Человеческий организм

Тело человека — это сложный комплекс из различных органов. Каждый из них выполняет тот или иной вид работы. Здесь вы узнаете, как выглядят отдельные части организма под микроскопом и каковы особенности их деятельности.

Обработка воздуха
При каждом вдохе порция воздуха поступает через нос и рот в трахею и движется дальше в легкие. На снимке внутренняя поверхность трахеи под электронным микроскопом. Увеличение примерно в 9000 раз.

На этом снимке внутренней части трахеи можно увидеть пыльцевые зерна (оранжевые) и частички пыли (желто-коричневые), которые попадают внутрь вместе с вдыхаемым воздухом

Крепкие кости
Кости состоят из нескольких неодинаковых слоев.
Костная ткань. Это плотный минерализованный материал, состоящий из цилиндров вокруг полостей, где расположены живые клетки (остеоциты) и проходят кровеносные сосуды.

Как получают изображения
Большинство частей тела изучено при помощи сканирующего электронного микроскопа. Пучок электронов движется по поверхности образца, находящегося внутри высокой металлической колонки. Затем изображение объекта появляется на видеоэкране. Препараты для анализа должны быть подготовленными. Из организма человека извлекают образец ткани, замораживают, чтобы он не потерял естественную форму в вакууме, который поддерживается в электронном микроскопе.

Защитные «лоскутки»
На снимке внизу — увеличенное изображение верхнего слоя кожи (эпидермиса). Он состоит из отдельных клеток, «лоскутков». Они тесно прилегают друг к другу, образуя слой, защищающий организм от повреждений и вредных микробов.

Потоотделение
Голубые бусины на поверхности кожи — капли пота: они содержат влагу и минеральные соли, выводимые из организма. Пот вырабатывается под кожей, выходя на ее поверхность через малые отверстия — поры.

Золотое напыление
Обычно электроны легко проходят через препарат, не обработанный специальным образом. Чтобы этого не происходило, его поверхность покрывают тончайшим слоем золота. Металлический слой отражает пучок электронов, создавая трехмерные изображения.

Электронно-микроскопическое изображение эпидермиса кожи человека при 30-кратном увеличении

Голова человека

На свое отражение в зеркале мы смотрим каждый день. Однако при большом увеличении, полученном при помощи светового или электронного микроскопа, о волосах, зубах, языке можно узнать много такого, о чем большинство и не подозревает.

Маленькие отверстия
Эти розовые, похожие на кончики пальцев фигурки — молодые волоски, которые только начинают расти на коже головы. Каждый волос растет из погруженного в кожу волосяного фолликула, или волосяной луковицы. Их тысячи на голове, и еще больше разбросано по всей поверхности тела. Волосяных фолликулов нет только в коже ладоней и ступней — там волосы у человека не растут.

Изображение начинающих расти на голове человека волос получено при помощи электронного микроскопа. Увеличение в 125 раз

Перекрывающиеся чешуйки
Желто-бурый, похожий на змею скрученный жгут, показанный справа вверху, — это завязанный узлом человеческий волос. Электронный микроскоп увеличил его в 750 раз. Наружная поверхность волоса покрыта чешуйками, которые накладываются друг на друга, как пластинки черепицы на крыше. Волосы состоят из вещества, которое называется кератином. Он также содержится в ногтях.

От черного к белому
В черных волосах содержится в основном чистый меланин. В светлых и рыжих волосах содержится меланин, химически соединенный с другими веществами, например с железом или серой, поэтому он окрашен в другой цвет. По мере того как человек становится старше, гранулы красящего вещества постепенно заменяются воздушными полостями, поэтому с возрастом появляется седина.

Язык и вкус
Поверхность языка человека покрыта крошечными выростами — сосочками или папиллами. Они бывают нескольких типов, и каждый предназначен для определенной цели. Сосочки на них сосредоточены в разных областях языка. Каждый вид вкусовых луковиц воспринимает один вкус: сладкий, горький, соленый, кислый. На снимке вверху — другой тип сосочков. Они образуют шероховатую поверхность, помогающую языку захватывать пищу и перемещать ее в полости рта во время пережевывания. Кончик каждого сосочка состоит из кератина. Это придает им упругость и жесткость.

Под поверхностью этого сосочка языка располагаются вкусовые луковицы. Увеличение примерно в 500 раз

Ключи к прошлому

Основным способом получения информации о наших предках служит исследование остатков предметов, которые сохранились до наших дней. Этим занимаются ученые, которых называют археологами. Некоторые из ископаемых остатков имеют очень малые размеры, поэтому для их изучения используют микроскопы.

Кусочки керамики
Кирпичи, черепица и гончарные изделия могут дать археологам множество ключей к разгадке тайн прошлого: они не портятся со временем. На снимке внизу — фрагмент строительного материала, из которого в 450 г. до н. э. была построена древнеримская баня. Образцы древней керамики археологи исследуют при помощи микроскопа.

Древнеримский строительный материал под световым микроскопом при увеличении в 30 раз

Чем питались древние люди
В почве можно обнаружить мельчайшие остатки растений. Если их находят в местах, где раньше жили люди, то можно составить представление о том, чем питались наши предки. Например, семена малины и ежевики, изображенные вверху, были обнаружены в выгребной яме одного из средневековых городов (XI-XV вв.). Изображенные на снимке внизу обугленные семена овса были обнаружены вблизи средневекового погребального кострища в Лондоне. Они могли упасть на землю в процессе приготовления пищи. Подобные находки рассказывают археологам о продуктах питания, которые доставляли в Лондон, чтобы прокормить его непрестанно растущее население.

Древние животные
Микроскопические останки животных позволяют археологам судить об изменениях рельефа и климата древних времен. Они рассказывают и о том, как жили люди на протяжении веков. Раковинки-скорлупки, изображенные ниже, принадлежат крошечным животным — фораминиферам. Они живут в соленой морской воде. Если их находят на суше, то это означает, что эта часть материка когда-то была морским дном.

Раковины ископаемых существ, населявших древние моря

Пресноводные рачки
Ветвистоусый рачок дафния. Остатки таких животных, найденные в почве, свидетельствуют о том, что этот участок суши был когда-то дном пресноводного водоема — озера, канавы или болота.

Следы прошлого
Голова собачьей блохи. Ее обнаружили в слое бытового мусора на полу одного из жилых домов древнеримского поселения вблизи Йорка на севере Англии. Собачья блоха свидетельствует о том, что собаки жили в доме вместе с людьми. Но археологам не удалось найти следов кошачьих блох. Видимо, люди держали кошек снаружи.

«Законсервированная» пыльца
Пыльцевым зернам, около 5000 лет. Они были найдены в Британии и служат свидетельством того, что уже в то время люди здесь занимались возделыванием земли.

Эти пыльцевые зерна упали на болотистую почву 50 веков назад. Они сохранились так хорошо, что и сейчас можно легко определить виды растений, которым они принадлежали

Ткани

Большая часть одежды сшита из хлопчатобумажных и нейлоновых тканей. Они сотканы из нитей, называющихся пряжей и состоящих из микроскопических волокон. На этом развороте вы узнаете, почему разные виды тканей выглядят неодинаково и вызывают разные ощущения.

Шероховатые и гладкие
На электронной микрофотографии, приведенной ниже, изображены два типа волокон. Грубое зеленое волокно — это хлопчатобумажная нить, она имеет растительное происхождение. Гладкие желтые тяжи — это полиэфирное волокно, созданное человеком, которое еще называют полиэстером. Искусственные нити часто оказываются более ровными, чем натуральные.

Теплая шерсть
Ниже изображены волокна некрашеной овечьей шерсти. Эти толстые нити содержат полости, заполненные воздухом. Под воздействием температуры тела воздух в этих полостях нагревается и помогает сохранять тепло.

Изображение шерстяных волокон под световым микроскопом при 960-кратном увеличении ткани

На фото внизу показана хлопчатобумажная ткань, изготовленная из природных растительных волокон. Каждая нить этой хлопчатобумажной ткани состоит из отдельных волоконцев.

Этот кусочек ткани увеличен в 15 раз электронным микроскопом

«Дышащая» ткань
Отверстия в тканях могут не только согревать, но и помогают сохранять тело сухим. Поверхность покрыта слоем искусственного каучука, который не позволяет дождю проникать сквозь материю.

Воздушные карманы
Эти живописные фигурки слева — волокна искусственного полиэфирного материала, называющегося дакроном. Его используют в качестве наполнителя для спальных мешков. В центральной части каждой нити располагаются полости, заполненные воздухом. Они точно такие же, как в шерстяных волокнах. Благодаря их строению спальные мешки легкие и теплые.

Лоскуток микроволоконной ткани, увеличенный в 60 раз

Бумага

Бумага нужна везде. Если рассматривать ее в микроскоп, можно увидеть, что она состоит из множества крошечных нитей — волокон. Исследуя ее под большим увеличением, можно понять, чем разные сорта отличаются друг от друга.

Писчая бумага
При помощи микроскопа можно рассмотреть сорта бумаги, сделанные разными способами. Писчая бумага изготовлена из древесины, очищенной от коры и обработанной химическими веществами.

Как делают бумагу
Древесину измельчают, смешивают с водой и химическими веществами. Древесно-бумажную массу выливают на сетчатые рамки, высушивают и прессуют. Так получается бумага.

Кусочек газетной бумаги при увеличении более чем в 40 раз. Если внимательно присмотреться, можно рассмотреть латинские буквы «п» и «d», которые на ней напечатаны

Короткие волокна
Газетную бумагу делают из древесины, измельченной с корой, которую смешивают с горячей водой. Посмотрев на край оторванного куска газеты в микроскоп, можно увидеть волокна разной длины и толщины: они перекрещиваются как попало.

Краска для печати
В газетную бумагу не добавляют восковую жидкость, поэтому в нее легко проникает влага. Краска, которую используют для печати на такой бумаге, не расплывается, так как сделана на спиртовой основе. Спирт быстро высыхает, и краска не успевает впитаться в бумагу.

Бумага для заметок
Под микроскопом видна поверхность бумаги для заметок. Изображение увеличено в 450 раз. Внутри каждого желтого шарика находится клей. Когда вы прижимаете кусочек бумаги к твердой поверхности, шарик лопается, высвобождая клей.

Туалетная бумага
Большие зеленые узлы — это волокна туалетной бумаги. В микроскопе при малом увеличении можно увидеть, что составляющие ее нити далеко отстоят друг от друга. Жидкость легко проникает в пространство между ними, поэтому этот сорт бумаги легко впитывает влагу.

Подводный мир
  • 15.11.2017
    Беременность. Вашему малышу 20 недель

    Шаг за шагом вы подобрались к двадцатой неделе беременности с момента зачатия. Можно сказать, что это середина беременности, ещё столько же недель и произойдет прекрасная встреча с малышом. Что же происходит с крохой на данном этапе? Малыш значительно... 
    Читать полностью

Последние публикации