиск по сайту «Ваш дерматолог»

Методы исследований по использованию светового (оптического) микроскопа называют световой микроскопией . Базируются на том, что сквозь прозрачный или полупрозрачный объект исследований проходят лучи света. Дает возможность изучать общий план строения клетки и отдельных ее органелл, размеры которых не меньше 200 нм. Современные световые микроскопы имеют кратность увеличения объекта в 2-3 тыс. раз. Существуют разные виды световой микроскопии: поляризационная, флуоресцентная, ультрафиолетовая, фазово-контрастная и т. п. Под световым микроскопом можно наблюдать общее строение клеток или определенные процессы их жизнедеятельности – движение клетки, деление, перемещение цитоплазмы и т. п. Возможно прижизненное изучение клетки.

Метод электронной микроскопии

Исследование клетки с помощью электронного микроскопа называется электронной микроскопией . Способна увеличивать изображение объектов до 500 000 раз и больше. Позволяет изучать мелкие объекты, органеллы маленьких размеров (рибосомы и т. п.), строение плазматических мембран. Для электронной микроскопии препараты определенным образом обрабатывают (преимущественно тяжелыми металлами). После этого органеллы и прочие клеточные структуры приобретают разную степень поглощения электронов и потому выделяются на экране или фотопленке.

Электронный микроскоп подобен по принципу конструкции световому. В магнитном поле вместо потока света движется поток электронов от катода к аноду, который ускоряется высоким различием потенциалов между полюсами. Электромагниты выполняют роль линз. Они могут изменять направление движения электронов, собирать (фокусировать) их в пучок и направлять его на объект исследования. Часть электронов может рассеиваться, отражаться, поглощаться, взаимодействовать с объектом или проходить через него без изменений. Электроны попадают на люминесцентный экран (возбуждают его свечение), или на особую фотопленку (можно фотографировать изображение объекта).

Метод трансмиссионной электронной микроскопии

Метод трансмиссионной электронной микроскопии – при рассеивании пучка электронов объектом создается изображения на флуоресцентном экране микроскопа. Чем больше способность рассеивать поток электронов тем или иным участком, тем более темными они выглядят на экране.

Метод растровой (сканирующей) электронной микроскопии

Метод растровой (сканирующей) электронной микроскопии позволяет изучить трехмерное изображение поверхности клетки вследствие пробегания пучка электронов по поверхности объекта.

Метод меченых атомов

Метод меченых атомов: для изучения места хода тех или других биохимических процессов в клетку вводят вещество, в котором один из атомов определенного элемента замещен его радиоактивным изотопом (кислорода, углерода, азота, фосфора). С помощью особых приборов, способных фиксировать эти изотопы, определяют локализацию и характер биохимических процессов, можно проследить за миграцией изотопов в клетке.

Метод фиксирования живых объектов

Метод фиксирования живых объектов используют, применяя определенные вещества (формалин, спирты и т. п.), или быстрым замораживанием, или высушиванием.

Особыми красителями окрашивают отдельные структуры фиксированных клеток. Эти красители окрашивают только определенные структуры клетки, что позволяет получить их контрастную окраску.

Метод центрифугирования

Метод центрифугирования применяют для изучения отдельных клеточных структур. Измельченные объекты размещают в центрифуге. При очень быстрых оборотах эти объекты будут оседать слоями, так как разные клеточные структуры имеют неодинаковую плотность.

Более плотные органеллы будут оседать на дне. Слои разделяют и изучают в отдельности.

Клеточный уровень организации жизни

§ 16. История изучения клетки. Методы цитологических исследований.

История изучения клетки.

Мир клеток оставался полностью неизвестным до середины XVII в., пока люди не научились шлифовать линзы и использовать их для расширения возможностей зрения.

Одним из первых создателей микроскопа был Роберт Гук физик, метеоролог, биолог, инженер, архитектор. В 1665 г. он издал альбом рисунков под названием «макрография», в котором были представлены его наблюдения под микроскопом.

Одним из одаренных современников Гука был голландец Антони ван Левенгук, который создал 200 микроскопов собственной особой конструкции. Левенгук добился увеличения объектов в 270 раз и сделал выдающиеся открытия.

Роберт Броун в 1833 г. открыл в клетке ядро. После 1825 г. Ян Пуркинье разработал эффективные методики приготовления и окраски препаратов для микроскопической техники.

Клеточную теорию предложил для растений в 1837 г. немецкий ботаник Матиас Шлейден, а распространил на животный мир его друг, физиолог Теодор Шванн. Несколько позже ее дополнил Рудольф Вирхов, который в 1885 г. сформулировал положение «Каждая клетка происходит из клетки».

В середине XIX в. клеточная теория стала общепризнанной и основой для науки о клетке - цитологии. К концу XIX в. было открыто много компонентов клеток. Ученые описали их и дали им названия.

Но в 1945 г. цитологи впервые заглянули в клетки с помощью электронного микроскопа и увидели много неизвестных ранее структур. Итак, решающая роль в развитии цитологии принадлежит новым открытием в других науках, в частности в физике.

Методы цитологических исследований.

Основным методом является метод световой микроскопии. Он предусматривает применение светового микроскопа, но рассмотреть под световым микроскопом можно только специально приготовленные цитологические препараты.

Для приготовления препаратов цитологи используют предметные стекла и специально подготовленные объекты, которые можно рассматривать.

Чаще всего эти структуры бесцветные, поэтому их необходимо красить специальными красителями, каждый раз разными, в зависимости от того, какие структуры желательно увидеть.

Существуют два метода: метод приготовления давлений препаратов - исследуемый объект просто раздавливается в один слой между предметным и накрывным стеклом, и метод приготовления тонких срезов, состоящие из одного слоя клеток.

Для изучения живых клеток применяют метод фазово-контрастной микроскопии. Он базируется на том, что отдельные участки прозрачной клетки отличаются друг от друга по плотности и светопреломления.

Изучая живые клетки, применяют также метод флуоресцентной микроскопии. Смысл его заключается в том, что целый ряд веществ обладают способностью светиться при поглощении ими световой энергии. Например, если в флуоресцентный микроскоп рассматривать клетки растений, то на темно-синем теле будет видно красные зерна, ярко светятся, - это хлоропласты.

Существует метод, в котором используются меченые изотопы - метод авторадиографии - регистрации веществ, меченных изотопами. С помощью этого метода можно увидеть, к каким частям клетки попадают вещества, меченные радиоактивными изотопами.

Метод электронной микроскопии открыл цитолог те структуры клетки, которые имеют размеры, меньше длины световой волны. Благодаря этому методу появилась возможность рассмотреть вирусы и органеллы, на которых происходит синтез белка (рибосомы).

Цитологи могут также получать и изучать различные компоненты клеток с помощью фракционирования клеток. Клетку сначала разрушают, а затем выделяют клеточные структуры, используя специальное устройство - центрифугу.

Метод использования культуры клеток является методом длительного хранения и выращивания в специальных питательных средах клеток, тканей, небольших органов или их частей, выделенных из организма человека, животного или растения. Важным преимуществом этого метода является возможность наблюдения за жизнедеятельностью клеток с помощью микроскопа.

Значение цитологических методов в диагностике и лечении заболеваний человека.

1) Цитологические методы применяются в медицине для исследования физиологического состояния организма человека на основе изучения строения клеток. Они используются для выявления заболеваний крови, распознавания злокачественных и доброкачественных опухолей, многих заболеваний органов дыхания, пищеварения, мочевыделения, нервной системы и их лечение.

2) Стволовая клетка - это незрелая клетка, способная к самообновлению и развитию в специализированные клетки организма. Во взрослом организме стволовые клетки содержатся в основном в костном мозге и в очень небольшом количестве во всех органах и тканях. Их можно использовать для лечения многих заболеваний.

§ 17. Строение клеток прокариот и эукариот.

Единство строения клеток.

Содержание любой клетки отделен от внешней среды особой структурой - плазматической мембраной (плазмалемма). Эта обособленность позволяет создавать внутри клетки совсем особая среда, не похоже на то, что его окружает. Поэтому в клетке могут происходить те процессы, которые не происходят нигде, их называют процессами жизнедеятельности.

Внутренняя среда живой клетки, ограниченное плазматической мембраной, называется цитоплазмой. Она включает гиалоплазму (основную прозрачную вещество) и клеточные органеллы, а также различные непостоянные структуры - включения. К органелл, которые есть в любой клетке, относятся также рибосомы, на которых происходит синтез белка.

Строение клеток эукариот.

Эукариоты - это организмы, клетки которых имеют ядро. Ядро - это самая органеллы эукариотической клетки, в которой хранится и из которой переписывается наследственная информация, записанная в хромосомах. Хромосома - это молекула ДНК, интегрированная с белками. В ядре содержится ядрышко - место, где образуются другие важные органеллы, участвующих в синтезе белка - рибосомы. Но рибосомы только формируются в ядре, а работают они (т.е. синтезируют белок) в цитоплазме. Часть из них находится в цитоплазме свободно, а часть прикрепляется к мембран, образуют сетку, которая получила название эндоплазматической.

Рибосомы - немембранни органеллы.

Эндоплазматическая сеть - это сеть канальцев, ограниченных мембранами. Существует два типа: гладкая и гранулярная. На мембранах гранулярной эндоплазматической сети расположены рибосомы, поэтому в ней происходит синтез и транспортировки белков. А гладкая эндоплазматическая сеть - это место синтеза и транспортировки углеводов и липидов. На ней рибосом нет.

Для синтеза белков, углеводов и жиров необходима энергия, которую в эукариотической клетке производят «энергетические станции» клетки - митохондрии.

Митохондрии - двомембранни органеллы, в которых осуществляется процесс клеточного дыхания. На мембранах митохондрий окисляются органические соединения и накапливается химическая энергия в виде особых энергетических молекул (АТФ).

В клетке также есть место, где органические соединения могут накапливаться и откуда они могут транспортироваться, - это аппарат Гольджи, система плоских мембранных мешочков. Он участвует в транспортировке белков, липидов, углеводов. В аппарате Гольджи образуются также органеллы внутриклеточного пищеварения - лизосомы.

Лизосомы - одномембранни органеллы, характерные для клеток животных, содержат ферменты, которые могут расщеплять белки, углеводы, нуклеиновые кислоты, липиды.

В клетке могут быть органеллы, не имеющие мембранной строения, например рибосомы и цитоскелет.

Цитоскелет - это опорно-двигательная система клетки, включает микрофиламенты, реснички, жгутики, клеточный центр, который производит микротрубочки и центриоли.

Существуют органеллы, характерные только для клеток растений, - пластиды. Бывают: хлоропласты, хромопласты и лейкопласты. В хлоропластах происходит процесс фотосинтеза.

В клетках растений также вакуоли - продукты жизнедеятельности клетки, являющиеся резервуарами воды и растворенных в ней соединений. В эукариотических организмов относятся растения, животные и грибы.

Строение клеток прокариот.

Прокариоты - одноклеточные организмы, в клетках которых нет ядра.

Прокариотические клетки малы по размерам, сохраняют генетический материал в форме кольцевой молекулы ДНК (нуклеоидом). В прокариотических организмов относятся бактерии и цианобактерии, которые раньше называли сине-зелеными водорослями.

Если в прокариот происходит процесс аэробного дыхания, то для этого используются специальные выпячивание плазматической мембраны - мезосомы. Если бактерии фотосинтезирующие, то процесс фотосинтеза происходит на фотосинтетических мембранах - тилакоидов.

Синтез белка в прокариот происходит на рибосомах. В прокариотических клетке мало органелл.

Гипотезы происхождения органелл эукариотических клеток.

Прокариотические клетки появились на Земле раньше, чем эукариотические.

1) симбиотические гипотеза объясняет механизм возникновения некоторых органоидов эукариотической клетки - митохондрий и фотосинтезирующих пластид.

2) Инвагинацыонная гипотеза - утверждает, что происхождение эукариотической клетки исходит из того, что предковой формы был аэробный прокариот. Органеллы в нем возникли в результате впячивания и отслоение частей оболочки с последующей функциональной специализацией в ядро, митохондрии, хлоропласты других органелл.

§ 18. Клеточные мембраны. Транспортировки веществ через мембраны. Поверхностный аппарат клетки, его функции.

Клеточные мембраны.

Биологические мембраны - это тонкие смежные структуры молекулярных размеров, расположенные на поверхности клеток и субклеточных частей, а также канальцев и пузырьков, пронизывающих протоплазму. Функция биологических мембран - регулирование транспортировки ионов, сахаров, аминокислот и других продуктов обмена веществ.

В основе любой мембраны лежит двойной слой фосфолипидов.

Однако билипидный слой - это еще не готова мембрана, а лишь ее основа. С билипидного слоем должны связаться белки, называемые мембранными белками. Именно мембранные белки определяют многие свойства мембран. Входят в состав мембран и углеводы, образуют комплексы с белками или липидами. Мембрана состоит из слоя билипидив, в котором плавают (или закреплены) белковые молекулы, образуя в нем своеобразную мозаику.

Строение мембраны соответствует ее функциям: транспортной, барьерной и рецепторной.

1) Барьерная функция. Мембрана является барьером, который предотвращает поступление в клетки различных химических веществ и других агентов.

2) Рецепторные функции. Поверхность мембраны имеет большой набор рецепторов, делающих возможными специфические реакции с различными агентами.

3) Транспортная функция. Через мембрану идет транспорт ионов и веществ.

Покрывая клетку и отделяя ее от окружающей среды, биологические мембраны обеспечивают целостность клеток и органелл. Она поддерживает неравномерное распределение ионов калия, натрия, хлора и других ионов между протоплазмой и окружающей средой.

Особенно важной мембраной в клетке является плазмалемма - поверхностная мембрана. Она выполняет барьерную, транспортную, рецепторную, сигнальную функции.

Транспортировки веществ через мембраны.

Существуют два активных процесса: экзоцитоз и эндоцитоз.

Из клетки вещества выводятся с помощью экзоцитоза - слияние внутриклеточных пузырьков с плазматической мембраной. В клетку вещества могут попадать посредством эндоцитоза. В процессе эндоцитоза плазматическая мембрана образует вогнутости и вырасти, которые потом, отслаивая, превращаются в пузырьки или вакуоли.

Различают два типа эндоцитоза:

- Пиноцитоз - поглощение жидкости и растворенных веществ с помощью небольших пузырьков;

- Фагоцитоз - поглощение крупных частиц, таких как микроорганизмы или остатки клеток.

В случае фагоцитоза образуются большие пузыри, которые называются вакуолями.

Молекулы проходят через мембраны благодаря процессам: простой диффузии, облегченной диффузии, активному транспортировке.

Простая диффузия - это пример пассивного транспортировки, проходит из зоны с большей концентрацией молекул в зону с меньшей концентрацией. Путем простой диффузии в клетку проникают неполярные (гидрофобные) вещества, растворимые в липидах, и мелкие незаряженные молекулы (например, вода). Однако большинство веществ переносится через мембрану с помощью погруженных в нее транспортных белков. Различают две формы обращения: облегченная диффузия и активное транспортировки.

Облегченная диффузия обусловлена ​​градиентом концентрации, и молекулы движутся согласно этому градиента. Однако молекула заряжена, то на ее транспортировку влияет как градиент концентрации, так и мембранный потенциал.

Активное транспортировки - это перенос растворенных веществ против градиента концентрации с использованием энергии АТФ. Энергия необходима потому, что вещество должно двигаться, вопреки своему естественному стремлению двигаться по диффузией, в противоположном направлении. Примером может служить натрий-калиевый насос. По законам диффузии ионы Nа постоянно движутся внутрь клетки, а ионы К + - из клетки. Нарушение необходимой концентрации этих ионов влечет за-гибель клетки.

Поверхностный аппарат клетки.

Разновидность клеток прокариот и эукариот состоит из частей: поверхностного аппарата, цитоплазмы, ядерного аппарата.

Поверхностный аппарат клетки выполняет три функции, универсальные для всех видов клеток: барьерную, транспортную, рецепторную. Он может осуществлять и ряд специфических функций (например, механическая тургорного функция клеточной стенки в растительных клетках). Поверхностный аппарат клеток состоит из систем: плазматической мембраны, надмембранный комплекса и субмембранного (т.е. пидмембранного) опорно-сократительного аппарата.

Плазматическая мембрана, или плазмалемма, - это основная, универсальная для всех клеток система поверхностного аппарата. Под ней расположена субмембранна система, которая участвует в трансмембранному транспортировке и рецепции и является частью цитоплазмы.

Надмембранная структура поверхностного аппарата осуществляют взаимодействие клеток с внешней средой или с другими клетками. У клеток животных надмембранный комплекс, или гликокаликс, играет важную роль в рецепторной функции клеток. Гликокаликс состоит из углеводов, он сравнительно тонкий и эластичный.

К производным надмембранным структурам принадлежит клеточная стенка. Ее должны клетки растений, грибов и бактерий. Клеточная стенка растений содержит целлюлозу, грибов - хитин, бактерий - муреин. Она достаточно жесткая, не сжимается. Через клеточную стенку проходит вода, соли, молекулы многих органических веществ. Явление плазмолиза и деплазмолиза в клетках растений.

Плазмолиз - это отделение цитоплазмы от оболочки при погружении клетки в гипертонический, т.е. концентрированные извне, раствор. Если животные клетки погрузить в гипертонический раствор, то они сжимаются. Иногда плазмолизованые клетки остаются живыми. Если погрузить такие клетки в воду, в которой концентрация солей ниже, чем в клетке, происходит деплазмолиз.

Деплазмолиз - это возвращение цитоплазмы клеток растений из состояния плазмолиза в исходное состояние.