Solubiologia ja peruskudokset/ Biolääketieteen laitos/anatomia JOHDANTO SOLUBIOLOGIA JA PERUSKUDOKSET-JAKSOON Epiteeli' Kateenkorva' Luu' Veri' Jeffrey&B.&Kerr:'Atlas'of'' Func;onal'Histology.' Mosby'1999' Ross&&&Pawlina:'Histology.' A'Text'and'Atlas,'LWW'2011' Sidekudos' HEIKKI HERVONEN Rustokudos' lihas'
Luku 1 JOHDANTO KUDOKSIIN Solubiologia ja peruskudokset-jakson alussa on lyhyt kertaus solun rakenteisiin ja toimintoihin. Tarkastelu kohdistuu erityisesti siihen, miten rakenteet liittyvät toimintaan. Tästä päästään siihen, että tietyllä tavalla toimivalla solulla on tietyt rakennepiirteet, jotka näkyvät histologisessa valmisteessa - ja toisinpäin, jos solussa nähdään tiettyjä tyypillisiä rakenteita, niin voidaan päätellä solun toiminta. Solubiologian jälkeen käsitellään kudoksia samoilla periaatteilla. Kunkin kudoksen kohdalla syvennetään myös ao. kudoksen soluihin liittyvää solubiologiaa. Karkeapintainen endoplasmakalvos Tuma ja tumajyvänento Eriterakkuloita Solun hienorakennetta Glykogeeni -jyväsiä Sileäpintainen endoplasmakalvosto Aktiinifilamentit Sentrioli ja mikrotubulukset Keskellä on immunohistokemiallinen värjäys viljellyistä soluista. Muut kuvat ovat elektronimikroskooppikuvia solujen hienorakenteesta. Tämä moniste on tarkoitettu yksinomaan Helsingin yliopiston lääketieteellisen tiedekunnan opiskelijoiden ja opettajien käyttöön ja jaettavaksi ainostaan Terkon digitaalisen kurssikirjaston kautta. Teoksen osittainenkin kopiointi, muuttaminen ja edelleen jakaminen on tekijänoikeuslain nojalla ehdottomasti kielletty.
OSIO 1 Lieriöepiteeli Oppimistavoitteista Kateenkorva Luukudos Tiivis sidekudos Jeffrey B. Kerr: Atlas of Functional Histology. Mosby 1999 A. Jakson aikana opiskelijan tulee oppia: Solun hienorakennetta Veri Ross & Pawlina: Histology. A Text and Atlas, LWW 2011 Rustokudos Sydänlihas Karkeapintainen endoplasmakalvos Tuma ja tumajyvänento Eriterakkuloita Aktiini- Sileäpintainen filamentit endoplasmakalvosto Glykogeeni Sentrioli ja -jyväsiä mikrotubulukset Keskellä on immunohistokemiallinen värjäys viljellyistä soluista. Muut kuvat ovat elektronimikroskooppikuvia solujen hienorakenteesta. Jeffrey B. Kerr: Atlas of Functional Histology. Mosby 1999 2 1) Solun ja peruskudosten sekä ihon ja lymfaattisen järjestelmän yleisrakenne. 2) Miten solut ja kudokset elävät, toimivat ja uusiutuvat? 3) Solujen ja kudosten erikoisrakenteiden merkitys ja miten ne liittyvät solun/kudoksen toimintaan. 4) Solujen ja kudosten erikoistoiminnat tapahtumasarjana ja miten ne heijastuvat solun/kudoksen rakenteeseen.
5) Miten kunkin solun ja kudoksen tyypilliset ominaisuudet ja toiminnat näyttäytyvät histologisessa valmisteessa. Toisin sanoen: minkä rakenne- ja värjäytyvyysominaisuuksien perusteella tämän solun/kudoksen voi erottaa toisista soluista/kudoksista mikroskoopissa? Solubiologian osuus käsittelee solun toimintoja. 1. Materiaalin soluun ottoon, proteiinisynteesiin ja -lajitteluun, solunsisäiseen kalvoliikenteeseen sekä eritykseen liittyvät rakenteet ja toiminnat. 2. Solun liittyminen toisiin soluihin ja soluväliaineeseen, solun sisäiseen järjestykseen ja liikenteeseen sekä solun muotoon vaikuttavat tekijät sekä solun liikkumisen mekanismit. Esimerkkejä tapahtumasarjoista Kalvorakkulan kierto Golgi ja kalvorakkulat Kaavakuvat kertovat tapahtumasarjat Keratino -syytin kypsyminen 3. Kudosten yhteydessä käsitellään lisää ao. kudoksen soluille tyypillisiä toimintoja Lieriöepiteeli Tiivis sidekudos Veri kudoksia... 5. iho... ja toiminnallinen järjestelmä: 6. lymfaattiset kudokset ja -järjestelmä Kudos Esimerkkejä eri kudoksista Kateenkorva Rustokudos Luukudos Sydänlihas Peruskudokset 1. epiteelikudos 2. tukikudos - sidekudos - rasvakudos - veri - rusto ja luu 3. lihaskudos (4. hermokudos käsitellään neurobiologia- jaksolla) Lisäksi elin, jossa useita Kudos on tietyntyyppisten solujen ja niille ominaisen soluväliaineen muodostama kokonaisuus. Kudoksen ominaisuudet määräytyvät siltä pohjalta ovatko solut päätoimijoita vai onko soluväliaine oleellisempi tekijä. Solut voivat olla ulkonäöltään samanlaisia, mutta useimmiten peruskudoksessakin on useampia solutyyppejä. Solujen koko, 3
muoto, määrä vaihtelee jopa saman kudoksen eri toiminnan tai kypsymisen vaiheissa. 2) Kaavakuvan piirtäminen ko. aiheesta hienorakenne-, solutai kudostasolla. Soluväliaineen määrä ja laatu vaihtelee mineraalisoituneesta hyytelömäiseen tai lähes olemattomaan. Erimuotoisia soluja kudoksissa Kudokset esiintyvät aina yhdessä toisten kudosten kanssa ja muodostavat elimiä ja järjestelmiä (vrt. iho tai lymfaattinen järjestelmä). - Levymäinen - Kuutiomainen Levy (verisuonen endoteeli) Monikulmainen (maksa) Kuutio (pieni haimatiehyt) Pyöreä (syöttöja plasmasolu Lieriö (iso haimatiehyt) Sukkulamainen (sileälihas) Polaarinen tarkastelemaan kuvia analyyttisesti - Polarisoitunut - Moniulokkeinen (hermosolu) a. Opiskelijan tulee harjaantua tarkastelemaan kuvia analyyttisesti. Opiskelijan tulee harjaantua - Monikulmainen - Pyöreä 1) Rakenteiden ja kudosten tunnistaminen valomikroskoopissa tai valo- ja elektroni-mikroskooppisesta kuvasta. Sekamelskaa? -Lieriömäinen - Sukkulamainen B. Jakson aikana opiskelijan tulee harjaantua seuraavissa taidoissa sekä pystyä jakson lopussa käyttämään näitä taitoja: Esimerkkejä eri kudosten rakenteista Solun muotoja on yksinkertaista piirtää: -Määrittelemättömän muotoinen b. Opiskelijan tulee tuntea valomikroskoopin perusrakenteet ja osata käyttää yksinkertaista laboratoriomikroskooppia histologisten valmisteiden tarkasteluun. Solujen rakenteita 1.Suuri 2, 5. mitoosi 3,4 keskikokoinen Runsas ja niukka sytoplasma Sytoplasman jyväsiä 6. Pieni Sytoplasman vakuolit 4 Monilohkoinen tuma Sytoplasman määrä vaihtelee. Solun ulkorajoja on kuitenkin useimmiten vaikea erottaa koska se värjäytyy yleensä heikosti ja koska solujen rajat menevät näytteessä päällekkäin. Sytoplasman jyväset ja tyhjät kohdat
(vakuolit) erottuvat parhaiten. Tumat värjäytyvät aina hyvin. Tuman perusteella solut tunnistetaan eli tumatiheys kertoo solutiheyden. Tumien koko kertoo eukromatiinin määrästä, joka puolestaan kertoo solun aktiivisuudesta. Isossa tumassa on myös iso tumajyvänen. Kudoksista, sairauksista ja histologisista ilmiöistä. Histologian ja osin patologian termejä: Atrofisia luurankolihassoluja Atrofia ja hypertrofia Normaali sydänlihas Hypertrofinen vasen kammio suuret solut Atrofiset solut näyttävät ympäröiviä soluja pienemmiltä ja tiiviimmiltä. Hypertrofiset sydänlihassolut puolestaan isommilta. - Normaali histologinen rakenne perustana- - Atrofia surkastuminen, kuihtuminen - Hypertrofia liikakasvu; solujen suurenemisesta johtuva elimen tai kudoksen tavallista suurempi koko - Hyperplasia liikakasvu; solumäärän lisääntymisestä johtuva elimen tai kudoksen tavallista suurempi koko - Metaplasia muuntuminen (patol.); kypsän kudoksen muuntuminen toisen tyyppiseksi, esiintymispaikalleen vieraaksi kudokseksi. - Dysplasia kasvuhäiriö; premaligniin (pahanlatuisen muutoksen esiaste) tilaan viittaava epiteelin erilaistumishäiriö Sairaus? - Sairaus (morbus, disease) on psykofyysisen rakenteen tai toiminnan poikkeavuus, joka aiheuttaa tilapäistä tai pysyvää haittaa, vajaatoimintoja tai vammaisuutta * - Tauti (morbus, disease) määriteltävissä oleva, eri* ihmisissä samantapaisin oirein ilmenevä sairaus - Elimellisiin sairauksiin liittyy usein selkeät ja tyypilliset muutokset solujen ja/tai kudosten rakenteessa vaurio, leesio - Toiminnallisiin sairauksiin ei vastaava rakenteellista vauriota liity. Tosin moni aiemmin toiminnalliseksi luokiteltu sairaus on siirtynyt rakenteellisen puolelle kun vaurio on löydetty. Sairauden merkit ja ilmentymät: - Sairaudesta aiheutuu monenlaisia subjektiivisia eli sairastuneen tuntemia ja kokemia ilmentymiä kuten heikkoutta tai kipua. Näitä kutsutaan oireiksi (symptom). - Löydös (sign) on objektiivinen oire; potilaan tutkimisessa, laboratoriotutkimuksissa tai kuvantamisessa havaittu poikkeavuus 5
- Sairaus voi olla aluksi oireeton, asymptomaattinen. Syyt ja seuraukset: Etiologia on termi jota käytetään sairauden/taudin syystä. Osassa sairauksista tiedetään etiologinen tekijä, osassa ei, osa on monitekijäisiä. Patogeeni on mikro-organismi, joka aiheuttaa sairauden. Patogeneesi kuvaa tapaa, jolla sairaus syntyy ja kehittyy. Patofysiologia taas käsittelee patogeneesiin liittyviä fysiologisia muutoksia, jotka johtavat sairauden merkkeihin, oireisiin ja löydöksiin Hoidoista: Kuratiivinen tarkoittaa parantavaa hoitoa. Palliatiivinen taas oireiden lievitystä ja tai sairauden etenemisen estämistä. Operatiivisella hoidolla tarkoitetaan leikkausta tai toimenpidettä. Konservatiivinen hoito sisältää esim. lääkehoidon, fysikaalinen hoidon tai ravitsemushoidon. Kudosvaurioiden korjaantuminen: Jos kudos on luonnostaankin nopeasti uusiutuva on sillä suuri potentiaali korjautua nopeasti ja ennalleen. Hyviä korjautujia ovat mm. luu, sidekudos, epiteelit, veri. Huonoja korjautujia ovat mm. hermokudos, rusto, lihaskudos Kyse on osin siitä saadaanko rekrytoiduksi riittävästi uusi soluja kehittymään kantasoluista. Toinen tekijä on kudosmuotin tarve: kehittyvä solu ei välttämättä osaa muodostaa kudosta tyhjän päälle tai väärään ympäristöön. Kantasolun täytyy saada oikeat signaalit oikeaan aikaan väärien solujen toiminta ja väärät signaalit tulisi estää 6