Цитологическое исследование и его значение в онкологии. Анализ на цитологию: для чего и как его проводят Цитологический метод используют для определения

Занимает третье место в числе заболеваний женской половины человечества, первоочередной задачей является раннее выявление патологии, а еще лучше – предпосылок к заболеванию. Цитологическое исследование является тем методом, который способен справляться с таким заданием.

Что такое цитологическое исследование

Исследование, которое берет во внимание состояние клеток, называют цитологическим. Такая процедура имеет много преимуществ перед другими методами в связи с информативностью результатов и отсутствием травматичности тканей и органов при взятии материала для анализа.

Разница между гистологическим и цитологическим исследованием описана в этом видео:

Кому его назначают

• Исследование входит в профилактический осмотр женской половины, начиная с 18 лет.
• Также может быть назначение врача в связи с необходимостью диагностики при подозрении на патологию.

Обследование девочек, имеющих несовершеннолетний возраст, происходит с согласия родителей.

Для чего нужно цитологическое исследование мочи, крови, мокроты и т.п. у женщин и мужчин.

Зачем его проходить

Цитологическое исследование может определить присутствие раковых клеток в такой период, когда организм не проявляет никаких симптомов, указывающих на начинающийся патологический процесс. А как известно, на ранних стадиях полностью излечимы.

Кроме того, процедура дает информацию:

• о возможном воспалительном процессе в области матки,
• о наличии инфекции,
• об изменениях гормонального фона.

Про методы исследования в цитологической диагностике читайте ниже.

Виды процедуры

Метод цитологического исследования предусматривает лабораторное изучение материала, взятого в виде мазка с поверхностей органов области матки.

Исследование клеток может происходить при помощи методов:

• Способ центрифугирования задействуют, если есть необходимость, для получения результата, отделения мембраны клеток от общей структуры.
• Способ микроскопии бывает световой и электронный.
• Прижизненное исследование дает возможность наблюдать процессы, происходящие в клетке.
• Способ меченых атомов – биохимические процессы, происходящие в клетке, отслеживаются через введение в клетку радиоактивного изотопа.

О том, что показывает цитологическое исследование, читайте ниже.

Показания для проведения

Назначают цитологическое исследование при таких обстоятельствах:

• у пациентки бесплодие,
• предполагается эрозия шейки матки,
• пациентка готовится к зачатию ребенка,
• женщина принимает длительное время гормональные препараты,
• из влагалища наблюдаются выделения,
• есть подозрение инфицирования половых органов, заметны проявления:
  • кондиломы,
  • бородавки;
• у пациентки нерегулярные менструации,
• обследование происходит накануне установки спирали.

Как происходит цитологическое исследование шейки матки, покажет видеоролик ниже:

Противопоказания для проведения

Исследование может показать неточную информацию, если оно проводится:

• в период протекания воспалительного процесса в области матки, повышенное число лейкоцитов могут повлиять на точность определения наличия атипичных клеток;
• менструальное кровотечение также является не благоприятным временем для проведения анализа.

Безопасен ли забор материала для цитологического исследования, читайте ниже.

Безопасность метода

Исследуется биологический материал, взятый методами, не травмирующими органы и не нарушающими их целостности. Поэтому процедура полностью безопасная.

Подготовка к анализу

Чтобы манипуляция прошла успешно, и взятый материал был пригоден для исследования, необходимо выполнение некоторых условий:

• Особая, какая-либо специальная подготовка, не требуется.
• Перед взятием мазка необходимо, чтобы не менее 24 часов женщина избегала полового контакта.
• Если пациентка лечится от инфекции острой формы, то брать материал на исследование правильно будет спустя 60 дней после окончания лечения.
• Если есть сомнения в полученном результате, рекомендуется неоднократное повторение исследования биологического материала.
• Важно, чтобы получение биоматериала правильно соотносилось по времени с менструальным циклом пациентки. Не следует делать забор позднее пяти дней перед предполагаемым началом цикла, а во время менструации рекомендуется делать анализ, начиная с пятого дня цикла. Это правило необходимо выполнять, если цель исследования – определение предраковых состояний или диагностика рака.
• Когда проверка проводится, чтобы определить эффект гормонального лечения, то рекомендуется делать забор материала через две недели после окончания курса.
• Если пациентку исследуют с целью понять причину проблем с менструальным циклом, то мазок на анализ назначают каждые три дня.
• В случае прояснения вопроса о воспалительных процессах в зоне матки – мазок можно осуществлять в любой день, кроме периода менструального цикла.
• Для получения не искаженных результатов исследования необходимо за три дня до него не проводить никаких процедур:
  • спринцеваний,
  • применения свечей, кремов;
  • участия в других исследованиях области матки, например, ультразвуковой диагностике;
  • меньше пить жидкости, чтобы мочеиспускание было примерно за три часа до взятия мазка.

Особенности проведения

• Процедура безболезненна, потому что отсутствует внедрение в ткани матки. Ощущения во время забора материала несколько неприятные, но это очень короткий момент времени.
• Пациентка располагается на гинекологическом кресле, специалист берет при помощи щеточки выделения на поверхности матки, из шеечного канала, по усмотрению врача, из канала мочеиспускания.

Самое большое возможное последствие процедуры — кровянистые выделения на протяжении нескольких дней после взятия мазка. Это не является опасным фактором и происходит в связи с тем, что щеточка задела сосуд.

Расшифровка результатов и нормы цитологического исследования мазка и т.п. описано ниже.

Расшифровка результатов

Специалисты оценивают состояние клеток, выстилающих поверхности. Известно, что влагалище и шейка матки имеют разный тип основных выстилающих клеток:

• на шейке матки верхний слой представлен цилиндрическими клетками,
• влагалище имеет на поверхности многослойный эпителий.

При анализе данных учитывается много факторов, любые изменения соотношения клеток и также их внутреннего строения.

Стандартная расшифровка результатов может иметь вывод цитологического исследования в виде одного или нескольких вариантов из пяти:

• Клетки не имеют изменений.
• Изменения, найденные при цитологическом исследовании, указывают на присутствие воспалительного процесса.
• Есть указание на дисплазию (часть клеток с увеличенными ядрами).
• Предраковое состояние (часть клеток имеют отклонения от нормы в состоянии хромосом и цитоплазмы).
• В биологическом материале .

Средняя стоимость процедуры

Стоимость процедуры зависит от ценовой политики клиники, куда обратился пациент, набора работ, которые необходимо осуществить и других некоторых особенностей. В среднем цитологическое исследование обойдется в цена 780 руб.

Техника забора материала на цитологическое исследование показана в этом видео:

В ходе цитологического исследования изучают структуру клеток для выявления злокачественных, доброкачественных опухолей и поражений неопухолевой природы. Основное назначение исследования – подтверждение или опровержение факта злокачественности взятых для анализа клеток.

Методы цитологического исследования основаны на изучении под микроскопом строения клеток, клеточного состава жидкостей и тканей.

Различают такие методы цитологических исследований:

• световая микроскопия;
• электронная микроскопия;
• метод центрифугирования. Его используют, когда необходимо отделить мембраны клеток от общей структуры;
• метод меченых атомов. Применяют для изучения биохимических процессов в клетках: для этого в них вводят меченый радиоактивный изотоп;
• прижизненное изучение. Этот метод исследования позволяет изучить динамические процессы, происходящие в клетке.

Заключение цитологического исследования основывается на особенностях изменения цитоплазмы, ядра клетки, ядерно-цитоплазменного соотношения, образования комплексов и структур клеток.

Применяют цитологический анализ при профилактическом осмотре, для уточнения диагноза, во время операции, для своевременного выявления рецидивов, контроля над ходом лечения.

Цитологическое исследование мазков

В качестве материалов для анализа используют:

• жидкости: мочу, секрет предстательной железы, мокроту, смывы, полученные при эндоскопии разных органов, выделения из сосков, отпечатки и соскобы с язвенных и эрозированных поверхностей, ран и свищей, жидкости из серозных и суставных полостей;
• пунктаты: биологические материалы, полученные при диагностической пункции, проводимой тонкой иглой;
• мазки из полости и шейки матки.

Большинство из указанных цитологических исследований мазков проводится при необходимости, для постановки и уточнения диагноза. Но цитологическое исследование мазка из шейки матки (мазок Папаниколау) рекомендуется проходить: один раз в год – женщинам после 19 лет, ведущим половую жизнь; два раза в год – женщинам, которые принимают гормональные контрацептивы, переболели генитальным герпесом; чаще чем два раза в год – женщинам, которые страдают бесплодием, маточными кровотечениями, ожирением, которые часто меняют половых партнеров, принимают эстрогены, у которых есть бородавки на гениталиях, выявлен генитальный герпес.

Цитологическое исследование шейки матки

Для цитологического исследования шейки матки мазок берут с наружной и внутренней частей шейки и со сводов влагалища с помощью специального деревянного шпателя. Потом его переносят на стекло и фиксируют.

Цитологическое исследование шейки матки проводят для выявления раковых изменений клеток, и в заключении врач указывает одну из пяти стадий состояния клеток:

• стадия 1. Клетки с отклонениями не найдены;
• стадия 2. Есть незначительные изменения в структуре клеток, вызванные воспалением внутренних половых органов. Опасение такое состояние клеток не вызывает, но женщине рекомендуют пройти дополнительное обследование и лечение;
• стадия 3. Найдено небольшое количество клеток с отклонениями в структуре. В этом случае рекомендуется сдать мазок повторно или провести гистологическое исследование измененной ткани;
• стадия 4. Найдены отдельные клетки со злокачественными изменениями. Окончательный диагноз не ставят, назначают дополнительное обследование;
• стадия 5. В мазке обнаружено большое количество раковых клеток.

Достоверность такого цитологического исследования высока, но информацию оно может дать только об участке, из которого брали клетки для анализа. Для того чтобы оценить состояние маточных труб, яичников, матки следует пройти комплексное обследование.

Клиническая цитология - признанный полноценный метод морфологического анализа, основанный на изучении и оценке клеточного материала, полученного различными способами из патологического очага.

В практической и исследовательской работе привлекает простота, быстрота, легкая повторяемость. Последнее позволяет использовать цитологический анализ для изучения динамики морфологических изменений в течение заболевания и процессе лечения. Кроме того, цитологическое исследование не требует больших материальных затрат, недороги реактивы и оборудование. Все вышеизложенное позволяет широко использовать метод как для морфологической верификации в условиях поликлиники, так. и для проведения массовых профилактических осмотров, выбора групп риска с последующим систематическим наблюдением за лицами входящими в группы риска.

В нашей стране клиническая цитология является разделом лабораторной диагностики и это находит свое объяснение в том, что традиционно исследование клеточного состава входит в комплекс клинических лабораторных анализов - кровь, костный мозг, экссудаты, отделяемое различных органов.

Вместе с тем, в отличие от классических лабораторных методов, которые, как правило, являются количественными, клиническая цитология носит описательный характер. Последнее сближает цитологию с другим морфологическим методом - гистологией.

В связи с этим необходимо отметить, что в США за последние 50 лет клиническая цитология стала ветвью патологоанатомической диагностики и она вошла в обиход 96% патологоанатомических лабораторий.

Известно, что цитологическая картина отражает гистологическое строение и во многом гистологические критерии подходят для оценки цитологических препаратов. При этом следует напомнить, что при описании результатов цитологического исследования используются диагностические, а не количественные термины.

Таким образом, методологически цитологическое исследование существенно отличается от всех других лабораторных методов.

Мощным стимулом к развитию клинической цитологии послужили разработка и совершенствование установок, приборов и инструментов для диагностического обследования.

Необходимость морфологической верификаций способствовало быстрому и значительному росту числа биопсий, в том числе, и преимущественно, пункционных.

И если ранняя клиническая цитология была представлена преимущественно эксфолиативной цитологией: исследование жидкостей - экссудаты, промывные воды; выделений - мокрота, моча; мазков с шейки матки, с поверхности опухоли, то в настоящее время преобладает пункционная цитология. В основном материал для исследования получают посредством пункции опухолевых образований тонкой иглой, пункции под контролем ультразвука, рентгена, компьютерной томографии. Значительную долю исследований в современной клинической цитологии составляют исследования мазков и кусочков, полученных при трепанбиопсии, мазков-отпечатков с операционного и биопсийного материала, мазков щеточкой и соскобы при эндоскопических исследованиях.

В последние годы диагностическая цитология - наиболее быстро развивающийся раздел патоморфологии. Основным диагностическим направлением клинической цитологии является онкоцитология. В конечном счете цитологический анализ производится в первую очередь для того, чтобы получить ответ на вопрос о наличии злокачественного новообразования. В процессе дифференциальной диагностики определяется характер патологического процесса и устанавливаются воспалительные, реактивные, пролиферативные или предраковые поражения, а также доброкачественные опухоли.

Выбор способа взятия материала определяется характером поражения, локализацией, возможностью проведения инструментальных исследований. Желательно использование в комплексе всех доступных методов взятия материала. В частности, при поражениях мочевого пузыря для цитологического исследования может быть использована нативная моча (эффективность цитологической диагностики 40-45%), спиртовый смыв (эффективность цитологической диагностики 60-65%), мазки-отпечатки с кусочков опухоли, взятых при цистоскопии (эффективность цитологической диагностики около 90%). При комплексном обследовании эффективность цитологической диагностики составляет около 100%

Роль морфологических исследований при диагностике опухолей неуклонно возрастает. Лишь детальная морфологическая характеристика новообразования может полностью удовлетворить клиницистов и дать возможность более обоснованно выбрать метод лечения (хирургическое, лучевое, химиотерапевтическое и их комбинации), поскольку опухоли различного строения, происхождения и степени атипии клеток по разному реагируют на терапию.

Как известно, морфологическая диагностика заболеваний отличается наибольшей достоверностью и многие старые и новые методы лабораторной диагностики, имеющие очень большое значение, особенно в совокупности, не могут исключить морфологические методы исследования из клинической практики. Вместе с тем морфологические исследования в клинике приобретают особую значимость, если анализируются в сопоставлении со всеми данными клиники во всем их объеме.

Чтобы максимально обеспечить интересы клиники, интересы конкретного больного человека, морфологический диагноз должен быть предельно точным и объективно отражающим особенности встретившейся онкоморфологической формы.

В настоящее время вопрос об эффективности цитологической диагностики решается однозначно и ценность этого метода в практической деятельности не вызывает сомнений. Цитологический анализ позволяет оценить характер и степень выраженности пролиферации эпителия, выделяя группу дисплазий и на этой основе формировать группы «повышенного риска». Цитологическое исследование позволяет осуществлять наблюдение непосредственно за характером клеточных изменений эпителия у лиц группы «повышенного риска», что фактически невозможно с помощью других морфологических методов.

Несравненные преимущества перед другими методами имеет цитологическое исследование в выявлении рака начальных стадий. Развитие эндоскопической техники, ультразвуковых методов исследования в немалой степени способствовало широкому внедрению цитологического анализа в диагностике новообразований практически из всех тканей организма, в том числе и из внутренних органов ранее недоступных внеоперационному морфологическому анализу.

При распознавании так называемых «ранних раков», цитологический метод имеет нередко преимущества перед другими способами исследования. Свидетельством этому является цитологическая диагностика случаев рака желудка, легкого, мочевого пузыря и других органов при отсутствии клинических, рентгенологических и эндоскопических проявлений, ещё до появления обнаруживаемых этими методами признаков.

Весь опыт существования и постоянного совершенствования клинической цитологии показывает, что цитологическое исследование позволяет с достаточно высокой достоверностью не только констатировать наличие злокачественного новообразования, но и в большинстве случаев определить гистогенез (происхождение, тканевую принадлежность) и степень дифференцировки опухоли. Последнее весьма важно для клиники, т. к. известно, что чувствительность к различным химио- и лучевым воздействиям во многом определяется степенью дифференцировки новообразования. Кроме того, уровень дифференцировки опухоли может быть использован в качестве довольно значимого прогностического показателя.

Такой высокий уровень диагностики позволяет использовать в работе принятые международные морфологические классификации, что чрезвычайно важно, более того, способствует разработке соответствующих цитологических классификаций. В связи с этим следует отметить, что разработка современных цитологических классификаций в соответствии с общепринятыми является одной из неотложных научных и практических задач клинической цитологии.

В настоящее время успехи в обеспечении здоровья населения во многом зависят от проведения массовых профилактических осмотров и в первую очередь групп с повышенным риском различными заболеваниями, особенно злокачественными новообразованиями.

Проведение эффективных массовых профилактических осмотров, как показывает наш опыт и опыт многих стран, невозможен без использования цитологического метода, получившего полное признание и широкое распространение в последние годы. На современном уровне цитологическое исследование является одним из эффективных методов диагностики на любом этапе прогрессии опухоли и в этом плане дает возможность: показать характер и степень выраженности пролиферации клеток; диагностировать злокачественные опухоли при любой локализации в любой стадии процесса.

Ранняя и своевременная диагностика опухолей организационно складывается из двух этапов:

1. Массовое обследование населения (скрининг всей популяции или только групп повышенного риска) для выявления опухолей или признаков, не позволяющих исключить опухоль.

2. Уточняющая диагностика в отобранных во время скрининга сравнительно небольших группах.

На обоих этапах клинической диагностической цитологии принадлежит важная роль, причем использование этого метода характеризуется рядом особенностей.

На первом этапе к цитологическому исследованию как к скрининг-тесту предъявляются особые требования и прежде всего высокая чувствительность (т. е. высокая частота обнаружения клеток опухоли у больных со злокачественными новообразованиями и низкое число так называемых «ложноотрицательных» результатов) при однократном исследовании материала.

Уже доказано, что цитологическое исследование мазков с шейки матки является высокоэффективным скрининг-тестом по раку этой локализации, ибо примерно в 10 раз повышает выявляемость опухолей, по сравнению с визуальной выявляемостью; при этом значительно увеличивается относительная частота обнаружения рака в ранних и доклинических стадиях процесса.

На втором этапе ранней диагностики опухолей, наряду с необходимостью высокой чувствительности, к цитологическому методу предъявляется требование высокой специфичности. Для цитологического исследования на первом этапе высокая специфичность является менее важным показателем, поскольку результаты скрининга всегда проверяются на втором этапе диагностики.

Исследования, осуществляемые с помощью цитологического метода

1. Цитологическое исследование пункционного материала.

Цитологическое исследование пунктатов, полученных тонкой иглой (тонкоигольная биопсия) из опухолей, опухолеподобных образований уплотнений любой локализации: головы, шеи, молочной, щитовидной железы, лимфатических узлов, костей, мягких тканей конечностей, кожи, легких, средостения, органов брюшной полости и забрюшинного пространства,

2. Цитологическое исследование эксфолиативного материала.

Цитологическое исследование секретов, экскретов, отделяемого и соскобов с поверхности эрозий, язв, ран, свищей, мокроты, промывных вод, экссудатов, транссудатов.

3. Цитологическое исследование эндоскопического материала.

Исследование материала, полученного при бронхоскопии, катетеризации бронхов, эзофаго-, гастро-, дуодено-, лаборо-, ректоромано-, колоно-, цистоскопии и других видов эндоскопического обследования при любой локализации патологического процесса.

4. Цитологическое исследование биопсийного и операционного материала

Цитологическое исследование мазков - отпечатков, соскобов с биопсийных кусочков и операционного материала.

Цитохимическое исследование материала - в т. ч. на гликоген, липиды, ДНК, РHК, ферменты и др.

Определение полового хроматина в клетках опухоли.

Цитологическое исследование материала, полученного при профилактических осмотрах населения.

Исследования вагинального эпителия и уроцитограмм с целью определения эстрогенной насыщенности организма с подсчетом формулы созревания, КПИ, ЭИ и др.

Организация работы цитологической лаборатории (ЦЛ)

Функциональные обязанности сотрудников ЦЛ.

Заведующий ЦЛ.

Организует и обеспечивает работу отделения, составляет план работы отделения с распределением обязанностей между, сотрудниками.

Организует и контролирует доставку в лабораторию цитологического материала и результатов исследования из прикрепленных лечебно-профилактических учреждений (за доставку цитологического материала несет ответственность главный врач учреждения, которое направляет материал), при наличии централизованной доставки - главный врач базового учреждения.

Организует и контролирует выезды медицинского персонала в прикрепленные лечебно-профилактические учреждения для срочных цитологических исследований, проведения пункций, консультаций сложных случаев, клинико-биопсийных конференций, обследования цитологических лабораторий.

Отбирает случаи, подлежащие разбору на клинико-биопсийных конференциях, вместе с зам. главного врача по лечебной работе, составляет повестку, участвует в организации проведения клинико-биопсийных конференций (консультирует докладчиков, осуществляет предварительное изучение цитологических препаратов, слайдов и др.).

Проводит ежегодный анализ работы ЦЛ и представляет руководству ЛПУ.

Руководит работой по составлению к постоянному пополнению коллекции микропрепаратов, созданию фототеки музея.

Консультирует врачей клинических отделений по вопросам клинической цитологии.

Организует повышение квалификации врачей и лаборантов. С этой целью организует и проводит периодические и тематические конференции, в т. ч. по исследованию цитологического материала; освоение новых цитологических и цитохимических методик; проводит разбор сложных случаев цитологической диагностики.

Обеспечивает готовность работы отделения при поступлений для цитологического исследования инфекционного материала.

Отвечает за своевременное предоставление заявок на необходимые материалы, реактивы, инструментарий, оборудование, контролирует их расход и использование.

Несет ответственность за соблюдение сотрудниками отделения правил безопасности, противопожаpной безопасности, хранения ядовитых веществ.

Врач-цитолог

проводит цитологическое исследование профилактического, диагностического, гормонального, цитогенетического материала; при необходимости производит срочное цитологическое исследование, участвует в совместной работе с эндоскопистом, хирургом, другими специалистами в получении материала, при необходимости самостоятельно осуществляет пункционные биопсии;

оставляет микропрепараты для архива, фотографирования, демонстрации на клинико-биопсийной конференции;

дает указание лаборанту о способах обработки цитологического материала, методиках окраски, количестве цитологических препаратов;

контролирует качество и сроки выполнения работы лаборантов, оказывает им методическую помощь;

в неясных случаях обсуждает препараты с другими врачами отделения и консультирует с зав. ЦЛ;

проводит микроскопическое исследование цитологического материала, описывает микроскопическую картину и устанавливает цитологический диагноз. При установлении диагноза злокачественной опухоли, тяжелой дисплазии эпителия, процессов, требующих гормональной терапии и хирургического вмешательства, проведения лучевой или цитостатической терапии, результат исследования подписывает зав. ЦЛ;

докладывает зав. ЦЛ о всех недочетах в производственной работе;

осуществляет организационно-методическую работу;

Старший лаборант

организует, обеспечивает и контролирует работу среднего и младшего персонала лаборатории;

ведет графики, начисляет заработную плату, выписывает хим. реактивы, перевязочный материал и др.;

готовит основные растворы хим. реактивов, осуществляет учет и хранение хим. реактивов;

организует учебу среднего, младшего персонала в лаборатории;

помогает зав. отделением в составлении отчетов и заявок на хим. реактивы и оборудование;

следит за санитарно-эпидемиологическим состоянием лаборатории.

Лаборант (фельдшер-лаборант)

осуществляет микроскопические исследования профилактического и гормонального материала;

оформляет документацию для регистрации цитологического материала;

обрабатывает цитологический материал с применением дополнительных методик;

осуществляет срочное изготовление цитологических препаратов;

оформляет выдачи микропрепаратов из архива;

осуществляет уход за приборами и аппаратурой;

готовит хим. реактивы;

участвует в организационно-методической работе по улучшению качества материала;

ежемесячно отчитывается о проделанной работе.

Доставка, регистрация и маркировка материала

Материал для цитологического исследования должен быть доставлен в лабораторию в ближайшие сроки после получения. (жидкость моча, содержимое кист, промины воды экссудаты, мокрота). Мазки, высушенные на воздухе, могут храниться.

Флаконы с материалом и стекла-мазки должны быть маркированы (указана фамилия больного).

В сопровождающем материал направлении должно быть:

фамилия, имя и отчество, пол и возраст больного;

каким образом и откуда получен материал;

в каком виде направляется (жидкость, стекла-мазки), количество;

краткий анамнез с обязательным указанием на наличие и характер вредных воздействий, предшествующего лечения (в особенности гормонального, лучевого, химиотерапии);

данные других методов исследования (рентген, эндоскопия и др.), при подозрении на системное заболевание (гемобластозы) - анализ крови;

описание status localis;

клинический диагноз.

Способы получения и характер материала для цитологического исследования

Материал для цитологического исследования может быть получен различными способами. Прежде всего это:

а) Эксфолиативная цитология , где анализу подвергаются:

отделяемое различных органов (молочная железу бронхи и др.). Для приготовления препарата капля отделяемого наносится на стекло и готовится мазок. Можно также делать отпечатки с места выделения (сосок молочной железы, выходное отверстие свища). Отделяемое бронхов обычно в виде мокроты собирается в сосуд, приготовление препаратов подробно описано в разделе исследования органов дыхания,

жидкости и содержимое кист получают путем пункции полостей (брюшной, плевральной и др.) и кист. Если материала мало, то он наносится на стёкла и распределяется в виде тонкого мазка. Значительные количества жидкости предварительно центрифугируются и затем мазки готовят из осадка. Таким же образом обрабатывается материал промывных вод,

отпечатки со слизистых и кожных покровов, если это доступно, можно делать непосредственно на стекло. В других случаях мазки готовят из соскобов шпателем, с тампонов.

Для исследования эксфолиативного материала в гинекологии существуют отработанные методики, описание которых - в соответствующем разделе.

б) Пункционная цитология - один из наиболее частых видов исследования в клинической цитологии.

Пункция опухолевых образований производится, как правило, тонкой иглой. Для проведения аспирационной биопсии необходим определенный навык. Кроме того, для получения полноценного материала необходимо соблюдать ряд условий. В частности, игла и шприц для пункции должны быть сухими. Не следует проводить предварительную анестезию (введение новокаина). Для пункции богато васкулизированных образований (щитовидная железа, сосудистые опухоли, кость и др.), необходимо использовать иглу с мандреном, последний извлекается после введения иглы в место, из которых предполагается получить материал. Таким же образом, соблюдая вышеописанные правила и используя специальные приспособления, осуществляют пункции под контролем рентгена, ультразвука или компьютерной томографии.

в) Использование для цитологического исследования мазков-отпечатков с биопсийного и операционного материала значительно повышает эффективность цитологической диагностики. Кроме того, морфологическое заключение может быть получено значительно раньше, чем гистологическое Следует отметить исключительную ценность таких параллельных исследований (цитологических и гистологических) в возможности проведения цитогистологических сопоставлений, что в свою очередь существенно обогащает как один, так и другой метод. Для приготовления препарата необходимо соскоб со среза биоптата или операционного материала распределить тонким мазком на стекле. Отпечатки со среза биоптата или кусочка оперативно удаленной ткани наносятся прикосновением поверхности среза к стеклу. Если отпечатки делают с ткани богатой кровью (печень, селезенка и др.), с поверхности среза необходимо снять кровь на фильтровальную бумагу и лишь затем производить отпечатки на стекло.

г) С развитием эндоскопической техники обязательное цитологическое исследование стало более доступным. В современных эндоскопических приборах имеются специальные приспособления для взятия материала на морфологическое исследование. При эндоскопии могут быть получены в частности;

мазки щеточкой,

промывные воды,

мазки тампоном,

мазки - отпечатки щипковых биопсий.

Выбор способа взятия материала определяется характером поражения, локализацией, возможностью проведения инструментальных исследований. Желательно использование в комплексе всех доступных методов взятия материала. В частности, при поражениях мочевого пузыря для цитологического исследования может быть использована нативная моча (эффективность цитологической диагностики 40-50%), спиртовой смыв (эффективность цитологической диагностики 60-65%), мазки-отпечатки с кусочков опухоли, взятых при цистоскопии (эффективность цитологической диагностики около 90%). При комплексном обследовании эффективность цитологической диагностики составляет около 100%

Цитологическое исследование является обязательным компонентом различных клинических методов обследования и необходимо при гинекологическом осмотре брать мазки с шейки матки и из цервикального канала, при подозрении на патологию тела матки-мазки аспирата.

Эндоскопическое исследование:

а) бронхоскопия - мазки щеточкой, трансбронхиальные пунктаты, мазки из материала щипковых биопсий, промывные воды,

б) гастроскопия - мазки щеточкой, отпечатки с щипковых биопсий,

в) колоноскопия, ректоскопия - мазки с ватного тампона, щеточные мазки, отпечатки с биопсий,

г) цистоскопия - нативная моча, спиртовый смыв, отпечатки, с биопсийных кусочков.

д) ларингоскопия - мазки с участков поражения и отпечатки с кусочков,

е) кожа и слизистые оболочки - мазки соскобов с участков поражения, при опухоли - пункция тонкой иглой.

Мягкие ткани, молочная железа, лимфатические узлы, щитовидная железа - пункция тонкой иглой.

Пункция под контролем ультразвука (щитовидная железа, опухоли шеи, печень, селезенка, почка, матки, яичники, предстательная железа, забрюшинные опухоли).

Цитологическому исследованию обязательно должны подвергаться пунктаты серозных полостей, кист, отделяемое из соскоба молочной железы и др.

Стекла для препаратов должны быть чистые, обезжиренные и сухие.

Приготовление стёкол

1. Стекла тщательно промывают щеткой в теплой мыльной (или с моющим средством) воде.

2. Основательно промывают в проточной теплой воде.

3. Затем кипятят 1-2 часа в воде с добавлением соды (2-3%) или моющего средства.

4. После хорошо ополаскивают в чистой горячей воде и промывают в проточной (1-2 часа).

Цитологический метод основан на микроскопическом изучении и оценке клеточного материала, полученного различным способом из патологического очага.

Цитологический метод - это ветвь онкоморфологии. Он ни в коем случае не должен противопоставляться гистологическому.

Достоинства и преимущества цитологического метода:

1. абсолютная безвредность;
2. быстрота (в условиях оборудования рабочего места цитолога в пределах операционного блока срочное цитологическое исследование может быть выполнено в течение 10 мин). Современная методика Diff-Quic позволяет окрасить мазки в течение 15 с, но после срочного микроскопического исследования препараты необходимо докрасить по Паппенгейму, только тогда они пригодны для хранения в архиве, т. е. имеют документальное значение;
3. относительная простота и доступность метода (цитологическое исследование не требует очень больших материальных затрат, дорогих реактивов, инструментария и оборудования);
4. возможность применения многократных цитологических исследований, что особенно важно как для оценки динамики морфологических изменений в течение заболевания, так и для определения терапевтического эффекта проводимого лечения;
5. небольшое количество адекватного материала для микроскопического изучения.

Цель рассматриваемого исследования - установить правильный диагноз, сэкономить время, избежать хирургического вмешательства при выполнении биопсии и волнений больного, не задержав при этом начала лечения.

Диагностическое цитологическое исследование сходно с гистологическим исследованием биопсийного материала:

1. общей целью (прижизненное распознавание патологического процесса);
2. объектом исследования (клеточный и неклеточный компонент патологического процесса);
3. принципами окраски.

Вместе с тем при приготовлении мазка неизбежно нарушаются пространственные взаимоотношения структурных элементов ткани, что существенно ограничивает диагностические возможности цитологического метода и делает гистологический метод более информативным в определении нозологии опухоли и абсолютным в установлении ее инвазивности.

Цитологическое исследование предпочтительнее в тех случаях, когда биопсия кусочка ткани и гистологическое исследование невозможны или крайне нежелательны (при подозрении на меланому), при необходимости получения быстрого результата путем микроскопии доступного материала в условиях поликлиники и, наконец, при массовых профилактических осмотрах населения.

Цитологический метод дает возможность оценить характер и степень выраженности пролиферации эпителия, выделить группу дисплазии, что позволяет более обоснованно формировать группы повышенного риска рака разных локализаций. Динамическое наблюдение за этой категорией лиц и выполнение у них морфологического контроля фактически невозможно с помощью других (тем более инвазивных) методов исследования.

Применение цитологического исследования обеспечивает диагностику злокачественных опухолей любой локализации и в любой стадии процесса. Этому в немалой степени способствует развитие эндоскопической техники, позволяющей целенаправленно получать материал для исследования из внутренних органов, ранее недоступных для морфологического анализа без оперативного вмешательства.

При распознавании рака в самых начальных стадиях цитологический метод иногда имеет преимущества по сравнению с другими диагностическими тестами. Хорошо известны случаи цитологической диагностики клинически, рентгенологически и эндоскопически «немого» рака желудка, легкого, мочевого пузыря и др.

Итак, при соответствующих способах забора материала цитологический метод позволяет:

1. установить истинный характер процесса;
2. оценить распространенность злокачественного процесса;
3. констатировать прорастание первичной опухоли в соседние органы и ткани;
4. указать на источник метастазирования при наличии адекватного материала (метастазы в кости отдифференцировать от первичных опухолей кости, метастазы в легкие - от первичного рака легкого).

Интерпретация цитологических препаратов - сложный процесс.

В результате многолетней дискуссии о специфичности злокачественных клеток было принято, что патогномоничных признаков, присущих только клетке злокачественной опухоли, нет и морфолог, в частности цитоморфолог, должен использовать в своей работе совокупность признаков атипии клетки, критически оценивая их наличие и степень выраженности. Каждый из признаков не имеет самостоятельного значения.

Общепринятые признаки злокачественности клеток:

1. неправильное расположение клеток в группировке, наслоение их друг на друга;
2. отсутствие четких клеточных границ;
3. сочетание внутри одного комплекса или группы клеток молодых и дегенеративно измененных клеточных элементов. Изза нарушения кровоснабжения опухоли возникают некрозы и в цитограмме появляются клетки с признаками дистрофии. В то же время опухоль характеризуется неуправляемым и весьма интенсивным размножением опухолевых элементов. Сочетание дистрофически-некротических и пролиферативно-гиперпластических процессов обусловливает появление такого рода образований;
4. увеличение или уменьшение размеров клеток (например, наличие мелкоклеточных и крупноклеточных форм рака легкого, гигантоклеточных и мелкоклеточных сарком);
5. изменение формы клеток (пойкилоцитоз);
6. полиморфизм клеток;
7. явление химической анаплазии - базофилия цитоплазмы;
8. изменения цитоплазмы: наличие в ней включений, появление признаков ороговения, вакуолизации разной степени выраженности;
9. полиморфизм ядер;
10. увеличение размеров ядра;
11. нарушение ядерно-цитоплазматического соотношения;
12. неравномерное распределение хроматина;
13. грубая структура хроматина;
14. гиперхромия ядер;
15. сочетание гипо-, нормо- и гиперхромных ядер внутри одной группировки клеток;
16. наличие «голых» ядер, голоядерных структур, полиморфных «голых» ядер;
17. увеличение размеров и количества ядрышек;
18. полиморфизм ядрышек;
19. увеличение количества митозов;
20. наличие патологических митозов, значительное их количество.

К постановке правильного диагноза клиницист и морфолог должны идти в сотрудничестве. Если цитолог в каждом отдельном случае должен располагать клиническими данными, то клиницисту, в свою очередь, нужно усвоить язык морфолога, его подход и требования к материалу, направленному на исследование.

При направлении материала на цитологическое исследование клиницист должен правильно и обстоятельно заполнить сопроводительный бланк, указать возраст, пол, номер амбулаторной карты или истории болезни. Очень важны для цитолога сведения об объекте исследования: локализация патологического очага (или нескольких очагов). В случае взятия материала из нескольких участков одного образования или разных образований клиницист обязан маркировать мазки и дать соответствующую информацию в бланке-направлении. В заключении цитолога также должна быть отражена маркировка мазков.

Результаты цитологического исследования в значительной мере зависят от того, насколько прицельно взят материал, каковы его количество и сохранность. Цитологический материал переносится на специально подготовленные и обработанные предметные стекла (чистые, обезжиренные, сухие) и распределяется тонким слоем. Для равномерного размещения всего полученного материала не следует ограничивать количество предметных стекол. Главное - сделать мазки максимально тонкими, а содержащиеся сгустки и плотные участки осторожно разрыхлить с помощью иглы или перенести и распределить их на нескольких предметных стеклах. Толстые мазки и мазки с большим содержанием крови очень плохо фиксируются, что негативно отражается на качестве окраски клеточного материала и резко ограничивает возможности его микроскопической интерпретации.

Если нужно в консультативных целях пересмотреть цитологические препараты, клиницист в бланке направления кратко излагает цель пересмотра, данные клинического обследования больного и указывает номера всех цитологических и гистологических исследований, выполненных у этого больного. Чтобы избежать ошибочной трактовки изменений клеток, цитологу необходима исчерпывающая информация обо всех видах проведенного лечения (хирургическое, химио-, гормоно-, физио- и лекарственная терапия) с обязательным указанием дозы и даты окончания лечения. При отсутствии таких данных выявленные в цитограмме клетки с изменениями, свойственными терапевтическому патоморфозу или пролиферативным и репаративно-регенеративным процессам, могут быть неправильно расценены цитологом как опухолевые элементы.

Формулирование цитологического заключения - сложный и кропотливый процесс. Прежде чем приступить к микроскопическому изучению цитологических препаратов каждого больного, клинический цитолог должен ознакомиться с его клиническими данными, мысленно представить нормальное строение органа или ткани, из которой взят материал, знать пределы изменчивости этой ткани при различных физиологических состояниях, доброкачественных и злокачественных опухолях. Заключение цитолога основывается на результатах исследования клеточного состава цитограммы с учетом данных клинического обследования.

В клинической цитологии выделяют 3 раздела: эксфолиативная, пункционная, эндоскопическая.

Эксфолиативная цитология основана на физиологическом «слущивании» клеток со слизистой оболочки (folium - лист, ех - отпадать). Пример эксфолиативной цитологии - это микроскопическое исследование мокроты, мочи, простатического сока, смывов различных органов, мазков из шейки матки, выделений из соска молочной железы, отпечатков из эрозированных поверхностей, ран, свищей; жидкостей из суставных и серозных полостей, спинномозговой жидкости и т.д.

В последние два десятилетия широкое распространение получил метод пункционной цитологии, он тоже имеет давнюю историю, но не в такой степени, как эксфолиативная цитология.

Примером пункционной цитологии служит материал лимфатических узлов, костного мозга, костных новообразований, щитовидной, молочной желез. Проведение пункции любого органа требует специальной подготовки и опыта. Большое значение для успешного исследования имеет выбор места прокола, количество и качество полученного клеточного материала. В настоящее время часто осуществляют прицельные пункции образований под контролем УЗИ, компьютерного томографа.

Получение материала для цитологического исследования при помощи пункций в известной мере травматично. В отношении пункционных и аспирационных биопсий до недавнего времени высказывались предположения о возможной диссеминации опухоли при этих процедурах. Сейчас общепризнанно, что имеющийся минимальный риск перекрывается огромной пользой для больных в связи с реальной возможностью точной морфологической диагностики заболевания (особенно на дооперационном этапе и в случае очень распространенного злокачественного процесса, для назначения консервативных методов лечения - лучевого, химиотерапевтического, химиолучевого).

Третий раздел клинической цитологии - эндоскопическая цитология имеет относительно недавнюю историю. Результативность цитоморфологического метода в установлении характера процесса во многом зависит от умения эндоскописта взять материал для цитологического и гистологического исследования. Следует придерживаться правила, что первую биопсию эндоскопист берет из наиболее измененного участка слизистой оболочки. Если он ошибся в выборе места биопсии, то последующие биопсии могут быть выполнены не совсем точно из-за появляющейся кровоточивости слизистой оболочки. Считается, что применение щеточки (браш-цитология) предпочтительно при эзофагеальном раке и плоском типе раннего рака желудка.

Приготовление мазков-отпечатков из биопсииного эндоскопического материала также имеет свои особенности. Цитологические препараты готовят путем нескольких легких прикосновений к предметному стеклу участков ткани, осторожно извлеченных из бранш-щипцов с помощью иглы, и «прокатывания» кусочка по предметному стеклу. Необходимо следить за тем, чтобы игла и предметные стекла были сухими, щипцы не имели следов формалина, так как попадание воды и формалина резко ухудшает качество окраски мазка, а значит и его интерпретации.

Характер патологии, выявленной эндоскопистом, определяет количество материала, которое необходимо взять для морфологического исследования. При визуальной картине язвы желудка достаточно приготовить 3-5 мазков, а при подозрении на малигнизированную язву материал берут со слизистой оболочки всех краев язвы и распределяют на 10-12 предметных стеклах. Лучшей окраской мазков со слизистой оболочки желудка является гематоксилин-эозин, для идентификации участков кишечной метаплазии - муцикармин или альциановый синий.

В клинической картине язвенной болезни желудка выделяют стадии обострения, заживления и ремиссии. При обострении язвенного процесса в цитограмме превалируют элементы воспаления, а в эпителии слизистой оболочки желудка резко выражены дистрофические изменения и явления фагоцитоза. В период заживления язвы на первое место выступают изменения эпителия регенераторного порядка. По мере затухания воспалительного процесса и очищения дна язвы от некротических масс начинается регенерация слизистой оболочки желудка. С практической точки зрения важно учитывать осрбенности регенераторных разрастаний недифференцированного эпителия, чтобы исключить возможность ошибочного диагноза рака при микроскопическом исследовании как цитологического, так и гистологического материала, особенно в случаях развития дисплазии эпителия III степени. Согласно данным литературы, при изучении гастробиопсий процент ложноположительного диагноза рака колеблется от 1,5 до 10,0, а при исследовании мазков-отпечатков он несколько ниже - 1,0-6,0. Изучение эндоскопического материала с помощью цитологического и гистологического методов широко используется для дифференциальной диагностики заболеваний желудка, выявления гиперпластических, метапластических и диспластических процессов, а также для определения степени обсемененности слизистой оболочки желудка Helicobacter pylori. Уточнение формы гастрита - прерогатива гистологического метода, что выгодно отличает его от всех прочих компонентов комплексного гастрологического обследования лиц с желудочной симптоматикой.

Ранний рак желудка распознается цитологически в 92-96,5% случаев. У больных развитой формой рака желудка информативность цитологического метода колеблется в широких пределах: максимальное ее значение (95,0%) отмечено при экзофитном раке, минимальное (71,0%) - при стенозирующем. В случаях малигнизации хронической язвы и язвенного рака изучение цитологического материала позволяет достоверно чаще выявить злокачественный характер процесса (в 82,0% наблюдений против 45,0, 59,0 и 68% при использовании соответственно рентгенологического, эндоскопического и гистологического методов исследования).

Весьма целесообразно применение цитологического метода при обследовании больных с подозрением на рак легкого. В специализированных лечебных учреждениях обследование больных с локальными рентгенологическими изменениями должно включать бронхоскопию с обязательным взятием материала для цитологического и гистологического исследований, обеспечивающих диагностику рака в 82,0-85,0 % наблюдений. Более простым, но менее результативным является микроскопическое исследование спонтанно отделяемой мокроты (чувствительность методики - 20-40,0%). Лучше себя зарекомендовал способ получения индуцированной мокроты, т.е. собранной после десятиминутной ингаляции раствором фермента (чувствительность методики - 60-80,0%). Для верификации природы периферических образований легких показана трансторакальная пункция. Изучение мазков пункционного материала позволяет цитологически распознать рак и определить его гистологическую форму (соответственно в 89,0% и 93% наблюдений).

Цитологические признаки различных форм рака легкого достаточно хорошо изучены и представлены в Цитологической классификации опухолей (ВОЗ, 1982). При наличии в мазках адекватного клеточного материала цитолог может идентифицировать все разновидности рака легкого. Трудности объективного и субъективного характера могут иметь место при малочисленности и плохой сохранности опухолевых клеток, при мозаичном строении опухоли, дифференциальной диагностике низкодифференцированного эпидермоидного и аденогенного рака, распознавании бронхоальвеолярной аденокарциномы и промежуточного подтипа мелкоклеточного рака легкого.

Исследование цитологического материала, полученного при пункции новообразований молочной железы, часто сводится к выяснению вопроса о наличии или отсутствии рака, хотя диагностические возможности цитологического метода гораздо шире. Анализ цитограмм позволяет у 80-87,0% больных раком молочной железы установить злокачественный характер процесса, определить степень дифференцировки клеток опухоли, в части случаев идентифицировать особые формы рака (медуллярный, апокринный, слизистый, Педжета). При доброкачественных процессах молочной железы клеточный состав пунктата дает возможность выявить гиперпластические изменения эпителия, оценить степень их выраженности, иногда осуществить нозологическую диагностику (киста, папиллома, фиброаденома, листовидная опухоль).

Цитологический скрининг рака шейки матки признан и широко проводится во всем мире. В задачу цитолога входит диагностика воспалительных процессов, вирусных инфекций, диспластических изменений эпителия шейки матки и раннего рака шейки матки. С этой целью сотрудники цитологических лабораторий обеспечивают квалифицированное микроскопическое исследование первично взятых мазков, а также материала, полученного при углубленном обследовании и динамическом наблюдении за женщинами с выявленной патологией гениталий. Мировой опыт применения цитологического метода доказал его реальную возможность распознавать самые начальные формы рака шейки матки (cr. in situ и I стадию).

С ростом заболеваемости раком тела матки, зарегистрированным во многих странах мира, а также в Беларуси, появилась необходимость использовать цитологический метод для диагностики предрака и рака этой локализации. К предраковому состоянию эндометрия относится атипическая гиперплазия эндометрия. Цитограмма клеточной атипической гиперплазии эндометрия своеобразна: в мазках обнаруживают группы и небольшие пласты клеток эндометрия, имеющих укрупненные, умеренно полиморфные довольно светлые ядра с гомогенным тонкодисперсным хроматином и неконтурированной цитоплазмой. Для распознавания этого варианта атипической гиперплазии эндометрия цитологу необходимо целенаправленное тщательное изучение клеточного состава цитограммы сочетать с умением выявить не столь выразительные признаки атипии клеток эндометрия.

Чрезвычайно важна онконозологическая диагностика мелкоклеточных злокачественных опухолей, встречающихся преимущественно у детей и включающих неходжкинскую лимфому, нейробластому, рабдомиосаркому, саркому Юинга. Их точная дооперационная цитологическая диагностика способствует проведению гистогенетически обоснованного лечения, что позитивно влияет на прогноз заболевания. Для всех видов мелкоклеточных сарком свойствен относительно однородный клеточный состав из округлых недифференцированных бластных клеток, расположенных разрозненно, россыпями, очаговыми скоплениями, рядами и цепочками, что позволяет врачу-цитологу диагностировать злокачественную природу процесса. Распознавание гистогенеза новообразования возможно при обнаружении среди недифференцированных клеток более дифференцированных опухолевых элементов, имеющих светооптически определяемые признаки невральной, миобластной или лимфоидной дифференцировки. Обязательно учитываются данные клинического обследования больного. Следует помнить, что при неходжкинских лимфомах клеточный состав однороден, разрозненные опухолевые клетки лежат в одной плоскости препарата, имеют высокую митотическую активность. В мазках присутствуют лимфогландулярные тельца и функционально активные макрофаги.

Цитологическая картина рабдомиосаркомы характеризуется миксоидным фоном препарата и выраженным полиморфизмом опухолевых элементов с наличием двух- и многоядерных клеток.

Для цитограмм нейробластомных опухолей свойствен клеточный состав из мелких недифференцированных и дифференцирующихся нейробластов, расположенных изолированно и в тесных скоплениях с формированием псевдорозеток, очаговым присутствием нейропиля и одиночных ганглиозных клеток.

Высокая клеточность мазков, сочетание мелких «темных» и более дифференцированных клеток, лежащих муфтообразно вокруг сосудов и/или в виде розеток, цепочек, а также резко положительная PAS-реакция в клетках опухоли позволяют цитологически диагностировать саркому Юинга.

В последние годы существенно возрос интерес онкоморфологов к количественным и иммуноморфологическим методам исследования. Применение современной аппаратуры (анализаторы изображения высокого класса), компьютерных методик и специализированных математических программ дает возможность перейти от субъективных и только качественных методов диагностики к объективным и количественным методам цитоморфологического анализа. Использование методов иммуноморфологии наряду со стандартными методами цитологического и гистологического исследования позволяет существенно повысить качество уточняющей диагностики, что важно для решения задач нозологической диагностики опухолей и оценки прогноза заболевания. В клинической цитологии недалекого будущего достойное место займет телепатология, с помощью которой открываются перспективы проведения точной диагностики и квалифицированной консультации препаратов на расстоянии.

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.