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HISTOLOGÍA ANIMAL COMPARADA EN VERTEBRADOS

Sanz, Alejandro1, Libreros-Montenegro, Diana M.2, Gutiérrez-Turriago, Andrea3 1,2,3

Curso de Biología Animal, Programa de Biología, Facultad de Ciencias Básicas y Tecnologías, Universidad del Quindío

1

[email protected], [email protected], [email protected]; 29/01/2019

INTRODUCCIÓN La histología es el estudio de los tejidos. Los tejidos corresponden a un plano intermedio de organización del cuerpo y se prestan particularmente bien para el estudio con el microscopio. (Welsch, 2008). El organismo de los animales vertebrados está integrado por tres elementos distintos, células, sustancias intercelulares y líquidos corporales. En cuanto al nivel organizacional de la célula, la unión de muchas de estas forman tejidos, estos a su vez constituyen los órganos y los órganos constituyen los sistemas de órganos, los sistemas de órganos trabajaban conjuntamente para garantizar la supervivencia del organismo (Leeson, T, 1977). La célula es el elemento principal que constituye los tejidos. En el organismo hay 4 tejidos básicos o primarios los cuales tienen un grupo de células semejantes especializadas y cumplen funciones comunes, estos 4 tejidos básicos son: tejido epitelial, tejido conectivo, tejido muscular y tejido nervioso (Cormack, 1987). El tejido epitelial cubre el cuerpo y muchas de sus partes. También tapiza varias cavidades corporales. Puesto que las células epiteliales se encuentran muy juntas, con sustancia intercelular escasa o nula, forman láminas continuas que no contienen vasos sanguíneos. De acuerdo con su forma, las células epiteliales se clasifican en escamosas (planas y similares a escamas), cúbicas (forma de cubo) y columnares (con una altura mayor que su anchura). El tejido epitelial se puede clasificar de acuerdo a la disposición de sus células en: simple (una sola capa de células con la misma forma), estratificado (muchas capas de células con la misma forma) y transicional (varias capas de células con formas diferentes) (Thibodeau, 1.998).

El tejido conectivo es el más abundante y ampliamente distribuido por el cuerpo. También existe en formas más variadas que cualquier otro tejido. Se encuentra en la piel, las membranas, los músculos, los huesos, los nervios y todos los órganos internos. Constituye membranas delicadas, finas como el papel, que mantienen unidos los órganos internos y les dan forma. También existe como cordones fuertes y resistentes, huesos rígidos e incluso como un líquido: la sangre. (Thibodeau, 1.998). Se puede clasificar en laxo, denso o tejido conectivo especializado (Leeson, T, 1977). El tejido muscular tiene a su cargo el movimiento del cuerpo y de sus partes y el cambio de tamaño y forma de los órganos internos. Este tejido se caracteriza por poseer conjuntos de largas células especializadas, dispuestas en haces paralelos, cuya función principal es la contracción (Ross & Pawlina, 2007). Se reconocen dos tipos principales de tejido muscular: tejido muscular estriado, en el cual las células exhiben estriaciones transversales visibles con el microscopio óptico y el tejido muscular liso, en el cual las células no tienen estriaciones transversales (Ross & Pawlina, 2007). Finalmente el tejido nervioso, el cual se encuentra distribuido ampliamente en el cuerpo, este recibe estímulos del medio ambiente, posteriormente los transforma en impulsos nerviosos y los envía a zonas de recepción; este tejido costa principalmente de dos tipos de células, las neuronas y la glía (Leeson, T. y Roland, C). La práctica de histología tenía como objetivos el observar, analizar y reconocer mediante el uso del microscopio óptico las características y diferencias principales de los 4 tipos de tejidos que constituyen los organismos vertebrados, al igual que reconocer e identificar los diferentes tipos de células y demás estructuras que los constituyen mediante la observación directa. METODOLOGÍA El estudio de los diferentes tejidos se realizó en laboratorio mediante la observación de diferentes micro-preparados suministrados por el docente de laboratorio haciendo uso del microscopio óptico. Se observó varias muestras de tejidos correspondientes a diferentes organismos vertebrados de diferentes especies entre los cuales se tenían los 4 tipos de tejido; epitelial, conectivo, muscular y nervioso. Para la observación del tejido epitelial, se contó con los preparados de estómago de amphibia (Bufo sp), tejido de conejo, esófago de

gato doméstico (Feli catus) y lengua de rata (Rattus sp). En el tejido conectivo se dispuso de micro-preparados de cartílago elástico, médula ósea, hueso transversal, sangre de pez, sangre de reptil y sangre de gato. Para el tejido muscular se observó preparados de músculo cardíaco, músculo estriado y músculo esquelético humano. Por último, del tejido nervioso no hubo disponibilidad de micro-preparado por lo tanto no se realizó el ejercicio con este tipo de tejido. Todas las muestras utilizadas se observaron en los objetivos de 4X, 10X, 40X y 100X y fueron dibujadas a mano. RESULTADOS TEJIDO EPITELIAL Casi todas las superficies se hallan recubiertas o revestidas por capas continuas de células llamadas membranas epiteliales o epitelio. Estas capas también pueden invaginarse en el tejido conectivo subyacente, donde las células epiteliales se diferencian en secretoras o del conducto y constituyen estructuras conocidas como glándulas epiteliales (David H. Cormarck, 2003). En esta práctica se dio inicio con el corte de estómago de amphibia ( Bufo sp) (ver Figura 1) que hace parte del tejido epitelial columnar simple, se disponen en una sola capa tapizando la superficie interna del estómago. La altura de las células epiteliales es mayor que su anchura y sus núcleos se localizan en la base de cada una. Por otro lado las células columnares están especializadas en la absorción. Por último, en esta muestra no se logó identificar cromatóforos debido a que este tipo de célula no se encuentra en el tejido del sistema digestivo, ya que son células en donde se encuentran los pigmentos y son los responsables de la coloración (Cormarck, 2003). En la muestra de tejido de conejo (ver Figura 2) se observa un tejido epitelial estratificado escamoso, el cual se compone de varias capas de células íntimamente unidas, las cuales ayudan a la protección ya que funcionan como una barrera (Ross, 2006). Este tejido no presentaba

cilios ni cromatóforos, estos últimos se encuentran principalmente en las

células epiteliales de la piel. Después se analizó la muestra de esófago de gato (ver Figura 3) en donde se observa el tejido epitelial plano estratificado, el cual es común en las superficies húmedas sujetas a considerable desgaste, donde no se requiere una función

absorbente. Es un epitelio de muchas capas en la cual sólo las células basales están apoyadas sobre la membrana basal. Se observa que las células son pequeñas, tienen forma cúbica y exhiben escaso citoplasma. Conforme las células se desplazan hacia la superficie su forma cambia de cúbica a plana. Las células más superficiales tienen un núcleo alargado o discoide (Ross & Pawlina, 2009). Por último, se trabajó con la lengua de rata que está constituida básicamente por músculo estriado, cubierto por una mucosa con epitelio estratificado plano y se adhiere en forma estrecha al músculo mediante su lámina propia, que penetra entre los haces de las fibras musculares (Ross, 2006). En la figura 4 se puede apreciar la presencia de cilios en la zona externa del corte, este tipo de tejido presenta células mucígenas, encargadas de producir la humedad en la cavidad oral. TEJIDO CONECTIVO El tejido conectivo es el principal constituyente del organismo. Se le considera como un tejido de sostén puesto que sostiene y cohesiona a otros tejidos dentro de los órganos, sirve de soporte a estructuras del organismo y protege y aísla a los órganos (Álvarez, 1983). CARTÍLAGO El cartílago posee células llamadas condrocitos que ocupan cavidades pequeñas llamadas lagunas dentro de la matriz extracelular que secretan. La sustancia del cartílago no está vascularizada ni inervada o drenada por vasos linfáticos; sin embargo, las células reciben su nutrición desde los vasos sanguíneos de los tejidos conectivos circundantes por difusión a través de la matriz. La matriz extracelular está compuesta por glucosaminoglucanos y proteoglucanos, íntimamente asociados con las fibras de colágena y elásticas embebidas en la matriz. La flexibilidad y la resistencia del cartílago a la compresión le permiten funcionar como amortiguador de golpes, en tanto que su superficie lisa permite el movimiento casi libre de fricciones de las articulaciones del cuerpo, puesto que cubre las superficies articulares de los huesos (Cormarck, 2003). Por consiguiente el cartílago y hueso son tejidos conectivos especializados. El cartílago posee una matriz flexible firme que resiste a las tensiones mecánicas. La matriz ósea, por otra parte, es uno de los tejidos más duros del cuerpo, y resiste también las tensiones que se

le aplican. Ambos tipos de tejidos conectivos poseen células especializadas en secretar la matriz, en la cual quedan atrapadas. Aunque cartílago y hueso tienen muchas funciones diversas, algunas de ellas son semejantes y están relacionadas. Ambos participan en el sostén del cuerpo (David H. Cormarck, 2003). CARTÍLAGO ELÁSTICO En la muestra correspondiente al cartílago elástico (ver Figura 5), se lograron observar los condrocitos, los cuales son células muy pequeñas y ovaladas; y se encuentran dentro de espacios claros denominados launas. La matriz del cartílago elástico contiene fibras elásticas y láminas de interconexión formadas por material elástico (Ross, 1997). El cartílago hialino es un tipo de tejido conectivo resistente pero flexible de un color blanco-azulado característico.

Se encuentra en diversas partes de cuerpo dónde es

necesario una estructura dura pero no rígida, tales como la inserción de las costillas ventrales en el esternón, fosas nasales, orejas, diversas zonas de la laringe, anillos de la tráquea, bronquios y superficies articulares (Curiosando, 2015). Este tipo de cartílago aparece en el oído externo, en el conducto auditivo externo, trompa de Eustaquio, epiglotis y en la laringe. Posee poca matriz extracelular, la cual está formada principalmente por fibras elásticas muy ramificadas, que contribuyen a las propiedades mecánicas de este tejido. El cartílago elástico no se forma a partir de centros de condrificación, sino a partir de tejido mesenquimático (Atlas de Histología Vegetal Y Animal, 2017). HUESO El hueso es una forma especializada de tejido conectivo que, al igual que otros tejidos conectivos, consiste de células y matriz extracelular. La característica que distingue al hueso de otros tejidos conectivos es la mineralización de la matriz, lo que le imparte gran dureza y permite proporcionar sostén y protección a los vertebrados (Michael H. Ross, 1997). En el corte de hueso transversal (ver Figura 6) se identificaron condrocitos, lagunas, el canal de Havers, matriz cartilaginosa, osteocitos, tejido hematopoyético, además de observar su estructura se logra identificar que el corte corresponde a un hueso esponjoso por el contenido de tejido hematopoyético (Ross, 1997). En el corte no son visibles los

canalículos ya que se ubican en la superficie del hueso y se comunican mediante los osteoblastos. Tampoco se pueden observar las lamelas porque se encuentran ubicadas en el centro del canal de Havers. Cuando un hueso se fractura lo primero que sucede es una inflamación y se produce un sangrado el cual se coagula. Luego la producción de hueso comienza cuando la sangre coagulada formada por la inflamación es remplazada por tejido fibroso y cartílago (conocidos como “callosidades suaves”) (Facts, 2009). A medida que avanza la curación, las callosidades suaves son remplazadas por hueso duro (conocido como “callosidad dura”), que es visible en las radiografías varias semanas después de la fractura. Y por último la remodelación del hueso, la fase final de la curación del hueso, se prolonga durante varios meses (Facts, 2009). En la remodelación, el hueso continúa formándose y se vuelve compacto, regresando a su forma original. Además, mejora la circulación sanguínea en el área. Una vez lograda la adecuada curación del hueso, el soportar peso (tal como pararse o caminar) estimula la remodelación del hueso (Facts, 2009). SANGRE La sangre es un tejido fluido que circula por capilares, venas y arterias de todos los vertebrados. Su color rojo característico es debido a la presencia de hemoglobina en los eritrocitos o glóbulos rojos. En la sangre de pez se encuentran eritrocitos, linfocitos, monocitos, heterófilos, eosinófilos y basófilos, tal como ha sido reportado por otros autores (Saunders, 1966) En vertebrados inferiores es conocido el hecho de que todos los tipos de células sanguíneas presentan núcleo, inclusive los eritrocitos. Estos tienen forma ovalada, elíptica o esférica y citoplasma altamente acidófilo. Los eritrocitos presentaron variación en su propiedad de tinción, de acuerdo con la maduración de los mismos (Ranzani-paiva, 1995). Se observó sangre de ave, la cual es un tipo especial de tejido conectivo constituido por elementos formes en una matriz fluida. El plasma es la porción fluida y cuando está desprovisto de fibrinógeno recibe el nombre de suero. Los elementos formes son los eritrocitos (glóbulos rojos), los leucocitos (glóbulos blancos) y las plaquetas. Se identificó

con claridad eritrocitos en la muestra (ver Figura ), de forma abundantes, nucleados, elípticos y biconvexos. El núcleo es ovalado, de cromatina densa grumosa. En la sangre también hay otro tipo de células como los heterófilos, los cuales son los homólogos de los neutrófilos de los mamíferos y tienen núcleo multilobulado que tiende a adosarse a la membrana plasmática. Por otro lado están los eosinófilos que son difíciles de diferenciar de heterófilos, y tienen núcleo bilobulado que suele atravesar diametralmente el citoplasma. Por ultimo están los trombocitos que equivalen funcionalmente a las plaquetas de los mamíferos (Biosca, 1999). Para el grupo de reptiles se han reportado los siguientes tipos de leucocitos: linfocitos, monocitos, azurófilos, heterófilos, eosinófilos y basófilos. Y se reporta a los linfocitos como célula predominante (Allender, 2006). Los eritrocitos en reptiles son nucleados y con forma oval (ver Figura ) . En la muestra de sangre de gato los eritrocitos se observan como células redondas con citoplasma rosado y sin núcleos visibles, siendo estas las más abundantes (ver Figura ). Otras células que se observaron, aunque escasas, fueron los linfocitos que son las células con un núcleo redondo que ocupa gran parte de ella con muy poco citoplasma visible. En la sangre de mamífero los eritrocitos son las células más abundantes, son redondos y no presentan núcleo, eosinófilos y a veces con un centro más claro (Estrada, 2002). Los linfocitos pueden presentar tamaños variables, los más pequeños tienen el tamaño de un eritrocito. Con núcleo redondo de cromatina densa rodeado de poco citoplasma (Junqueira & Carneiro, 2006). TEJIDO MUSCULAR Tabla 1. Características Forma

de

núcleos

Cardiaco

la Estriada, cilíndrica y Estriada

fibra muscular Número

Esquelético

larga

de Multinucleado por

Liso Alargada y fusiforme, sin estrías

De 1 a 3 por célula

1 por célula

fibra Función tejido

del Movimiento

Movimiento

voluntario,

Propulsión de sustancias a

se autónomo.

insertan

en

de contráctil,

contracción, encargado

de

estructuras

los Impulsar mediante tubulares.

huesos y permite el su movimiento

través

Control

acción involuntario. la

sangre a todo el de

la organismo animal

postura del cuerpo.

que con su acción constante,

la

mantiene

en

movimiento. Localización del Órganos tejido

como

la Corazón y vasos Constituye las paredes del

lengua, el paladar, la sanguíneos parte superior del cercanos los corazón.

esófago, músculos mímica, diafragma,

de

tracto digestivo (desde la al boca hasta el ano), del sistema

la

sistema

el

folículos

los

urogenital,

del

cardiorespiratorio, pilosos,

estructuras musculares del

músculos

órgano

de

extrínsecos del ojo,

esfínteres

entre otros.

pezones, etc.

la

visión,

anal,

vesical,

MÚSCULO ESQUELÉTICO El músculo esquelético o estriado se conoce como voluntario, debido a que es posible controlar voluntariamente sus contracciones. Visto al microscopio, el músculo esquelético se caracteriza por muchas estriaciones transversales y numerosos núcleos en cada célula. Las células individuales son largas y filiformes y se las suele denominar fibras. Los músculos esqueléticos se insertan en los huesos, y al contraerse producen movimientos voluntarios y controlados (Thibodeau, 1998).

En el micro-preparado de músculo esquelético (Figura ) se pueden identificar los haces o fascículos de fibras musculares, asociadas para formar el músculo y la presencia de tejido conjuntivo denso que constituye el perimisio (Ross, 2009). Las largas fibras musculares esqueléticas

o

miocitos

muestran

estriaciones

longitudinales

que

representan

aproximadamente los límites intercelulares laterales, así como la disposición del conjunto de miofilamentos (Eynard, 2008). MÚSCULO CARDIACO En la Figura se observa un corte longitudinal de un tejido muscular cardiaco. Las fibras musculares tienen una orientación vertical y pueden identificarse los diferentes discos intercalares. La ubicación del núcleo es central en cada célula. (Ross, 2009). Los discos intercalares son los sistemas de unión que asocian a las células musculares cardíacas para formar las fibras del miocardio. Muchas de las células se dividen y se unen a otras células, formando una disposición estructural que favorece la propagación lateral de actividad eléctrica y la transmisión de la contracción (Iglesias, 2007). MÚSCULO LISO En la figura se observa el músculo liso humano en 10X. La fibra muscular lisa es alargada y fusiforme, tiene un núcleo central también alargado y a todo lo largo del citoplasma se localizan miofibrillas no estriadas (Estrada, 2002). El músculo liso se encuentra formando haces de fibras musculares estrechamente unidas entre sí; en estos haces, las células se orientan paralelamente y se colocan de tal manera que la parte media de una célula queda al nivel de uno de los extremos de la célula vecina (Estrada, 2002). La disposición de las células musculares en los órganos tubulares puede seguir un arreglo circular, longitudinal o espiral en relación con la luz, lo que permite gran variabilidad de movimiento (Estrada, 2002). El aparato contráctil del músculo liso se contrae más lentamente que el del músculo estriado, pero permite un acortamiento mayor de las fibras musculares lisas (Inunza, 2015). La contracción muscular se produce por la interacción de las proteínas actina y miosina, presentes en el tejido muscular aunque no identificables en la figura , de modo que los filamentos delgados se deslizan entre los gruesos y el sacrómero se acorta

longitudinalmente (Macarulla, 1994). El mecanismo de contracción, en este tipo de músculo, también se basa en el deslizamiento de los filamentos finos sobre los filamentos gruesos. Los filamentos de actina de las fibras musculares lisas son fáciles de detectar a nivel ultra estruc...