Поляризационные метод в диагностике

Поляризационные методы в диагностике.

Николай Колтовой

Поляризационная микроскопия является одним из эффективных методов морфологических исследования структуры и свойств цитологических и гистологических препаратов.
Ценность метода объясняется его доступностью, оперативностью и простотой. Поляризационный метод применяется в диагностике уже очень давно. Поляризационная микроскопия позволяет изучать свойства гистологических  структур,  обладающих способностью двойного лучепреломления. В настоящее время широкое применение поляризационной микроскопии сдерживается отсутствием у врачей поляризационных микроскопов. Однако для реализации метода поляризационной микроскопии поляризационный микроскоп можно сделать из любого микроскопа. Для этого микроскоп дооснащается двумя поляризационными фильтрами. Первый поляризационный фильтр помещают непосредственно под конденсором, на осветитель под предметным столиком (между осветителем и объектом). Этот поляризационный фильтр называется поляризатором. Он преобразует обычный свет в  линейно-поляризованный. Второй поляризационный фильтр помещают между объективом и глазом исследователя (например, устанавливается на предметное стекло перед объективом или на окуляр). Этот поляризационный фильтр называют анализатором. Он служит для анализа поляризованного света, прошедшего через объект исследования.
У каждого поляризационного фильтра имеется направление, вдоль которого он поляризует свет. Если направления поляризации для поляризатора и анализатора совпадают, то весь свет проходит, и препарат видно в обычном проходящем свете. Если направления поляризации анализатора и поляризатора перпендикулярны, то все поле препарата становится темным. Начинают светиться только оптически неоднородные объекты, объекты, обладающие свойством оптической анизотропии. Наблюдение производится следующим образом. Устанавливается препарат и устанавливается фокус и поле зрения. Поворотом поляризатора добиваются затемнения поля зрения. Перемещают или вращают препарат на предметном столике до появления ярко светящихся структур. Свечение появляется в тот момент, когда ось двулучепреломляющего объекта будет находиться под углом 450 к плоскости поляризации. Если объект обладает свойством двойного лучепреломления, то при постепенном повороте препарата на 360 градусов свечение повторится четыре раза.
С помощью поляризационного метода выявляются оптически неоднородные объекты. Объекты обладают свойством оптической анизотропии (анизотропные), если в них скорость распространения света зависит от направления поляризации. Многие биологические объекты имеют выделенную молекулярную ориентацию, и являются анизотропными. У них показатель преломления вдоль выделенного направления больше, чем в поперечном. Они обладают свойством положительного двойного лучепреломления. Существуют так же объекты, обладающие свойством отрицательного двойного лучепреломления (у них показатель преломления вдоль выделенного направления меньше, чем в поперечном направлении). С помощью поляризационного метода можно производить наблюдение и диагностику любых препаратов – цитологических и гистологических, окрашенных и неокрашенных, фиксированных и нефиксированных (нативных). Практически в каждом препарате имеются светящиеся объекты. Желательно из срезов, анализируемых поляризационным методом, удалить парафин. Остатки парафина обладают собственным двойным лучепреломлением.

Рассмотрим основные области применения поляризационного метода в диагностике.

I-Первую группу объектов, распознаваемых с помощью поляризационной микроскопии, составляют круглые объекты, капли, липоиды, которые в скрещенных поляроидах выглядят как Мальтийский крест. Появление данных объектов связано с нарушением липидного обмена, с болезнями почек. Эти объекты в различных статьях называются по разному:
-капли – так как имеют круглую форму,
-липоиды – так как в их состав входят липоиды (липоиды – это липиды, не являющиеся жирами, например, эфиры холестерина),
-липидные жидкие кристаллы (lipid liquid crystal) (smetic mesohase) - так как обладают свойствами жидких кристаллов, сфероидов (жидкий кристалл – вещество, обладающее свойствами как жидкости, так и кристаллов – анизотропия),
Ориентировочный диаметр этих капель – 2,4 микрометра.
Эффектом анизотропии обладают холестерин и его эфиры, фосфатиды, цереброзиды, миелины. Нейтральные жиры и жирные кислоты свойством  двойного лучепреломления не обладают. Можно выделить два типа объектов: 1-вещества, анизотропия которых исчезает при нагревании и вновь появляется при охлаждении (холестерины и его эфиры), 2-вещества, анизотропия которых при нагревании не исчезает (цереброзиды, фосфатиды, миелины).
Для эфиров холестерина если препарат быстро охладить а потом нагреть, то свойство анизотропии пропадает, так как разрушается жидкокристаллическая фаза.

Липопротеины (липопротеиды)– это комплексы, состоящие из белков и липидов. Липопротеины условно делят на следующие классы: липопротеины высокой плотности ЛВП, липопротеины низкой плотности ЛНП, липопротеины очень низкой плотности ЛОНП и хиломикроны. Они различаются размером, и немного различаются составом. Размеры липопротеинов: ЛВП – 4-14 нм, ЛНП – 20-25 нм, ЛОНП – 25-75 нм, Хиломикроны -75-1200нм.  Липопротеины представляют из себя сферу. Оболочка сферы состоит из мономолекулярного слоя фосфолипидов, с включенными в его состав молекулами холестерина и белков. Внешняя сторона оболочки – гидрофильная, а внутренняя сторона оболочки – гидрофобная.  Внутри оболочки содержатся молекулы эфиров холестерина, триглицерида и небольшое количество свободного холестерина. Концентрация эфиров холестерина (cholesterol ester) и триглицерида (triglycerides) составляет 3,3 и 0,68 mmol/L соответственно.

Хиломикроны (chylomicron) – это самые большие липопротеины. Хиломикроны образуются в энтероцитах после переваривания и всасывания жиров из тонкой кишки. Энтероциты  - адсорбирующие клетки эпителия желудочно-кишечного тракта, в частности толстого и тонкого кишечника. Затем хиломикроны попадают в лимфатические сосуды, и через грудной лимфатический проток попадают в кровь. Из-за большого размера, хиломикроны вызывают сильное рассеивание света. В результате этого после приема пищи плазма крови всегда выглядит опалесцирующей или даже мутной, в зависимости от количества потребляемой с пищей жиров. Концентрация хиломикрон в плазме крови обычно достигает максимума через 3-6 часов после приема пищи, а затем в течении часа постепенно снижается. Хиломикроны и липопротеины локализованы в плазме крови.

Липосомы (liposomes) – частицы, которые образованы одним или несколькими концентрическими замкнутыми липидными бислоями.
В зависимости от размера частиц и числа образующих их липидных слоев различают следующие виды липосом:
1- малые моноламеллярные-Small Unilamellar Vesicles SUV, образованные одиночным липидным бислоем (диаметр 20-50 нм),
2- крупные моноламеллярные- Large Unilamellar Vesicles LUV, образованные также одиночным бислоем (диаметр 50-200 нм и выше),
3- крупные мультиламеллярные (многослойные)- Large Multilamellar Vesicle LMV , насчитывающие до нескольких сотен липидных бислоев (диаметр от 0,1 до 10 мкм).
4- крупные многоядерные – Large Multivesicular Vesicles MVV.
Свойством двойного лучепреломления обладают липосомы LMV.

Везикула (vesicle), липидная везикула – внутриклеточный органоид, отделенный от цитоплазмы клетки липидным слоем.

Сферолиты (spherolites), сферулы (spherules) – так как имеют сферическое строение.

1- Объект исследования – осадок мочи. Заболевание- липоидурия (липурия).
В моче иногда можно наблюдать капли ,липидные капли, которые в скрещенных поляроидах наблюдаются в виде так называемого Мальтийского креста. Они появляются при липоидурии. Липоидурия - выделение с мочой анизотропных, двоякопреломляющих жировых структур (anisotropic fat crystals). (Липурия – выделение холестерина с мочой). Капельки в поляризованном свете выглядят в виде темного креста со светящимися сегментами - "мальтийские кресты". Это свойство кристаллических структур,  и обусловлено наличием эфиров холестерина находящегося в жидкокристаллической фазе. Если в каплях нет эфиров холестерина – то они не светятся. Капельки расположены внутри цитоплазмы клеток или могут быть вне клеток. Размер капель составляет примерно 7 мкм или меньше.  Их образование связывают с жировой дегенерацией клеток эпителия почечных канальцев. Липоидурия весьма характерна для нефротического синдрома независимо от его генеза. Эти структуры появляются при жировой дистрофии.

2-Объект исследования – осадок мочи. Заболевание – цилиндрурия.
Жировые цилиндры и овальные жировые тельца (oval fat bodies, fat globules) образуются из жироперерожденного почечного эпителия. Они образуются в почечных канальцах и состоят из капель жира (липоидов) различного размера. Если скопление капелек имеет вытянутую форму – то их называю жировым цилиндром (восковидные цилиндры с капельками липоидов на поверхности). Цилиндры имеют белковую основу, на которую налипли клетки с жировыми включениями. Цилиндры представляют собой слепок почечных канальцев. Если скопление капелек имеет округлую форму – то их называют овальные жировые тельца. Они являются дегенеративными клетками эпителия почечных канальцев. В отличие от нейтральных жиров липоиды обладают двойным лучепреломлением. В скрещенных поляроидах появляется изображение в виде Мальтийского креста. При наблюдении без поляризаторов при малом увеличении цилиндры будут темными, из-за сильного преломления света каплями жира. Жировые цилиндры обнаруживаются в осадке мочи больных липоидным нефрозом, липоидно-амилоидным нефрозом, диабетической нефропатии, гломерулонефритом и пиелонефритом с нефротическим компонентом.

3- Объект исследования – капли жира в различных тканях. Заболевание – липидоз (lipidosis) или паренхиматозная жировая дистрофия.
Липидоз – нарушение внутриклеточного липидного обмена в организме. При липидозе наблюдаются жидкокристаллическое состояние эфиров холестерина в виде двоякопреломляющих капель. При поляризационной микроскопии капли светятся в виде Мальтийского креста.
Паренхиматозная жировая дистрофия – это структурные проявления нарушения обмена цитоплазматических липидов, которые могут выражаться в накоплении жира в свободном состоянии в клетках, где он не обнаруживаются в норме. Паренхиматозная жировая дистрофия характеризуется, главным образом, накоплением триглицеридов в цитоплазме паренхиматозных клеток. При нарушении связи белков с липидами – декомпозиции, которая возникает под действием инфекций, интоксикаций, продуктов перекисного окисления липидов – возникает деструкция мембранных структур клетки и в цитоплазме появляются свободные липоиды, являющиеся морфологическим субстратом паренхиматозной жировой дистрофии. Наиболее часто она наблюдается в печени, реже в почке и миокарде, и расценивается как неспецифический ответ на большое количество типов повреждения.

С помощью поляризационного микроскопа можно определять отдельные виды жиров, однако лишь в ограниченном масштабе, так как одно и то же вещество в зависимости от его физического состояния (жидкое, кристаллическое) то дает, то не дает двойного лучепреломления. Типично двойное лучепреломление с изображением мальтийского креста имеют сферокристаллы, сферолиты, которые образуются при наличии эфиров холестерина.
С помощью поляризационного микроскопа можно дифференцировать изотропные и анизотропные липиды. Анизотропные липиды дают характерное двойное лучепреломление. Отличительная особенность – при нагревании свойство двойного лучепреломления пропадает. При охлаждении свойство двойного лучепреломления появляется снова.
Любой жир, находящийся в тканях, растворяется в растворителях, которые используются при окраске образцов ткани для микроскопического исследования. Поэтому при обычной проводке и окраске ткани (окраска гематоксилином и эозином) клетки в самых ранних стадиях жировой дистрофии имеют бледную и пенистую цитоплазму. По мере увеличения жировых включений в цитоплазме появляются небольшие вакуоли. Поэтому исследование лучше производить в замороженных срезах. В замороженных срезах жир остается в цитоплазме.

4-Объект исследования – стенки сосудов. Заболевание – атеросклероз (atherosclerosis).
Нарушения обмена холестерина и его эфиров лежат в основе широко распространенного во всем мире заболевания – атеросклероза. При гиперхолестеринемии он проникает из крови в интиму сосудов. Холестерин при микроскопически исследовании в поляризованном свете дает характерную картину: его кристаллы обладают положительным двойным лучепреломлением и формируют изображением, имеющее форму "мальтийского креста". Помимо холестерина и его эфиров при этом заболевании в интиме артерий эластического и эластически-мышечного типа накапливаются липопротеиды низкой плотности, и белки плазмы крови. Накапливающиеся вещества в дальнейшем распадаются и омыляются, действуя токсически, они ведут к некрозу интимы. В интиме образуется жиро-белковый детрит (athere – кашицеобразная масса), затем разрастается соединительная ткань (sclerosis – уплотнение) и формируется бляшка (plaques).
При микроскопии атеросклеротической бляшки среди коллагеновых волокон выявлено множество оптически пустых вакуолей. При исследовании замороженного среза в поляризованном свете в этом участке выявлялись кристаллоидные структуры с ярким двойным лучепреломлением и типичной картиной "мальтийского креста".
При наблюдении мальтийского креста (капель жира) в составе стенки сосуда –  заболевание называется жировая стромально-сосудистая дистрофия.

5- Объект исследования – синовиальная жидкость (sinovial fluid). Заболевание – острый моноартрит, острый моноартикулярный артрит (acute monoarthritis, acute monoarticular arthritis).
Артрит – заболевание, связанное с поражением суставов. Моноартикулярный артрит – поражение одного сустава. В синовиальной жидкости наблюдаются сферолиты липидов, которые в скрещенных поляроидах дают Мальтийский крест.

6- Объект исследования – секрет предстательной железы. Заболевание – острый бактериальный простатит.
При использовании поляризационного метода наблюдается свечение овальных жировых гранул в виде Мальтийских крестов.

7- Объект исследования – желчь. Заболевание – желчекаменная болезнь (камни в желчном пузыре), холелитиаз.
Если вопрос о литогенности желчи нужно решить срочно, например, во время операции, то можно воспользоваться методом поляризационной микроскопии. С помощью поляризационной микроскопии можно решить, находится ли холестерол в данной желчи только в составе мицелл, и тогда желчь нелитогенна. Или же наряду с мицеллярной формой в желчи холестерол присутствует также в жидкокристаллической (неустойчивой) форме, или в твердокристаллической форме. В двух последних случаях желчь будет литогенной. Кристаллы холестерина имеют ромбовидную форму. Жидкокристаллическая форма холестерола называется сферолитом, и в скрещенных поляроидах дает изображение Мальтийского креста. ( Сферолит – микроскопическое шаровидное образование в желчи, представляет собой каплю жира или холестерина, предшественник желчного конкремента).
Поляризационная микроскопия протоковой желчи, полученной методом прямой эндоскопической катетеризации большого дуоденального сосочка, позволяет  выявить микрохоледохолитиаз. Это явилось показанием к выполнению эндоскопической папиллосфинктеротомии (прямая эндоскопическая катетеризация большого дуоденального сосочка). Поляризационную микроскопию протоковой желчи считают действенным методом диагностики микрохоледохолитиаза, позволяющим установить показания к коррекции большого дуоденального сосочка.

Отличительной особенностью поляризационного свечения липидных капель, является тот факт, что при вращении предметного стекла яркость свечения объекта и ориентация мальтийского креста остается постоянной. (При свечении других кристаллов и волокон другая особенность. При вращении предметного стекла на 360 градусов яркость свечения четыре раза возрастает и четыре раза спадает). Для исследования рекомендуется использовать замороженные срезы из нефиксированного или фиксированного в формалине материала. Нельзя применять фиксирующие растворы, содержащие растворители липидов. Срезы заключают в глицерин.

II-Вторую группу объектов составляют различные кристаллы.

8- Объект исследования – синовиальная жидкость (sinovial fluid). Заболевание – подагра (gout),  (артрит микрокристаллический - подагрический артрит).
В синовиальной жидкости наблюдаются кристаллы моноурата натрия (C5H3NaN4O3)(МУН)(monosodium urate).
Кристаллы имеют игольчатую форму.
Кристаллы обладают отрицательным двойным лучепреломлением.
Кристаллы имеют желтый цвет, если ориентированы вдоль оси красного компенсатора.
Свежую синовиальную жидкость исследуют на наличие кристаллов моноурата натрия. Кристаллы игольчатой формы располагаются вне- или внутриклеточно. Внеклеточная локализация кристаллов, как правило, наблюдается в синовиальной жидкости, взятой из пораженных суставов в межприступном периоде.
При подагре в синовиальной жидкости с помощью поляризационной микроскопии можно наблюдать свечение игольчатых кристаллов мочевой кислоты.

9- Объект исследования – синовиальная жидкость (sinovial fluid). Заболевание – псевдоподагра (артрит микрокристаллический - пирофосфатная артропатия-ПАП).
В синовиальной жидкости наблюдаются кристаллы пирофосфата кальция дигидрат (CaP2O7x2H2O).
Кристаллы имеют ромбовидную или прямоугольную форму, в виде коротких прямых прутьев.
Кристаллы обладают положительным двойным лучепреломлением.
Кристаллы имеют голубой цвет, если ориентированы вдоль красного компенсатора.
Существует мнение, что кристаллы пирофосфата кальция не образуются в синовиальной жидкости, а попадают из суставного хряща в полость сустава, где и вызывают воспалительную реакцию.

10-Объект исследования – аспират подагрических тофусов (tophus). Заболевание – подагра (gout).
Подагрические тофусы (подагрические узлы) представляют собой узелковые образования - отложения уратов в подкожной клетчатке над суставами кисти и стопы. В тофусе могут содержаться игольчатые кристаллы моноурата натрия и мочевой кислоты.

11- Объект исследования – осадок мочи. Заболевание – подагра (gout).
Подагра – заболевание, связанное с нарушением обмена мочевой кислотой. При подагре повышается концентрация мочевой кислоты.
При поляризационной микроскопии в осадке мочи наблюдается свечение игольчатых кристаллов мочевой кислоты.

12-Объект исследования – осадок мочи. Заболевание – мочекаменная болезнь (уролитиаз, urolitiasis).
Мочекаменная болезнь связана с образованием кристаллов различных веществ (уролитов – поликристаллических образований, состоящих из минералов) в естественных полостях органов мочевой системы. Поляризационными методами возможно наблюдение следующих типов кристаллов:
-Оксалат кальция моногидрат (вевелит) (CaC2O4xH2O) – Кристаллы вевелита имеют вид двояковогнутого овала, внешне напоминают эритроциты. Под микроскопом выглядят яркими на темном фоне, их яркость зависит от положения в пространстве (сильное двойное лучепреломление). Форма кристаллов оксалата кальция – гантелевидная, Кристаллы оксалата кальция встречаются в кислой, нейтральной и щелочной моче. Оксалат кальция встречается в  моче больных сахарным диабетом.
-Дигидрат мочевой кислоты (C5H4N4O3) - Кристаллы сходны со слезными каплями или в виде прямоугольных пластинок или ромба. Иногда кристаллы мочевой кислоты состоят из игл, или образуют конгломераты. Обладают двойным лучепреломлением. При наблюдении в обычном свете кристаллы мочевой кислоты бывают желтого, темно-желтого и коричневато-желтого цвета. Повышение уровня мочевой кислоты в криви наблюдается при камнеобразовании, при обширных поражениях легких, отравлении свинцом, у больных острым ревматизмом, при нарушении кровообращения. Кристаллы мочевой кислоты встречаются только в кислой моче (pH 5,0 – 6,5).

13-Объект исследования – осадок мочи.
Иногда в моче можно обнаружить кристаллы крахмала. В скрещенных поляроидах они дают изображение Мальтийского креста. Мальтийский крест для кристаллов крахмала, как правило, имеет наклонную ориентацию (связанную с ориентацией кристалла крахмала). Это позволяет отличить этот кресс от креста на липидах, который всегда симметричен

14-Объект исследования – слизь органов дыхания. Заболевание – аспергиллез органов дыхания (aspergillosis).
Аспергиллез – инфекционное заболевание. При аспергиллезе органов дыхания, в особенности, при поражениях, вызванных грибом Aspergillus niger, среди клеток воспалительного экссудата или в слизи часто обнаруживаются кристаллы оксалата кальция. Они бесцветны под световым микроскопом, при поляризационной микроскопии обладают двойным лучепреломлением. Форма кристаллов разнообразна - они имеют вид игл, розеток, эллипсоидов, снопов.

15- Объект исследования – альвеолы легкого (lung). Заболевание – силикоз (silicosis).
При наблюдении в в поляризованном свете гистологического препарата легкого наблюдается свечение кристаллов двуокиси кремния (SiO2).

16- Объект исследования – альвеолы легкого (lung). Заболевание – асбестоз (asbastosis).
Волокна асбеста обладают свойством двойного лучепреломления. При наблюдении в поляризованном свете гистологического препарата легкого наблюдается свечение волокон асбеста. Канцерогенность асбеста зависит не от вида асбеста, а от длины волокон. Волокна размерами более 5 микрон не обладают канцерогенными свойствами. Волокна размером менее 3 микрон обладают выраженным канцерогенным эффектом. Риск возникновения рака легкого у больных асбестозом увеличивается примерно в 10 раз. Доказано, что асбест потенцирует действие других канцерогенов.

17- Объект исследования – альвеолы легкого (lung). Заболевание – талькоз (talcosis).
Талькоз – болезнь легких, вызванная вдыханием пыли талька. Это профессиональное заболевания. Кристаллы талька на препарате легкого светятся в поляризованном свете ярким светом. Появляется изображение Мальтийского креста.

18- Объект исследования – биожидкость. Заболевания – различные.
Новым, и интенсивно развиваемым направлением, является применение поляризационной микроскопии для изучения состава и структуры биожидкостей. В качестве исследуемых биожидкостей могут быть: сыворотка или плазма крови, моча, синовиальная жидкость, лимфа, цереброспинальная жидкость, секреты эндокринных и экзокринных желез (желудочный и панкреатический сок, желчь, слюна, пот, молоко, слеза). На предметное стекло наносится капля исследуемой биожидкости и на каплю сверху кладется покровное стекло. Исследуемая капля оказывается между предметным и покровным стеклом. За счет испарения воды через боковую поверхность капля высушивается, и образуются кристаллы. Эти кристаллы исследуются с помощью поляризационного микроскопа. Количество кристаллов, их форма и размеры позволяют производить раннюю диагностику различных заболеваний. Преимущество поляризационного метода состоит в том, что при обычном методе наблюдения в проходящем свете кристаллов не видно. При использовании поляризационного метода – некоторые кристаллы ярко светятся (сферолиты, дендриты, игольчатые кристаллы).

III- Третья группа объектов - различные волокна.

19- Объект исследования – различные ткани. Заболевание – амилоидоз (amyloidosis).
Амилоид является фибриллярным белком, и откладывается в различных тканях. Амилоид проявляется в различных тканях в виде волокнистых фибрилл. Амилоид обладает свойством положительной анизотропии и дихроизмом. Исходная анизотропия амилоида усиливается при использовании красителей – раствора Люголя и Конго-красного (конгорот). При окраске Конго-красным в поляризованном свете амилоид светится зеленым светом (спектр свечения соответствует длинам волн 540-560 нм). Кирпично-красная окраска меняется на зеленую. Возможно так же применение окраски Сириус красным. Анизотропия обусловлена наличием фибриллярного белка. Исходя из поляризационно-оптических свойств амилоида предполагается, что он обладает тонкофибриллярной субмикроскопической паракристаллической структурой. Метод поляризационной микроскопии применяется для специфического выявления амилоида в тканях. Зеленое свечение позволяет отличить амилоид от других фибриллярных белков – коллагена и эластина. При электронной микроскопии амилоид выявляется в виде неветвящихся фибрилл толщиной 7.5-10 нм. При рентгенодифракционном исследовании установлено, что амилоид представляет собой гофрированную бета-слоистую структуру.
В 1927 г. П. Диври открыл с помощью поляризационной микроскопии амилоидную природу ряда патологических структур мозга стариков.
При выявлении амилоида в стенках сосудов – это заболевание называется белковой стромально-сосудистой дистрофией.

20-Объект исследования – коллагеновые волокна в различных тканях.
При поляризационном методе хорошо проводить наблюдение коллагеновых волокон в тканях. Коллагеновые волокна обладают ярким свечением в скрещенных поляроидах. Собственная анизотропия коллагена усиливается и сопровождается появлением дихроизма, при использовании топооптических красителей или импрегнации препаратов металлами – золотом, медью, серебром. Незрелый коллаген, фибриллы которого более гидратированы и менее упорядочены, чем в зрелом, характеризуется более слабой анизотропией, чем зрелый.

21-Объект исследования – миокард. Заболевание – инфаркт миокарда (cardiac infarction).
Очень важным для судебно-медицинской экспертизы при скоропостижной смерти проводить диагностику на наличие инфаркта миокарда. Эту диагностику можно производить с помощью поляризационной микроскопии. Исследования в поляризованном свете можно проводить на замороженных или парафиновых срезах после депарафинизации, неокрашенных и окрашенных, заключенных в различные среды. Блоки ткани следует вырезать и ориентировать таким образом, чтобы мышечные волокна интересующего слоя миокарда были срезаны продольно. Миофибриллы в поляризованном свете обнаруживают характерную поперечную исчерченность, связанную с чередованием, анизотропных (А) и изотропных (I) дисков. Диски А обладают ярко выраженным положительным двойным лучепреломлением и кажутся светлыми в поляризованном свете (при обычном свете они темные), тогда как I-диски почти полностью лишены способности к двойному лучепреломлению и в поляризованном свете выглядят темными (при обычном свете - светлые). С помощью поляризационной микроскопии удобно выявлять наиболее универсальные повреждения мышечных волокон миокарда и скелетных мышц — контрактурные повреждения. Нарушение поперечной исчерченности кардиомиоцитов — одно из ранних признаков повреждения миофибрилл.
   Принято выделять 3 стадии этих повреждений:
-I стадия - усиливается анизотропия на отдельных участках мышечных волокон.
-II стадия - А-диски с повышенной анизотропией сближаются, вследствие чего толщина 1-дисков уменьшается.
-III стадия - А-диски сливаются в сплошной анизотропный конгломерат.
   Наряду с контрактурными повреждениями поляризационная микроскопия позволяет идентифицировать еще один тип поражения поперечнополосатых мышечных волокон -гиперрелаксацию саркомеров, свойственную в большой мере ишемии миокарда.
Простота поляризационного метода позволяет с минимальными затратами резко повысить достоверность диагностики наличия инфаркта миокарда.
Имеются данные о том, что при диагностике инфаркта миокарда при скоропостижной смерти без применения поляризационного методы имеет место быть очень большое количество неправильных диагнозов.

22-Объект исследования – нервная ткань.
В нервной ткани свойством оптической анизотропии обладают миелиновые оболочки, специфически гранулы нейросекреторных клеток и отростки астроцитов.

23-Объект исследования – волосы.
Волосы обладают свойством двойного лучепреломления. С помощью поляризационного метода можно изучать структуру волос.

IV- Различные объекты исследования.

24-Объект исследования – биоткань. Заболевания – различные.
Еще одним новым направлением является когерентная поляризационная томография биотканей.

25-Объект исследования – кожа. Заболевания – меланома.
Поляризационные методы используются при диагностике заболеваний кожа. Различные компоненты кожи по разному взаимодействуют с поляризованным светом. Созданы приборы, в которых кожа освещается поляризованным светом. Наблюдение и регистрация так же осуществляется через поляризатор. При таком методе наблюдения становятся более контрастно видны различные новообразования и повреждения на коже.

26-Объект исследования – клетка.
С помощью поляризационной микроскопии можно исследовать различные структурные элементы клетки, например, микротрубочки, цитоскелет.
При выполнении операций ИКСИ для ЭКО с помощью поляризационной микроскопии можно наблюдать веретено деления в метафазе митоза при делении клетки,

27-Поляризационный флуоресцентный иммуноанализ (ПФИА).
В основе поляризационного флуоресцентного иммуноанализа (ПФИА) лежит свойство увеличения поляризации при флуоресценции небольших флуоресцентно меченных гаптенов (меток) при связывании со специфичным антителом. Если образец содержит непомеченное определяемое вещество, метка связывается с антителом конкурентно, и поляризационный сигнал уменьшается. ПФИА не требует фракционирования образцов. В настоящее время разработано большое количество методик ПФИА для малых гаптенов, таких как лекарственные препараты, гормоны, антибиотики, токсины, детергенты, пестициды и т.д. Изучаемые клетки возбуждают светом, поляризованным в вертикальной плоскости. Регистрируется флуоресценция через поляризатор, ориентированный в горизонтальной плоскости.

Одним из первых применил поляризационной микроскопии в биологии немецкий исследователь В. Шмидт (W.J. Schmidt ) в 1924 году.
Большой вклад в применение поляризационной микроскопии в гистологии внесли Целлариус Юрий Гаврилович (1921-1986) (Новосибирск) и Кактурский Лев Владимирович – Директор НИИ Морфологии Человека РАМН (Москва).
К сожалению, пока в нашей стране поляризационная микроскопия используется очень редко. В связи с этим диагноз подагры выставляется на поздней стадии, когда болезнь уже находится в тяжелом состоянии. Для сравнения в Европейских странах и США широко доступны, и исследование синовиальной жидкости производится докторами самостоятельно, сразу после пункции сустава.

Преимущества поляризационного метода:
1-Поляризационный микроскоп можно сделать из любого микроскопа.
2-Поляризационный метод наблюдения не требует специальной окраски. Поляризационный метод применим как для окрашенных, так и для неокрашенных препаратов.
3-Поляризационный метод применим как для фиксированных препаратов, так и для нефиксированных (нативных) препаратов и мазков.
4-Оперативность поляризационного метода – сразу виден результат.

В дополнении к стандартной методике поляризационной микроскопии предлагается новая, более информативная, методика. Обычно для поляризационной микроскопии используются поляризационные фильтры с линейной поляризацией. В новой методике предлагается диагностика препаратов с использованием поляризационных фильтров с циркулярной поляризацией. Оказалось, что изображения, полученные с помощью циркулярных фильтров, несут гораздо больше информации и позволяют выявлять более тонкую структуру тканей и клеток.

Можно ожидать, что в дальнейшее поляризационная микроскопия будет применяться чаще, и это позволит выявлять заболевания на более ранних стадиях.

Литература:
1.Кактурский Л.В. Поляризационная микроскопия. В кн. Микроскопическая техника. М.Медицина. 1996.
2.Целлариус Ю.Г., Семенова Л.А., Непомнящих Л.М., Патологоанатомическая диагностика преднекротических изменений и инфаркта миокарда методом поляризационной микроскопии. Методические рекомендации., Москва, Минздрав СССР, 1979, 24 с.
3.Гринберг Л.М. Поляризационная микроскопия в патологоанатомической практике. Екатеринбург, 1995.
4.Габинский Я.Л., Яковлев Ю.Р., Яковлева С.Б. Текстурный атлас: инфаркт миокарда и информационно-аналитические возможности поляризационной микроскопии. Екатеринбург: Изд. Екатеринбургский инфарктный центр, 1994. 56 с.
5.Шмидт В. Ткани животных организмов в поляризованном свете. F. Cohen, Bonn, 1924.
6.Шаповальянц С.Г., Цкаев А.Ю., Иванова Т.В. Поляризационная микроскопия желчи в диагностике микрохоледохолитиаза. Хирургия, №5, 1999 г., с. 15-17
7.Шабалин В.Н., Шатохина С.Н. Морфология биологических жидкостей человека. М.: Хризостом, 2001. 304 с.
8.Колтовой Н.А. Книга 3. Часть 2-01. Поляризационная микроскопия.
Книгу можно скачать с сайта https://koltovoi.nethouse.ru