TEMA 2. IMTRODUCCION AL MICROSCOPIO. Histología

TEMA 2. IMTRODUCCION AL MICROSCOPIO.
Histología es la ciencia que estudia todo lo referente a los tejidos orgánicos: su
estructura microscópica, su desarrollo y sus funciones. La histología se
identifica a veces con lo que se ha llamado anatomía microscópica, pues su
estudio no se detiene en los tejidos, sino que va más allá, observando también
las células interiormente y otros corpúsculos, relacionándose con la bioquímica
y la citología. Las primeras investigaciones histológicas fueron posibles a partir
del año 1600, cuando se incorporó el microscopio a los estudios anatómicos.
Marcello Malpighi es el fundador de la histología
BREVE HISTORIA SOBRE LA HISTOLOGIA.
El microscopio fue inventado hacia los años 1610, por Galileo Galilei, según los
italianos, o por Zacharias Janssen, en opinión de los holandeses. En 1628
aparece en la obra de William Harvey sobre la circulación sanguínea al
observar al microscopio los capilares sanguíneos y Robert Hooke publica su
obra Micrographia.
Marcelo Malpighi (1628-1694), fue un anatomista y biólogo italiano considerado
el fundador de la Histología, lo llaman el padre de la histología. Tenía una gran
capacidad de observación, encomendándose al estudio microscópico de
plantas, insectos, tejidos animales, embriones y órganos humanos.
Investigó en el papel de las papilas linguales y cutáneas en la fisiología del
gusto y del tacto, respectivamente y la capa más profunda de la piel, que lleva
su nombre, en embriología, y gracias al uso del microscopio, Malpighi fue el
primero en presentar una evidencia visible de la constitución detallada de un
embrión en etapas tempranas del desarrollo.
Robert Hooke (1635 - 1703) científico inglés. Fue uno de los científicos
experimentales más importantes de la historia de la ciencia, polemista
incansable con un genio creativo de primer orden. Sus intereses abarcaron
campos tan dispares como la biología, la medicina, la cronometría, la física
planetaria, la mecánica de sólidos deformables, la microscopía, la náutica y la
arquitectura.
En 1665 publicó el libro Micrographía, el relato de 50
observaciones microscópicas y telescópicas con detallados dibujos. Este libro
contiene por primera vez la palabra célula y en él se apunta una explicación
plausible acerca de los fósiles.
Hooke en 1665 descubrió las células observando en el microscopio una
laminilla de corcho, dándose cuenta que estaba formada por pequeñas
cavidades poliédricas que recordaban a las celdillas de un panal. Por ello cada
cavidad se llamó célula.
Marie François Xavier Bichat (1771 - 1802). Biólogo y fisiólogo francés. Bichat
ha pasado a la historia de la medicina por ser el gran renovador de la anatomía
patológica, convirtiéndose en el fundador de la histología moderna. A través de
la autopsia y la experimentación fisiológica, Bichat estudió los tejidos como
unidades anatómicas fundamentales para la explicación de las propiedades
fisiológicas y las modificaciones patológicas del organismo. Introduce el
concepto de tejido.
Robert Brown (1773- 1858) fue un reconocido botánico escocés recolector de
la flora de Australia a principios del siglo XIX. Descubre el núcleo celular en
plantas.
Matthias Jakob Schleiden (1804 - 1881) fue un botánico alemán que, junto con
su compatriota el fisiólogo Theodor Schwann, formuló la teoría celular en 1838
para las plantas y para el reino animal en 1839. Esta teoría celular establece
que la célula es el elemento básico del organismo, y que las plantas y los
animales son agrupaciones de estas unidades vivas y potencialmente
independientes.
Robert Remak (1815 - 1865) fue un destacado embriólogo, histólogo, fisiólogo,
neurólogo, micólogo alemán. De entre sus diversas contribuciones al progreso
científico, también destaca el descubrimiento de los procesos mitóticos,
señalando que las células se multiplican por escisión de su núcleo.
En
embriología por haber reducido el número de las cuatro hojas embrionarias
descritas por Karl Ernst von Baer a tres: ectodermo, mesodermo y endodermo.
Fue también el descubridor de las fibras nerviosas amielínicas y de las células
nerviosas del corazón, hoy llamadas ganglios de Remak.
Poco a poco a través de la historia queda claro que la célula es el elemento
básico de los organismos vivos.
Los tejidos se forman por la agrupación de células con igual función, dos o más
tejidos forman unidades funcionales mayores que son los órganos y varios
órganos con funciones relacionadas forman a su vez sistemas.
En todo caso para la histología es fundamental el análisis microscópico. El
MICROSCOPIO es el instrumento más importante de la histología, debido al
pequeño tamaño de las estructuras analizadas.
El tipo más común y el primero que se inventó es el microscopio óptico. Se
trata de un instrumento óptico que contiene una o varias lentes que permiten
obtener una imagen aumentada del objeto y que funciona por refracción.
La ciencia que investiga los objetos pequeños utilizando este instrumento se
llama microscopía.
TIPOS DE MICROSCOPIO
Existen muchísimos tipos de microscopios entre los cuales tenemos:
 Microscopio óptico

Microscopio simple

Microscopio compuesto
 Microscopio de luz ultravioleta
 Microscopio de fluorescencia
 Microscopio en campo oscuro
 Microscopio de contraste de fase
 Microscopio electrónico
 Microscopio electrónico de transmisión
 Microscopio electrónico de barrido
MICROSCOPIO OPTICO SIMPLE:
es aquel que solo utiliza un lente de
aumento. Es el microscopio más básico. El ejemplo más clásico es la lupa. El
microscopio óptico estándar utiliza dos sistemas de lentes alineados.
El objeto por observar se coloca entre el foco y la superficie de la lente, lo que
determina la formación de una imagen virtual, derecha y mayor cuanto mayor
sea el poder dióptrico del lente y cuanto más alejado esté el punto próximo de
la visión nítida del sujeto.
MICROSCOPIO OPTICO COMPUESTO: tiene más de una lente de objetivo.
Los microscopios compuestos se utilizan especialmente para examinar objetos
transparentes, o cortados en láminas tan finas que se transparentan. Se
emplea para aumentar o ampliar las imágenes de objetos y organismos no
visibles a simple vista. Posee una parte mecánica y una parte óptica
PARTE MECANICA:
 Soporte: es lo que mantiene al microscopio esta constituido
por el pie, el brazo y la columna.
 Platina: plataforma horizontal con un orificio circular central
sobre el que se coloca la preparación que permite el paso
de los rayos procedentes del foco de iluminación situado
por debajo de ella. Es paralela al pie y perpendicular al
brazo.
 Cabezal: contiene los sistemas de lentes.
 Tubo: es una cámara oscura que tiene en un extremo al
objetivo y en el otro extremo el ocular.
 Revolver: es una pieza metálica en forma de casquete,
situada en el extremo del tubo, la cual lleva atornillado los
objetivos de distintos aumentos, es móvil permitiendo rodar
los objetivos.
PARTE OPTICA:
 Condensador: produce un haz de luz que ilumina el objeto
estudiado.
 Objetivo: aumenta el objeto y proyecta su imagen sobre el
ocular. Hay 2 tipos de objetivos, el objetivo seco el cual es
aquel que no requiere que se coloque ninguna sustancia
entre el objetivo y la preparación; y el objetivo de inmersión
que son aquellos que requieren que se coloque entre el
objetivo y la preparación un liquido transparente con índice
de refracción superior al aire, se utiliza cuando se quiere
obtener gran aumento. El liquido interpuesto impide la
desviación de los rayos mas oblicuos y la lente frontal
recoge así muchos mas rayos para la formación de la
imagen.
 Ocular: consta de dos lentes que se encuentran montados
en los extremos de un tubo adaptado a la parte superior del
microscopio, aumenta aun más la imagen y la proyecta
sobre el ojo del observador.
MICROSCOPIO DE CAMPO OSCURO:
utiliza un haz enfocado de luz muy
intensa en forma de un cono hueco concentrado sobre el espécimen. El objeto
iluminado dispersa la luz y se hace así visible contra el fondo oscuro que tiene
detrás, como las partículas de polvo iluminadas por un rayo de sol que se cuela
en una habitación cerrada. Por ello las porciones transparentes del espécimen
quedan oscuras, mientras que las superficies y partículas se ven brillantes, por
la luz que reciben y dispersan en todas las direcciones, incluida la del eje óptico
que conecta el espécimen con la pupila del observador. Esta forma de
iluminación se utiliza para analizar elementos biológicos transparentes y sin
pigmentar, invisibles con iluminación normal, sin fijar la muestra, es decir, sin
matarla. También es bastante utilizado en la observación de muestras
metalográficas para la observación de detalles en superficies con alta
reflectancia. El objetivo recibe la luz dispersa o refractada por las estructuras
del espécimen. Para lograrlo, el microscopio de campo oscuro está equipado
con un condensador especial que ilumina la muestra con luz fuerte indirecta.
En consecuencia el campo visual se observa detrás de la muestra como un
fondo oscuro sobre el cual aparecen pequeñas partículas brillantes de la
muestra que reflejan parte de la luz hacia el objetivo.
MICROSCOPIO DE LUZ ULTRAVIOLETA: La lente, que habitualmente es de
vidrio es sustituida por lentes de cuarzo y la iluminación se produce por unas
lámparas de mercurio. No usa filtros y se observa en placas fotográficas. La
variedad de fluorescencia, si usa filtros, y la observación es directa. Permite
una resolución y una amplificación mayor, dado que la luz ultravioleta tiene
menor longitud de onda, hace visible la localización, la diferenciación y la
absorción de ciertas sustancias en preparaciones aun en estado vivo.
MICROSCOPIO DE FLUORESCENCIA: es una variación del microscopio de
luz ultravioleta en el que los objetos son iluminados por rayos de una
determinada longitud de onda. La imagen observada es el resultado de la
radiación electromagnética emitida por las moléculas que han absorbido la
excitación primaria y remitido una luz con mayor longitud de onda. Para dejar
pasar sólo la emisión secundaria deseada, se deben colocar filtros apropiados
debajo del condensador y encima del objetivo. Se usa para detectar sustancias
con autofluorescencia (vitamina A) o sustancias marcadas con fluorocromos.
MICROSCOPIO DE CONTRASTE DE FASE: permite observar células sin
colorear y resulta especialmente útil para células vivas. Este aprovecha las
pequeñas diferencias de los índices de refracción en las distintas partes de una
célula y en distintas partes de una muestra de tejido. La luz que pasa por
regiones de mayor índice de refracción experimenta una deflexión y queda
fuera de fase con respecto al haz principal de ondas de luz que pasaron la
muestra. Aparea otras longitudes de onda fuera de fase por medio de una serie
de anillos ópticos del objetivo y del condensador, anula la amplitud de la
porción fuera de fase inicial del haz de luz y produce un contraste útil sobre la
imagen. Las partes oscuras de la imagen corresponden a las porciones densas
del espécimen; las partes claras de la imagen corresponden a porciones menos
densas. Por lo tanto estos microscopios se utilizan para observar células vivas,
tejidos vivos y cortes semifinos no coloreados.
MICROSCOPIO DE POLARIZACION: son microscopios a los que se les han
añadido dos polarizadores (uno entre el condensador y la muestra y el otro
entre la muestra y el observador). El material que se usa para ello es un cristal
de cuarzo y un cristal de Nicol, dejando pasar únicamente la luz que vibra en
un único plano (luz polarizada). Esta luz produce en el campo del microscopio
claridad u oscuridad, según que los dos nicoles estén paralelos o cruzados.
MICROSCOPIO ELECTRÓNICO: es aquél que utiliza electrones en lugar de
fotones o luz visible para formar imágenes de objetos diminutos. Los
microscopios electrónicos permiten alcanzar una capacidad de aumento muy
superior a los microscopios convencionales (hasta 2 aumentos comparados
con los de los mejores microscopios ópticos) debido a que la longitud de onda
de los electrones es mucho menor que la de los fotones "visibles". Permitiendo
dilucidar estructuras complejas que no pueden ser estudiadas con el
microscopio óptico.
MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE BARRIDO (MEB): En el microscopio
electrónico de barrido (MEB) la muestra es recubierta con una capa de metal
delgado, y es barrida con electrones enviados desde un cañón. Un detector
mide la cantidad de electrones enviados que arroja la intensidad de la zona de
muestra, siendo capaz de mostrar figuras en tres dimensiones, proyectado en
una imagen de TV. Su resolución está entre 3 y 20 nm, dependiendo del
microscopio. Permite obtener imágenes de gran resolución en materiales
pétreos, metálicos y orgánicos. La luz se sustituye por un haz de electrones, las
lentes por electroimanes y las muestras se hacen conductoras metalizando su
superficie.
UN MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE TRANSMISIÓN (TEM, POR SUS
SIGLAS EN INGLÉS, O MET, EN ESPAÑOL): es un microscopio que utiliza un
haz de electrones para visualizar un objeto, debido a que la potencia
amplificadora de un microscopio óptico está limitada por la longitud de onda de
la luz visible. Lo característico de este microscopio es el uso de una muestra
ultrafina y que la imagen se obtenga de los electrones que atraviesan la
muestra. Los microscopios electrónicos de transmisión pueden aumentar un
objeto hasta un millón de veces.