Мозг человека под микроскопом. Костная и хрящевая, жировая, мышечная и нервные ткани. А вот так клетки лёгких выглядят ещё ближе

Раковые клетки развиваются из здоровых частиц организма. Они не проникают в ткани и органы извне, а являются их частью.

Под действием неизученных до конца факторов злокачественные формирования перестают реагировать на сигналы и начинают вести себя по-другому. Изменяется и внешний вид клетки.

Злокачественная опухоль формируется из одной клетки, которая стала раковой. Происходит это из-за видоизменений, происходящих в генах. Большинство злокачественных частиц имеют 60 и более мутаций.

Перед окончательным преобразованием в раковую клетку, она проходит ряд трансформаций. В результате них часть патологических ячеек гибнет, но единицы выживают и становятся онкологическими.

При мутации нормальной клетки она переходит в стадию гиперплазии, затем атипичной гиперплазии, превращается в карциному. Со временем она становится инвазивной, то есть перемещается по организму.

Что такое здоровая частица

Принято считать, что клетки являются первой ступенью в организации всех живых организмов. Они отвечают за обеспечение всех жизненных функций, например роста, обмена веществ, передачи биологической информации. В литературе их принято называть соматическими, то есть теми, которые составляют все тело человека, кроме тех, которые принимают участие в половом размножении.

Частицы, из которых состоит человек, очень разнообразны. Однако они обладают рядом общих признаков. Все здоровые элементы проходят одни и те же стадии своего жизненного пути. Начинается все с рождения, затем происходит процесс созревания и функционирования. Заканчивается гибелью частицы в результате срабатывания генетического механизма.

Процесс самоуничтожения называется апоптозом, он происходит без нарушения жизнеспособности окружающих тканей и воспалительных реакций.

За свой жизненный цикл здоровые частицы делятся определенное количество раз, то есть они начинают воспроизводиться, только если есть необходимость. Происходит это после получения сигнала к делению. Лимит делений отсутствует у половых и стволовых ячеек, лимфоцитов.

Пять интересных фактов

Злокачественные частицы формируются из здоровых тканей. В процессе своего развития, они начинают существенно отличаться от обычных клеток.

Ученым удалось выявить основные особенности частиц онкоформирования:

Бесконечно делится – паталогическая клетка все время удваивается и увеличивается в размерах. Со временем это приводит к образованию опухоли, состоящей из огромного числа копий онкологической частицы.
Клетки отделяются друг от друга и существуют автономно – они теряют молекулярную связь между собой и перестают держаться вместе. Это приводит к перемещению злокачественных элементов по организму и их оседанию на различных органах.
Не может управлять своим жизненным циклом – за восстановление клетки отвечает белок р53. В большинстве раковых ячеек этот белок неисправен, поэтому управление жизненным циклом не налажено. Специалисты называют такой дефект бессмертием.
Отсутствие развития – злокачественные элементы утрачивают сигнал с организмом и занимаются бесконечным делением, не успевая созревать. Из-за этого в них образуются множественные генные ошибки, влияющие на их функциональные способности.
Каждая клетка имеет разные внешние параметры – патологические элементы формируются из различных здоровых частей организма, которые имеют свои особенности во внешности. Поэтому они отличаются размером и формой.

Встречаются злокачественные элементы, которые не образуют комок, а накапливаются в крови. Примером служат лейкозы. При делении раковые ячейки получают все больше ошибок . Это приводит к тому, что последующие элементы опухоли могут полностью отличаться от первоначальной паталогической частицы.

Многие специалисты считают, что онкологические частицы начинают перемещаться внутри организма сразу же после формирования новообразования. Для этого они используют кровеносные и лимфатические сосуды. Большая их часть гибнет в результате работы иммунной системы, но единицы выживают и оседают на здоровых тканях.

Вся подробная информация о раковых клетках в этой научной лекции:

Строение злокачественной частицы

Нарушения в генах приводят не только к изменениям в функционировании клеток, но и к дезорганизации их строения. Они меняются в размере, внутреннем строении, форме полного набора хромосом. Эти видимые нарушения позволяют специалистам отличить их от здоровых частиц. Изучение клеток под микроскопом позволяет диагностировать рак.

Ядро

В ядре расположены десятки тысяч ген. Они руководят функционированием клетки, диктуя ей ее поведение. Чаще всего ядра располагаются в центральной части, однако в некоторых случаях могут смещаться к одной из сторон мембраны.

У раковых клеток больше всего разнятся ядра, они становятся крупнее, приобретают губчатую структуру. Ядра имеют вдавленные сегменты, изрезанную мембрану, увеличенные и искаженные ядрышки.

Протеины

Задача протеинов в выполнении основных функций, которые необходимы для поддержания жизнеспособности клетки. Они транспортируют к ней питательные вещества, преобразуют их в энергию, передают информацию о переменах во внешнем окружении. Некоторые протеины являются ферментами, задача которых в преобразовании неиспользуемых веществ в необходимые продукты.

В раковой клетке протеины видоизменяются, они утрачивают способность выполнять свою работу правильно. Ошибки затрагивают ферменты и жизненный цикл частицы изменяется.

Митохондрия

Часть клетки, в которой такие продукты как протеины, сахар, липиды преобразуются в энергию, называется митохондрией. При подобном превращении используется кислород. В результате образуются такие ядовитые отходы как свободные радикалы. Считается, что именно они могут запускать процесс превращения клетки в раковую.

Плазматическая мембрана

Все элементы частицы окружены стенкой, созданной из липидов и протеинов. Задача мембраны в удержании всех их на своих местах. К тому же она преграждает путь тем веществам, которые не должны попадать в ячейку из организма.

Специальные протеины мембраны, которые являются ее рецепторами, выполняют важную функцию. Они передают в ячейку закодированные послания, по которым она реагирует на изменения в окружающей среде .

Неправильное прочтение генов приводит к изменениям в производстве рецепторов. Из-за этого частица не узнает об изменениях во внешней среде и начинает вести автономный образ существования. Подобное поведение приводит к раку.

Злокачественные частицы разных органов

Раковые клетки можно распознавать по особенностям их формы. Они не только ведут себя иначе, но и выглядят не так как нормальные.

Ученые из университета Кларксона провели исследования, в результате которых пришли к выводу, что здоровые и патологические частицы отличаются геометрическими очертаниями. Например, злокачественные клетки рака шейки матки имеют более высокую степень фрактальности.

Фрактальными называются геометрические фигуры, которые состоят из похожих частей. Каждая из них по виду является копией всей фигуры.

Изображение раковых клеток ученые смогли получить с помощью атомно-силового микроскопа. Прибор позволил получить трехмерную карту поверхности изучаемой частицы.

Ученые продолжают изучать изменения фрактальности во время процесса преобразования нормальных частиц в онкологические.

Рак легких

Патология легких бывает немелкоклеточной и мелкоклеточной. В первом случае частицы опухоли делятся медленно, на поздних стадиях они отщипываются от материнского очага и перемещаются по организму за счет тока лимфы.

Во втором случае частицы новообразования отличаются мелкими размерами и склонностью к быстрому делению. За месяц число раковых частиц увеличивается вдвое. Элементы опухоли способны распространяться как в органы, так и в костные ткани.

Клетка имеет неправильную форму с округлыми участками. На поверхности видны множественные наросты разной структуры. Цвет ячейки по краям бежевый, а к середине становится красным.

Рак груди

Онкоформирование в груди может состоять из частиц, которые преобразовались из таких компонентов, как соединительная и железистая ткань, протоки. Сами элементы опухоли могут быть крупными и мелкими. При высокодифференцированной патологии груди, частицы отличаются ядрами одной величины.

Ячейка имеет округлую форму, ее поверхность рыхлая, неоднородная. От нее во все стороны выступают длинные прямые отростки. По краям цвет раковой клетки более светлый и яркий, а внутри темнее и насыщеннее.

Рак кожи

Онкология кожи чаще всего связана с преобразованием в злокачественную форму меланоцитов. Клетки расположены в кожном покрове в любой части тела. Специалисты часто связывают эти патологические изменения с продолжительным пребыванием на открытом солнце либо в солярии. Ультрафиолетовое излучение способствует мутации здоровых элементов кожи.

Раковые клетки долгое время развиваются на поверхности кожных покровов. В некоторых случаях патологические частицы ведут себя более агрессивно, быстро прорастая глубоко в кожу.

Онкологическая ячейка имеет округлую форму, по всей поверхности которой видны множественные ворсинки. Их цвет светлее, чем у мембраны.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Почти все из представленных здесь изображений сделаны с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ). Испускаемый таким прибором пучок электронов взаимодействует с атомами нужного объекта, результатом чего становятся 3D-изображения высочайшей разрешающей способности. Увеличение в 250000 раз позволяет разглядеть детали размером 1-5 нанометров (то есть миллиардных долей метра).

Первое СЭМ-изображение получил в 1935 году Макс Кнолль, а уже в 1965 году Кембриджская инструментальная компания предложила фирме «Дюпон» свой «Стереоскан». Сейчас такие устройства широко применяются в научно-исследовательских центрах.

Рассматривая предлагаемые ниже снимки, вы совершите путешествие по своему телу, начиная с головы и заканчивая кишечником и органами таза. Вы увидите, как выглядят нормальные клетки и что происходит с ними, когда их поражает рак, а также получите наглядное представление о том, как, скажем, происходит первая встреча яйцеклетки и сперматозоида.

Здесь изображена, можно сказать, основа вашей крови - красные кровяные тельца (RBC). На этих симпатичных двояковогнутых клетках лежит ответственная задача разносить по всему телу кислород. Обычно в одном кубическом миллиметре крови таких клеток 4-5 миллионов у женщин и 5-6 миллионов у мужчин. У людей, живущих на высокогорье, где ощущается недостаток кислорода, красных телец еще больше.

Чтобы избежать такого невидимого для обычного глаза расщепления волос, надо регулярно стричься и пользоваться хорошими шампунями и кондиционерами.

Из 100 миллиардов нейронов вашего мозга клетки Пуркинье одни из самых крупных. Помимо прочего, они отвечают в коре мозжечка за двигательную координацию. На них губительно действуют как отравление алкоголем или литием, так и аутоиммунные заболевания, генетические отклонения (включая аутизм), а также нейродегенеративные болезни (Альцгеймера, Паркинсона, рассеянный склероз и т. п.).

Вот как выглядят стереоцилии, то есть чувствительные элементы вестибулярного аппарата внутри вашего уха. Улавливая звуковые колебания, они контролируют ответные механические движения и действия.

Здесь изображены кровеносные сосуды сетчатки глаза, выходящие из окрашенного в черный цвет диска зрительного нерва. Этот диск представляет собой «слепое пятно», так как на этом участке сетчатки нет световых рецепторов.

На языке у человека находится около 10000 вкусовых рецепторов, которые помогают определить на вкус соленое, кислое, горькое, сладкое и острое.

Чтобы на зубах не было таких похожих на необмолоченные колоски наслоений, желательно чистить зубы почаще.

Вспомните, как красиво выглядели здоровые красные кровяные тельца. А теперь посмотрите, какими они становятся в паутине смертельно опасного кровяного тромба. В самом центре находится белое кровяное тельце (лейкоцит).

Перед вами вид вашего легкого изнутри. Пустые полости - это альвеолы, где и происходит обмен кислорода на углекислый газ.

А теперь взгляните, как отличаются деформированные раком легкие от здоровых на предыдущем снимке.

Ворсинки тонкой кишки увеличивают ее площадь, что способствует лучшему усвоению пищи. Это выросты неправильной цилиндрической формы высотой до 1,2 миллиметра. Основу ворсинки составляет рыхлая соединительная ткань. В центре, подобно стержню, проходит широкий лимфатический капилляр, или млечный синус, а по сторонам от него располагаются кровеносные сосуды и капилляры. По млечному синусу в лимфу, а затем в кровь попадают жиры, а по кровеносным капиллярам ворсинок поступают в кровоток белки и углеводы. При внимательном рассмотрении можно заметить в бороздках пищевые остатки.

Здесь вы видите человеческую яйцеклетку. Яйцеклетка покрыта гликопротеиновой оболочкой (zona pellicuda), которая не только защищает ее, но и помогает захватить и удержать сперматозоид. К оболочке прикреплены две корональные клетки.

На снимке схвачен момент, когда несколько сперматозоидов стараются оплодотворить яйцеклетку.

Это похоже на войну миров, на самом же деле перед вами яйцеклетка через 5 дней после оплодотворения. Некоторые сперматозоиды все еще удерживаются на ее поверхности. Изображение сделано с помощью конфокального (софокусного) микроскопа. Яйцеклетка и ядра сперматозоидов окрашены в пурпурный цвет, тогда как жгутики сперматозоидов - в зеленый. Голубые участки - это нексусы, межклеточные щелевые контакты, осуществляющие связь между клетками.

Вы присутствуете при начале нового жизненного цикла. Шестидневный эмбрион человека имплантируется в эндометрий, слизистую оболочку полости матки. Пожелаем ему удачи!

Современная оптика позволяет улучшить свои характеристики при создании , которые позволяют с свою очередь не только наблюдать за макромиром, но и делать фото для последующего изучения.

Макросъёмка человеческого тела очень увлекательна, стала она доступна относительно недавно, но уже успела подарить миру науки крайне полезную информацию и лучше понять структуру различных тканей тела человека.

Улитка внутреннего уха

Улитка внутреннего уха: красная спиралевидная полоса — основная звукочувствительная мембрана передающая сигналы на Кортиев орган.

Нитевидные и грибовидные сосочки языка

Здесь среди нитевидных сосочков видно круглый сосочек — рецептор реагирующий на солёное.

Нитевидные сосочки языка, они грубые и ороговевшие — относятся к механическим рецепторам. Кстати, мышцы языка самые сильные в организме.

Эпидермис и волосы лица человека. Около 600 тысяч чешуек эпидермиса теряется ежечасно.

Изображение эпидермиса человека полученное при помощи электронного сканирующего микроскопа. Примерно за 27 дней поверхностный слой кожи человека полностью обновляется.

Это ни что иное как кончик человеческого волоса под увеличением. Ровный срез волоса получается при использовании бритвенного станка, в случае орудования ножницами или электробритвой конец волоса значительно повреждается. Волосы не подвергаются разложению и гниению в течение очень долгого времени — египетские , которым по меньшей мере 4 тысячи лет находились с отлично сохранившимся волосяным покровом.

Изображение полученное при помощи сканирования электронным микроскопом.

Изображение поверхности сломанного человеческого зуба. Зелёная часть это бактериальный налёт, а неровная пилообразная поверхность — зубная эмаль.

Макроструктура кости голени

Внутренняя структура кости голени. К слову в человеческих стопах содержится более 50 костей, а всего у взрослого человека — 206.

Папиллярный узор пальца — отлично видны папиллярные линии и капельки пота выделяемые порами. Кстати рисунок отпечатков пальцев различается даже у близнецов.

При просмотре снимков создается впечатление, что мы попали в иной мир и смотрим на него глазами некой бактерии. Все, что в повседневной жизни нам кажется мизерным и незначительным в макромире превращается в нечто гигантское, порой ничем не схожее для человеческого глаза. На самом деле если смотреть в сторону уменьшения, то это не менее увлекательно, что рассматривать звезды в космосе. Хотя человечество более склонно к стремлению заглянуть в нечто далекое, глобальное и бесконечное как вселенная.

При углубленных занятиях микроскопией начинающим биологам и медикам становится актуально изучение гистологических образцов. Они подготавливаются по специальной технологии с рассечением биологической ткани на тонкие срезы при помощи микротома. Об этом расскажем вкратце в этом обзоре на примере исследования мозга под микроскопом . Нам понадобится бинокулярная или тринокулярная модель с нижним осветителем, обеспечивающим метод наблюдения в проходящем свете (светлое поле).

Головной мозг располагается в мозговом отделе черепа (костной части головы) человека и позвоночных животных, и является основным органом центральной нервной системе. В этом центре контроля деятельности живого организма благодаря синоптическим передачам нервных импульсов объединяются множество электрически возбудимых нейронов.

В настоящее время мозг изучен не до конца, много аспектов остаются неясными, несмотря на большое количество лабораторий по анатомии и архитектоники, и огромный объем работы, проделанный учеными во всем мире. Известно, что у людей его масса равна в среднем два процента от общего веса тела. Он отличается сложным строением и широким функционалом.

Ткани, которые можно увидеть в микропрепарате мозга под микроскопом :

Соединительная фиброзная волокнистая. Образует твердую, паутинную и мягкую мозговые оболочки. Главные клетки в ее составе: фибробласты, синтезирующие компоненты межклеточного вещества;
Спиномозговая жидкость (называемая «ликвор»), выполняющая защитные функции и непрерывно циркулирующая в боковых, третьем и четвертом желудочках (полостях). Она также обеспечивает поддержание благоприятного для жизнедеятельности внутричерепного давления. Ее вырабатывают сосудистые сплетения - образования, которые при 1000-кратном увеличении различимы как ворсинки;
Нервные волокна - заметные отростки нейронов, покрытые глией;
Глиальные клетки.
Сеть эластичных кровеносных сосудов, состоящих из миоцитов.

Без специального медицинского оборудования самостоятельно приготовить микропрепарат не удастся, в этом случае рекомендуется воспользоваться уже готовым образцом, входящим в комплект «Анатомия и физиология» (Микромед или Levenhuk).

Этапы создания микрообразца в патологоанатомической лаборатории:

Взятие биоматериала для диагностики хирургом или патологоанатомом;
Фиксация в формалине или спиртовом растворе.
Окрашивание гематоксилин эозином
Заморозка. Глубокое охлаждение способствует затвердеванию, необходимому для нарезки путем микротомирования;
Монтаж между предметным и покровным стеклами.

Микрообразец кладется в препаратоводитель или под металлические зажимы столика микроскопа. Затем центрируется таким образом, чтобы световое излучение пронизывало препарат снизу, проходя сквозь клеточную структуру вверх по направлению к оптической системе. Конденсор регулируется на максимальное светопропускание. Первоначально на револьвере выбирается «поисковый» объектив минимальной кратности, потом степень приближения пошагово наращивается до 400x и 1000x.

Результаты исследовательской деятельности фиксируются в виде фотографий - для этого в одну из окулярных трубок визуальной насадки вставляется цифровая камера и подключается к компьютеру. Фотосъемка проводится программными средствами.