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.