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lOMoARcPSD|34345001 Anatomia Umana – II semestre, I anno (CTF) ANATOMIA UMANA I INTRODUZIONE ALLO STUDIO DELL’ANATOMIA L’anatomia descrive la struttura, la forma e i rapporti delle parti del corpo umano come componen...

lOMoARcPSD|34345001 Anatomia Umana – II semestre, I anno (CTF) ANATOMIA UMANA I INTRODUZIONE ALLO STUDIO DELL’ANATOMIA L’anatomia descrive la struttura, la forma e i rapporti delle parti del corpo umano come componenti statiche (dinamiche in fisiologia). Può essere microscopica o macroscopica. ANATOMIA MICROSCOPICA: si tratta delle strutture visibili solo con microscopio e può essere suddivisa in due rami specializzati, la citologia che studia le cellule e l’istologia che studia i tessuti. ANATOMIA MACROSCOPICA: si tratta delle strutture osservabili a occhio nudo. Può essere anatomia di superficie, la quale si occupa della morfologia degli apparati, anatomia regionale, che studia le caratteristiche di un’area del corpo e anatomia sistemica, la quale studia sistemi e apparati. L’ORGANIZZAZIONE DEL CORPO UMANO Il corpo umano è costituito da diversi livelli, ciascuno costituito da parti che cooperano allo svolgimento di una o più funzioni: 1. Livello chimico (4 elementi: O, H, C, N); 2. Livello cellulare: le molecole si combinano tra di loro per formare le cellule, le unità strutturali e funzionali dell’organismo; 3. Livello tessutale: gruppi di cellule formano i tessuti, che possono essere di 4 tipi (epiteliale, connettivo, muscolare o nervoso); 4. Organi: formati da più tessuti con funzioni specifiche; 5. Sistemi: formati da organi collegati fra loro con funzioni comuni, si tratta di un insieme di organi morfologicamente e funzionalmente omogenei e con stessa derivazione embriologica (differenza con apparato, che è un insieme di organi morfologicamente e funzionalmente diversi con diversa derivazione embriologica, come nel caso dell’apparato digerente); 6. Organismo LA POSIZIONE ANATOMICA Il soggetto è in posizione eretta, con gambe unite, viso in avanti, braccia ruotate con i palmi rivolti in avanti, testa dritta. La testa È il segmento superiore del corpo e continua con il collo. Contiene l’encefalo, gli organi di senso e la prima parte degli apparati digerente e respiratorio. È divisa in due porzioni: encefalica e facciale. Il collo Sostiene la testa e la collega al tronco. Il tronco Comprende torace, addome e pelvi. Contiene gli organi propri e gli organi che lo attraversano. Gli arti superiori Formati da spalla, braccio, gomito, avambraccio e mano. Gli arti inferiori Formati da anca, coscia, ginocchio, gamba e piede. PIANI E SEZIONI Il corpo umano presenta una simmetria bilaterale (la parte destra e sinistra sono specularmente uguali) ma non antro-posteriore (avanti-dietro) né cranio-caudale (alto-basso). Scaricato da Andrea Loreen Pasion ([email protected])  lOMoARcPSD|34345001 Anatomia Umana – II semestre, I anno (CTF) Trasversale o orizzontale: forma un angolo retto con l’asse longitudinale del corpo dividendo in sezione superiore e inferiore (craniale e caudale); Frontale o coronale: divide in sezione anteriore e posteriore (ventrale e dorsale); Sagittale: divide il corpo in sezione destra e sinistra (mediano perché le due parti sono uguali). Principali termini direzionali che descrivono la posizione di una parte corporea rispetto ad un’altra: - Superiore / craniale / cefalico vs inferiore / caudale - Anteriore / ventrale vs posteriore / dorsale - Mediale (vicino al centro del corpo) vs laterale (più lontana) - Superficiale vs profondo - Prossimale (parte più vicina alla sua origine, nell’arto superiore il gomito è prossimale rispetto al polso) vs distale LE CAVITÀ CORPOREE Il corpo umano presenta 11 apparati e sistemi, formati da organi collegati fra loro. Gli organi: hanno una forma ben definita; sono costituiti da tessuti; si combinano per svolgere funzioni ben definite; possono essere: o cavi: hanno una forma a sacco o tubulare e comunicano direttamente o indirettamente con l’esterno; la loro parete, costituita da strati sovrapposti di differenti tessuti (tonache), circonda una cavità chiamata lume. o pieni: sono più complessi, ma hanno un tessuto predominante, anche funzionalmente, che costituisce il parenchima; sono circondati da una capsula da cui partono dei setti che suddividono il parenchima in stroma, ovvero un reticolo con funzione di supporto; le suddivisioni prendono il nome di lobi. o pari (ne abbiamo due, come polmoni o reni) o impari (uno, come il cuore). Le cavità corporee contengono e proteggono gli organi interni (le viscere) e permettono cambiamenti della dimensione e della forma dei visceri. Le cavità corporee si distinguono in: Cavità dorsale, che avvolge e protegge il sistema nervoso centrale e si divide in: o cavità craniale (encefalo); o cavità spinale (spina dorsale). Cavità ventrale, che permette il movimento degli organi al suo interno e ne previene l’attrito, viene suddivisa dal diaframma in: o cavità toracica, è delimitata dalle coste, dai muscoli toracici, dallo sterno e dalla porzione toracica della colonna vertebrale; o cavità addomino-pelvica, si estende dal diaframma fino all’inguine ed è delimitata dalla parete addominale, dalle ossa e dai muscoli pelvici. 1. Nella cavità toracica (superiore) si possono individuare: le cavità pleuriche destra e sinistra: contengono ciascuna un polmone e sono rivestite da una membrana sierosa liscia e scivolosa (pleura) in grado di ridurre l’attrito, le superfici esterne dei polmoni sono ricoperte dalla pleura viscerale, mentre la pleura parietale è a contatto con la superficie opposta del mediastino e la parete toracica interna; Scaricato da Andrea Loreen Pasion ([email protected])  lOMoARcPSD|34345001 Anatomia Umana – II semestre, I anno (CTF) mediastino: massa di tessuto connettivo che separa le due cavità, circonda e stabilizza esofago, trachea, timo e i grandi vasi e contiene la cavità pericardica, una piccola sacca che circonda il cuore, protetto dal pericardio (pericardio viscerale ricopre il cuore, altrimenti parietale). 2. La cavità addomino-pelvica (inferiore) è suddivisa in: cavità addominale: contiene fegato, stomaco, milza, reni, pancreas, intestino tenue e parte del crasso; cavità pelvica: contiene l’ultima porzione del crasso, la vescica e gli organi genitali. La cavità toracica e addominale sono rivestite dalla membrana sierosa, che è costituita da due foglietti sovrapposti, quello parietale segue l’andamento della parete della cavità e quello viscerale aderisce ai visceri. Questi due foglietti sono in grado di scorrere uno sull’altro, quindi tra di essi è presente uno spazio, detto cavità sierosa, riempito dal liquido sieroso, un liquido lubrificante che riduce l’attrito e permette ai visceri di scivolare durante i movimenti. Le tre membrane sierose sono: - la pleura avvolge i polmoni; - il pericardio avvolge il cuore; - il peritoneo riveste la cavità addominale e i suoi organi. LA CELLULA Le cellule sono l’unità organizzativa di base dell’organismo. Hanno una grande variabilità individuale (alto grado di specializzazione). Ne esistono di due tipi: le cellule sessuali (spermatozoi e ovociti) e le cellule somatiche (tutte le altre). La cellula è separata dall’ambiente circostante (liquido extracellulare) dalla membrana plasmatica. Al suo interno si possono individuare due compartimenti: il citoplasma (citosol, la parte fluida che contiene gli organuli, e citoscheletro) e il nucleo. LA MEMBRANA PLASMATICA La membrana plasmatica è il limite esterno della cellula e svolge diverse funzioni: Isolamento fisico: separa l’interno della cellula dal circostante fluido extracellulare; Regolazione degli scambi con l’ambiente: controlla l’entrata di ioni e sostanze nutritizie, l’eliminazione degli scarti e il rilascio delle secrezioni; Sensibilità: i recettori permettono alla cellula di riconoscere le molecole e di rispondere agli stimoli ambientali; Comunicazione cellula-cellula, adesione e supporto strutturale. Per quanto riguarda la struttura, ha uno spessore che varia da 6 a 10 nm. È costituita da lipidi (20-30%), steroli come il colesterolo e proteine (50-60%) e glicolipidi e glicoproteine. È definita doppio strato fosfolipidico in quanto i fosfolipidi (75% dei lipidi) che la compongono formano due strati distinti (teste idrofile in superficie e code idrofobiche rivolte verso l’interno). Quindi gli ioni solubili e le sostanze idrosolubili non possono attraversare la componente lipidica della membrana cellulare (membrana isolante). Il 20% dei lipidi è rappresentato dalle molecole di colesterolo. Il restante 5% sono glicolipidi, dei lipidi che hanno legato un gruppo carboidrato. In base alla struttura, esistono due tipi di proteine di membrana: Proteine periferiche: attaccate alla superficie interna o esterna della membrana, ai lipidi o alle proteine integrali; Scaricato da Andrea Loreen Pasion ([email protected])  lOMoARcPSD|34345001 Anatomia Umana – II semestre, I anno (CTF) Proteine integrali: immerse nella membrana, possono essere glicoproteine, che hanno legato un gruppo carboidrato, il quale costituisce il glicocalice, un rivestimento di zuccheri che permette alle cellule di riconoscersi e di aderire le une alle altre. Le proteine di membrana possono essere suddivise anche in base alla funzione: strutturali, aiutano a creare giunzioni cellulari o connettono la membrana plasmatica al citoscheletro per mantenere la forma della cellula; enzimi, catalizzano reazioni chimiche che possono avvenire sia sulla superficie interna che esterna della cellula; recettori, funzionano come dei siti cellulari di riconoscimento, quindi ogni recettore riconosce e lega un tipo particolare di molecola che prende il nome di ligando; di trasporto, spostano le molecole attraverso la membrana e possono essere: o proteine canale, che creano dei corridoi pieni di acqua che collegano direttamente il compartimento intercellulare e quello extracellulare; o proteine carrier, che si legano a molecole grandi e le trasportano all’interno della cellula. Le sostanze si possono muovere verso l’interno o verso l’esterno della cellula, da un fluido all’altro. All’interno della cellula il fluido è il liquido intracellulare o citosol, mentre all’esterno è il liquido extracellulare (plasma (sangue), linfa (vasi linfatici) o liquido interstiziale (riempie gli spazi microscopici tra le cellule adiacenti in un tessuto)). La membrana plasmatica è permeabile all’acqua, all’ossigeno, alla CO2, a piccole molecole idrofobiche e agli ormoni di tipo steroideo. È impermeabile a tutti gli ioni (sodio, potassio, calcio, cloro) e a tutte le grandi molecole (amminoacidi, glucosio…). La permeabilità di una membrana determina l’efficienza della barriera ed essa può essere impermeabile, selettivamente permeabile o liberamente permeabile. A seconda dell’organizzazione e del tipo di lipidi o proteine costituenti, il passaggio attraverso la superficie della membrana può essere attivo o passivo. Il processo passivo non richiede dispendio energetico e una sostanza attraversa la membrana seguendo il proprio gradiente di concentrazione (da un’area a elevata concentrazione a un’area a concentrazione minore), sfruttando unicamente la propria energia cinetica. Quando viene raggiunto l’equilibrio e il gradiente di concentrazione viene abolito, anche se continua il movimento di molecole, non c’è più il passaggio netto in un’unica direzione. Il processo passivo può essere: Diffusione semplice: movimento delle molecole attraverso le proteine canale o attraverso il doppio strato fosfolipidico (devono essere liposolubili); Osmosi: diffusione semplice delle molecole d’acqua attraverso dei canali specifici (acquaporine); Diffusione facilitata: i soluti attraversano la membrana trasportati da proteine carrier. Il processo attivo richiede una sorgente di energia e la sostanza si muove contro gradiente di concentrazione. Può essere: Trasporto attivo primario: l’energia necessaria deriva dal legame fosfato dell’ATP, questi trasportatori attivi vengono chiamati ATP-asi o pompe ioniche; le più importanti sono la pompa sodio- potassio, la quale trasporta 3 ioni sodio fuori dalla cellula e 2 ioni potassio all’interno della cellula, in modo da mantenere in modo costante differenziate le concentrazioni di questi ioni sia fuori che dentro, la pompa degli idrogenioni, che serve a trasportare H+ all’interno dei lisosomi, i cui enzimi idrolitici hanno bisogno di un basso pH quindi di un’alta concentrazione di ioni H+, e la pompa del calcio, la quale trasporta lo ione calcio fuori dalla cellula o all’interno del reticolo endoplasmatico per mantenere bassa la concentrazione intracellulare di calcio, perché ad alta concentrazione è citotossico (morte della cellula); Trasporto attivo secondario: utilizza l’energia potenziale immagazzinata nel gradiente di concentrazione di una molecola per spingere altre molecole contro il loro gradiente di concentrazione; Scaricato da Andrea Loreen Pasion ([email protected])  lOMoARcPSD|34345001 Anatomia Umana – II semestre, I anno (CTF) Trasporto vescicolare: una vescicola (piccola sacca membranosa che si forma per gemmazione da una membrana preesistente) trasporta sostanza da una struttura all’altra nella cellula, verso l’interno o verso l’esterno: o Endocitosi: del materiale extracellulare si avvicina dall’esterno alla membrana plasmatica, sulla quale si forma uno pseudopodo, che avvolge il materiale creando una vescicola, la quale viene rilasciata all’interno della cellula, facendo entrare la sostanza; è di tre tipi: 1. Pinocitosi: le vescicole portano fluidi extracellulari e piccole molecole; si verifica nelle cellule assorbenti; 2. Fagocitosi: le vescicole contengono particelle solide, anche di grandi dimensioni; solo alcune cellule, i fagociti (macrofagi e neutrofili), possono effettuare fagocitosi; 3. Endocitosi mediata da recettori: la vescicola si forma solo dopo che una proteina recettore ha riconosciuto una particolare particella; in questo caso la vescicola è rivestita di proteine, le clatrine. o Esocitosi: la cellula rilascia del materiale all’esterno tramite una vescicola secretoria, che si fonde con la membrana plasmatica; tutte le cellule svolgono esocitosi, ma essa è particolarmente importante nelle cellule secernenti e nelle cellule nervose, che rilasciano i neurotrasmettitori. IL CITOPLASMA Per citoplasma si intende generalmente tutto il contenuto cellulare, ad eccezione del nucleo. Può essere suddiviso in: Citosol (o fluido intracellulare): è la parte fluida della cellula e costituisce il 55% del volume cellulare totale, è separato dal fluido extracellulare per mezzo della membrana plasmatica e differisce da questo: 1. Nel citosol si trova una concentrazione di potassio più alta che nel liquido extracellulare, dove invece si trova una concentrazione superiore di sodio (mantenuta dalla pompa ionica sodio- potassio); 2. Il citosol contiene una maggior concentrazione di proteine disciolte o in sospensione, la maggior parte delle quali sono enzimi che regolano il metabolismo cellulare, mentre altre sono associate ai vari organuli; 3. Il citosol contiene scarsa quantità di carboidrati (perché metabolizzati per produrre energia) e grosse riserve di aminoacidi (per sintetizzare le proteine) e lipidi (fonte energetica). Il citosol contiene gli organuli: strutture intracellulari in grado di svolgere specifiche funzioni, possono essere suddivisi in due grandi categorie: organuli membranosi e non membranosi. Citoscheletro: fitto groviglio di filamenti raggruppato in fasci che si estendono nel citoplasma della cellula formando una rete di fibre che conferisce resistenza e flessibilità al citoplasma. È una struttura dinamica in continuo assemblaggio e in continuo disassemblaggio. Le quattro principali componenti sono: 1. Microfilamenti: - sottili (diametro di 5 nm) filamenti proteici composti principalmente da actina. - dove: ai bordi della cellula, al di sotto della membrana plasmatica. - funzioni: trasporto vescicolare e movimento degli organuli; ancoraggio del citoscheletro alle proteine integrali di membrana, conferendo ulteriore resistenza meccanica alla cellula; interazione con i filamenti spessi costituiti da miosina nella contrazione muscolare; costituiscono i microvilli, delle proiezioni digitiformi microscopiche e immobili della membrana plasmatica, all’interno dei quali troviamo i microfilamenti disposti in modo parallelo, si trovano soprattutto nelle cellule coinvolte nell’assorbimento (intestino tenue) poiché aumentano la superficie cellulare. 2. Filamenti intermedi: - dove: si trovano soprattutto nelle cellule epiteliali epidermiche (tonofilamenti) perché formati da cheratina. Scaricato da Andrea Loreen Pasion ([email protected])  lOMoARcPSD|34345001 Anatomia Umana – II semestre, I anno (CTF) - funzioni: ancoraggio tra cellule adiacenti, stabilizzano la posizione degli organuli e trasportano materiale nel citoplasma. 3. Filamenti spessi: - filamenti relativamente grossi costituiti da miosina. - dove: nelle cellule muscolari dove generano con i microfilamenti la contrazione muscolare. 4. Microtubuli: - strutture a forma di tubo cavo il cui costituente principale è la proteina globulare tubulina. - dove: in tutte le cellule. - funzioni: forniscono alla cellula resistenza e rigidità, essendo la componente principale del citoscheletro; stabilizzano la posizione degli organuli; facilitano il trasporto di molecole attraverso il citosol; durante la divisione cellulare formano il fuso mitotico; sono componenti strutturali dei centrioli, delle ciglia e dei flagelli. I centrioli: - Struttura: strutture cilindriche composte da 9 triplette di microtubuli vuote al centro (disposizione 9+0). - Dove: le cellule che possono dividersi possiedono una coppia di centrioli posti ad angolo retto l’uno rispetto all’altro, i quali sono localizzati nel centrosoma (le cellule che non si dividono, come i globuli rossi o le fibre muscolari, non li possiedono). - Funzione: dirigono il movimento dei cromosomi durante la divisione cellulare. Le ciglia: - Struttura: costituite da nove coppie di microtubuli che circondano una coppia posta al centro (disposizione 9+2). - Dove: sono ancorate al corpo basale (formato da nove triplette di microtubuli senza nulla al centro) posto appena sotto la superficie cellulare. - Funzione: oscillano ritmicamente, spostando i liquidi e le secrezioni presenti sulla superficie cellulare (nell’apparato respiratorio le ciglia allontanano dai polmoni verso la laringe il muco che ha intrappolato particelle di pulviscolo). I flagelli: - Struttura: simili alle ciglia, ma molto più lunghi. Ne è presente solo uno a cellula. - Funzione: muovendosi fa spostare la cellula all’interno del liquido che la circonda. - Dove: solo negli spermatozoi. GLI ORGANULI I ribosomi: - Organuli piccoli (diametro di 25 nm, non possono essere visti al microscopio ottico) e densi senza membrana. Si trovano in tutte le cellule ma il numero varia a seconda della cellula e della sua attività. - Struttura: 60% di RNA ribosomiale e 40% di proteine ribosomiali (circa 80). Presentano due subunità, una minore e una maggiore, che vengono prodotte separatamente nel nucleolo, all’interno del nucleo, vengono esportate singolarmente nel citoplasma e poi possono associarsi a formare un ribosoma completo, l’unico in grado di sintetizzare le proteine. - Funzione: sintesi delle proteine, utilizzando l’informazione fornita dal DNA. - Dove: possono essere liberi (dispersi nel citoplasma e le proteine che sintetizzano si disperdono nel citosol) o fissi (adesi al reticolo endoplasmatico e le proteine che sintetizzano entrano nella cavità del reticolo, il lume, dove vengono modificate e assemblate e poi trasferite ad altri organuli, inserite nella membrana plasmatica o esportate fuori dalla cellula). Altri ribosomi si trovano nei mitocondri, dove sintetizzano delle proteine mitocondriali. Scaricato da Andrea Loreen Pasion ([email protected])  lOMoARcPSD|34345001 Anatomia Umana – II semestre, I anno (CTF) I mitocondri: - Organuli che possono avere forma sferica, cilindrica o filamentosa. Il numero di mitocondri varia a seconda della richiesta energetica di una cellula (assenti nei globuli rossi, molti nelle cellule muscolari). - Struttura: insolito doppio rivestimento membranoso formato da una membrana interna, che contiene numerosi ripiegamenti (creste, le quali incrementano la superficie membranosa e contengono gli enzimi della catena respiratoria e l’ATP-sintasi) e delimita la matrice mitocondriale (contiene enzimi necessari per l’ossidazione degli acidi grassi e per il ciclo dell’acido citrico, ed è la sede del DNA mitocondriale), e una membrana esterna (elevata permeabilità perché sono presenti le purine che formano ampi canali), che circonda l’organulo e delimita lo spazio intermembrana. Possiedono un proprio DNA mitocondriale, che si replica in maniera indipendente da quello del nucleo. - Funzioni: producono ATP tramite la fosforilazione ossidativa (nel tessuto adiposo non producono ATP, ma calore). Hanno un ruolo nelle fasi precoci dell’apoptosi (morte cellulare coordinata e geneticamente programmata dalla cellula): rilasciano, a seguito di stimoli, il citocromo C nel citosol, che attiva una cascata di enzimi proteolitici, i quali causano la morte cellulare. Il reticolo endoplasmatico: è una rete, unita alla membrana nucleare, di membrane intracellulari formata da tubuli cavi o da cisterne appiattite, e può essere ruvido o liscio. 1. RER: - Struttura: si estende dall’involucro nucleare ed è ripiegato a formare delle cisterne appiattite, sulla cui superficie sono presenti i ribosomi fissi, che sintetizzano proteine, le quali vengono impacchettate in vescicole di trasporto che le trasferiscono all’apparato di Golgi. - Funzioni: sintesi proteica, produce proteine secretorie, di membrana e di molti organuli. 2. REL: - Struttura: si estende dal RER e forma una rete di tubuli, non presenta ribosomi. - Funzioni: sintesi di lipidi, steroidi e carboidrati; inattiva e detossifica farmaci e altre sostanze dannose; accumula ioni calcio (per diminuirne la concentrazione nella cellula). L’apparato di Golgi: - Struttura: è costituito da una serie (5-6) di sacchi membranosi appiattiti con dei rigonfiamenti ai bordi (cisterne). Può essere diviso in tre compartimenti funzionali: il lato di entrata o cis, una cisterna convessa rivolta verso il RER, il Golgi intermedio e il lato di uscita o trans, una cisterna concava rivolta verso la membrana plasmatica. - Funzioni: 1. Modificazione di proteine e lipidi tramite l’aggiunta di zuccheri; 2. Maturazione di glicolipidi e glicoproteine; 3. Fosforilazione di peptidi che diventano così attivi; 4. Produzione di lisosomi; 5. Impacchettamento e smistamento delle proteine in vescicole. Le proteine provengono, tramite le vescicole, dal RER e si avvicinano al lato cis dell’apparato di Golgi, passano attraverso le cisterne e vengono modificate dagli enzimi in esse contenuti, poi vengono impacchettate in vescicole che vengono trasportate verso altri organuli (vescicole di trasporto), verso la membrana plasmatica (vescicole di membrana) o all’esterno della cellula (vescicole secretorie). I lisosomi: - Organuli, prodotti dal Golgi, circondati da membrana che contengono enzimi digestivi (idrolasi), i quali operano a pH molto acido. - Funzioni: degradazione di sostanze che entrano nella cellula mediante endocitosi; autofagia, l’eliminazione di costituenti endogeni; autolisi, la digestione dell’intera cellula quando è danneggiata, Scaricato da Andrea Loreen Pasion ([email protected])  lOMoARcPSD|34345001 Anatomia Umana – II semestre, I anno (CTF) la membrana del lisosoma si disgrega e rilascia enzimi attivi nel citosol, distruggendo l’intera cellula, per questo motivo i lisosomi vengono detti anche pacchetti suicidi. - 1. Lisosomi primari: contengono enzimi inattivi, che vengono attivati quando si fondono con membrane di organuli danneggiati; 2. Lisosomi secondari: formati dalla fusione del lisosoma primario con una vescicola endocitotica. I perossisomi: - Organuli circondati da membrana molto più piccoli dei lisosomi, contengono un gruppo differente di enzimi (ossidasi e catalasi), sintetizzati dai ribosomi liberi presenti nel citoplasma e poi inseriti nelle membrane preesistenti dei perossisomi. - Funzioni: le ossidasi ossidano gli acidi grassi a catena molto lunga, formando l’acqua ossigenata, la quale è altamente dannosa per la cellula. Per questo la catalasi converte l’H2O2 in idrogeno e ossigeno. - Dove: in abbondanza nelle cellule epatiche, dove rimuovono e neutralizzano le tossine assorbite lungo il canale alimentare. IL NUCLEO È il più grande compartimento intracellulare, contiene il patrimonio genetico sottoforma di DNA ed è il centro di controllo di tutte le operazioni cellulari. La maggior parte delle cellule sono mononucleate, alcune sono anucleate come i globuli rossi, altre sono polinucleate come le cellule scheletriche. Struttura: - può essere rotondeggiante, ovoidale o allungato ed ha un diametro di 5-10 micrometri. - è circondato da membrana, detta involucro nucleare, costituita da due membrane, una interna e una esterna, le quali delimitano uno spazio, lo spazio perinucleare. - le due membrane presentano dei pori nucleari che permettono il passaggio di piccole molecole ma non quello di grossi complessi molecolari, per questo sono presenti dei meccanismi di trasporto attivo. - contiene uno o più nucleoli (diametro 1-3 micrometri) all’interno dei quali avviene la sintesi dell’RNA ribosomiale che va a formare le due subunità dei ribosomi. I geni e il DNA: - sono le unità ereditarie della cellula. - controllano la struttura cellulare e dirigono le diverse attività cellulari. - sono organizzati in cromosomi, ogni cellula ne contiene 46 (23 coppie, un membro della coppia è di origine paterna, l’altro di origine materna). Un cromosoma è una lunga molecola avvolta a spirale attorno a delle proteine, gli istoni, formando i nucleosomi. Un’intera catena di nucleosomi può a sua volta avvolgersi attorno ad altri istoni. Il grado di avvolgimento determina la lunghezza del cromosoma. - in una cellula che si sta dividendo, i cromosomi sono talmente spiralizzati che possono essere visti come entità separate anche al microscopio ottico. In cellule che non si stanno dividendo, sono dispersi all’interno del nucleo e vanno a formare un reticolo filamentoso chiamato cromatina. LA DIVISIONE CELLULARE È un processo al quale le cellule si riproducono. Le cellule possono suddividersi in base alla loro capacità di dividersi in: - Cellule perenni: non si dividono mai dopo il differenziamento, come i neuroni. - Cellule stabili: normalmente non si dividono, ma possono riprendere il processo se necessario. - Cellule staminali: compiono continuamente la divisone cellulare Esistono due tipi di divisione cellulare: Scaricato da Andrea Loreen Pasion ([email protected])  lOMoARcPSD|34345001 Anatomia Umana – II semestre, I anno (CTF) - Somatica: si ha prima una divisione nucleare (MITOSI) e poi una divisione citoplasmatica (citochinesi), le quali portano alla formazione di 2 cellule figlie geneticamente identiche con lo stesso numero e tipo di cromosomi della cellula madre. - Germinale o riproduttiva: porta alla formazione di due gameti, è un processo che consiste in una divisione a due stadi (MEIOSI) durante il quale il numero di cromosomi si dimezza. Nel periodo che intercorre tra la fecondazione e il completamento dello sviluppo di un essere umano, si parte da una singola cellula e si arriva a 75000 miliardi di cellule. Questo incremento avviene grazie alla mitosi. Il ciclo cellulare è una sequenza ordinata di eventi attraverso la quale una cellula somatica prima raddoppia il suo contenuto, e poi si divide. Esso consiste di due fasi: Interfase: la cellula compie tutte le sue funzioni e se necessario si prepara alla divisione cellulare. Consta di quattro fasi:à 1. G0: la cellula compie le sue normali funzioni senza prepararsi alla mitosi (processo di duplicazione del materiale genetico di una cellula somatica ≠ meiosi che è la formazione di gameti con un numero di cromosomi dimezzato); 2. G1: la cellula replica la maggior parte dei suoi organuli e dei suoi componenti citoplasmatici, compresi i centrosomi, ma non sta replicando il suo DNA; 3. S: la cellula replica i suoi cromosomi in un processo che coinvolge sia la duplicazione del DNA sia la sintesi degli istoni associati; 4. G2: vengono sintetizzati gli enzimi e le proteine necessarie alla divisione cellulare, e termina la replicazione dei centrosomi. Fase mitotica: consiste di quattro fasi: 1. Profase: i filamenti di cromatina sono così strettamente spiralizzati da diventare entità visibili al microscopio. Durante la profase precoce le due coppie di centrioli, connesse alle fibre del fuso mitotico, si muovono in direzione opposta l’una all’altra e quindi nel citoplasma di irradiano dei sottili microtubuli, chiamati raggi astrali. Durante la profase tardiva i cromosomi terminano la loro spiralizzazione e l’involucro nucleare si disgrega. Le due copie di ciascun cromosoma sono chiamate cromatidi e in questa fase sono connessi in un unico punto detto centromero. Le fibre del fuso mitotico si estendono tra i cromosomi, prendendo il nome di microtubuli cromosomali. 2. Metafase: i centromeri si muovono lungo i microtubuli cromosomali verso una zona centrale sottile, detta piastra metafasica. 3. Anafase: inizia quando il centromero di ogni coppia di cromatidi si separa, formando due cromosomi figli, tirati poi verso i poli opposti della cellula lungo i microtubuli cromosomali. Alla fine dell’anafase i cromosomi figli arrivano in prossimità dei centrioli ai poli opposti della cellula. 4. Telofase: le cellule si preparano a tornare allo stadio di interfase. Si ha la formazione di membrane nucleari, i nuclei si ingrandiscono e i cromosomi gradualmente si despiralizzano. Dopo la scomparsa dei cromosomi riappaiono i nucleoli e i nuclei riprendono l’aspetto tipico dell’interfase. La telofase segna il termine della mitosi, anche se le cellule figlie non si sono ancora separate, ma ciò avverrà in un processo chiamato citochinesi, che generalmente inizia quando i cromosomi figli si sono avvicinati ai poli opposti del fuso mitotico, con la contrazione del citoplasma lungo il piano della piastra metafasica e la formazione di un solco di segmentazione (fine divisione cellulare e inizio nuova interfase). Scaricato da Andrea Loreen Pasion ([email protected])  lOMoARcPSD|34345001 Anatomia Umana – II semestre, I anno (CTF) I TESSUTI I tessuti sono unioni di cellule specializzate e prodotti cellulari capaci di svolgere un numero limitato di funzioni. Quelli principali sono quattro: epiteliale, connettivo, muscolare e nervoso. LE GIUNZIONI INTERCELLULARI Per comporre i tessuti, alcune cellule formano delle adesioni che possono essere sia permanenti sia temporanee con le altre cellule oppure con delle molecole proteiche extracellulari. Le giunzioni intercellulari possono coinvolgere o delle estese aree di membrana di cellule adiacenti o possono concentrarsi a livello di siti di attacco specializzati. Queste larghe aree di membrana plasmatica adiacenti possono essere interconnesse tramite delle proteine transmembrana, dette molecole di adesione cellulare, che possono legarsi tra di loro oppure ad altri materiali extracellulari. Le giunzioni intercellulari possono essere di tre tipi: 1. Giunzioni serrate (o occludenti): le membrane plasmatiche di due cellule adiacenti sono in stretto contatto tra loro, annullando qualsiasi spazio intercellulare e impedendo il passaggio di materiale. Per questo per trasportare materiale le cellule sono costrette ad utilizzare processi attivi. Si trovano nello stomaco, intestino, vescica urinaria, perché rallentando il passaggio di sostanze, impediscono che il contenuto di questi organi si riversi nel sangue e nei tessuti circostanti; 2. Giunzioni comunicanti: le cellule sono tenute insieme da alcune proteine di membrana integrali, dette connessine, delle proteine canale attraverso le quali le cellule possono scambiarsi piccole molecole o ioni. Quindi le cellule sono separate da un piccolo spazio intercellulare, al contrario delle giunzioni occludenti, dove le membrane plasmatiche sono parzialmente fuse tra di loro. Si trovano nel tessuto nervoso, dove costituiscono la sinapsi elettrica, e anche nel cuore. 3. Desmosomi: sono delle giunzioni molto forti che resistono anche a torsioni e stiramenti. Ci sono due tipi di desmosomi: Desmosomi a bottone: sono costituiti da una placca citoplasmatica di tipo proteico presente sulla superficie interna della membrana plasmatica, che serve come sito di ancoraggio per i filamenti intermedi. Le membrane plasmatiche sono parallele tra di loro e separate da uno spazio occupato dalle molecole di adesione cellulare, le quali partono dalla placca, attraversano la membrana e si estendono nello spazio intercellulare; Emidesmosomi: non uniscono tra loro cellule adiacenti ma stabiliscono delle giunzioni con la membrana basale (una lamina extracellulare tra il tessuto epiteliale e il tessuto connettivo). Si trovano nei tessuti epiteliali soggetti a forze di abrasione e desquamazione, che necessitano di un solido attacco alla membrana basale sottostante. IL TESSUTO EPITELIALE Il tessuto epiteliale ricopre la superficie corporea in contatto con l’ambiente esterno, gli organi cavi, i dotti delle ghiandole, il canale alimentare, le vie respiratorie, le vie urinarie, le vie genitali e tutti quei condotti interni che sono in comunicazione con l’esterno, e anche la superficie interna dei vasi sanguigni e del cuore. È un tessuto che permette all’organismo di interagire con l’ambiente interno ed esterno. Questo tessuto può essere suddiviso in un epitelio di rivestimento, uno strato di cellule che ricopre una superficie esposta, una cavità o un condotto, e in un epitelio ghiandolare, perché alcuni epiteli formano le ghiandole esocrine. CARATTERISTICHE Cellularità: gli epiteli sono costituiti da cellule strettamente adese tra di loro per mezzo di giunzioni cellulari (scarso spazio intercellulare, anche del tutto assente); Polarità: ogni epitelio presenta una superficie apicale rivolta verso l’esterno del corpo o le cavità interne, e una superficie ancorata alla membrana basale dove l’epitelio prende contatto con il tessuto Scaricato da Andrea Loreen Pasion ([email protected])  lOMoARcPSD|34345001 Anatomia Umana – II semestre, I anno (CTF) connettivo. In ogni caso, gli organuli e gli altri componenti citoplasmatici non sono regolarmente distribuiti tra superficie basale e apicale. Perciò ogni epitelio è costituito da due superfici diverse per struttura e per funzione. (Polarità indica una distribuzione non uniforme della cellula epiteliale); Ancoraggio: la superficie basale di un epitelio aderisce alla membrana basale grazie agli emidesmosomi (struttura complessa composta da una lamina basale, più vicina alle cellule epiteliali, e da una lamina reticolare, più vicina al tessuto connettivo); Avascolarità: non contenendo gli epiteli dei vasi sanguigni, le cellule epiteliali devono rifornirsi di sostanze nutritizie tramite diffusione o assorbimento attraverso superfici apicale o basale; Organizzazione in strati; Rigenerazione: le cellule epiteliali danneggiate o perse in superficie vengono continuamente rimpiazzate dalle divisioni cellulari delle cellule staminali che si trovano nell’epitelio. FUNZIONI Protezione fisica: gli epiteli fungono da barriera fisica e funzionale tra l’ambiente che rivestono e l’ambiente esterno, proteggendo le superfici esterne ed interne da abrasione, disidratazione e distruzione da parte di agenti chimici o biologici; Assorbimento: lasciano passare selettivamente sostanze dall’ambiente esterno all’interno del tessuto che l’epitelio ricopre, ogni sostanza deve quindi assolutamente passare attraverso un epitelio, che può essere più o meno permeabile; Secrezione: alcuni epiteli si specializzano, organizzandosi in ghiandole, le cui cellule producono delle secrezioni che riversano all’esterno del corpo, in spazi che comunicano con l’esterno o all’interno del corpo; Sensoriale: molti epiteli sono estesamente innervati da terminazioni nervose, che conferiscono la capacità di percepire stimoli provenienti dalla superficie apicale (neuroepitelio = epitelio sensoriale specializzato, che si trova in speciali organi di senso, come olfatto, gusto, vista, equilibrio, udito). CLASSIFICAZIONE DEL TESSUTO EPITELIALE DI RIVESTIMENTO In base alla stratificazione un epitelio può essere: Semplice: possiede un singolo strato di cellule; tipico anche delle regioni in cui avvengono secrezione, assorbimento o filtrazione, come il rivestimento intestinale e la superficie di scambio dei gas nel polmone; Pseudo-stratificato: i nuclei delle cellule si trovano ad altezze differenti, sembra siano presenti più strati ma in realtà tutte le cellule sono in contatto con la membrana basale ed alcune, essendo più alte, riescono a sporgere nel lume della cavità. Le cellule epiteliali superficiali possono secernere muco (caliciformi) o possono presentare ciglia (epitelio pseudo-stratificato ciliato). Si trova soprattutto nelle vie respiratorie poiché le cellule sono in grado di secernere muco che intrappola sostanze estranee, poi le ciglia, muovendosi, spostano il muco ed eliminano queste sostanze; Stratificato: possiede diversi strati di cellule al di sopra della membrana basale; si trovano generalmente nelle aree sottoposte a stress meccanici o chimici (superficie della cute ed il rivestimento interno della bocca). La sovrapposizione degli strati rende l’epitelio più spesso e resistente. In base alle forme cellulari, l’epitelio può essere invece: Pavimentoso: le cellule sono sottili, piatte, di forma irregolare e sono poste fianco a fianco con il nucleo in posizione centrale; esso può essere: o Semplice: è il tipo di tessuto epiteliale più delicato del corpo e può trovarsi solo in regioni protette (mesotelio se forma lo strato epiteliale delle membrane sierose, pleura, peritoneo e pericardio; endotelio nel caso di cuore, vasi sanguigni e linfatici; inoltre riveste gli alveoli polmonari); o Stratificato: è costituito da due o più strati di cellule, nello strato più superficiale le cellule sono appiattite, mentre in quelli più profondi hanno una forma più cubica o cilindrica; la sua Scaricato da Andrea Loreen Pasion ([email protected])  lOMoARcPSD|34345001 Anatomia Umana – II semestre, I anno (CTF) funzione principale è quella protettiva, da abrasione, disidratazione, radiazioni ultraviolette e invasione di agenti patogeni; esso può essere cheratinizzato, in cui uno stato più o meno spesso di cellule è composto da cellule morte piene di cheratina, al di sotto del quale si trovano cellule vitali (la nostra epidermide) o non cheratinizzato (cavità orale, lingua, faringe, esofago). Cubico: le cellule sembrano delle piccole scatole esagonali con il nucleo in posizione centrale; la distanza tra due nuclei adiacenti è circa uguale all’altezza dell’epitelio. Esso può essere: o Semplice: svolge limitate funzioni protettive e si trova in regioni deputate all’assorbimento e alla secrezione, come all’interno di alcuni tratti del tubulo renare e in dotti escretori di piccolo calibro di alcune ghiandole esocrine; o Stratificato: relativamente raro, può riscontrarsi nei dotti escretori di calibro maggiore delle ghiandole esocrine. Cilindrico: le cellule assomigliano a delle scatole esagonali, ma in sezione sono molto più alte che larghe con il nucleo disposto verso la membrana basale: o Semplice: contiene due tipi cellulari, o cellule cilindriche con microvilli sulla superficie apicale o cellule caliciformi (cellule modificate perché in grado di secernere il muco, di accumularlo, determinandone una sporgenza, e di rilasciarlo sulla loro superficie apicale); può svolgere funzioni protettive, oltre che trovarsi in zone in cui è richiesta funzione di assorbimento o di secrezione (tratto gastro-intestinale dallo stomaco all’ano, dotti escretori di grosse dimensioni e cistifellea); o Stratificato: piuttosto raro (faringe, uretra, ano e alcuni dotti escretori), generalmente è costituito da due o più strati e solo le cellule superficiali hanno la forma cilindrica, svolge funzioni protettive. Di transizione: epitelio altamente plastico, cioè soggetto a modificazioni sia nel numero sia negli strati, per questo riveste le cavità in cui avvengono cambiamenti di volume come la pelvi renale, gli ureteri e la vescica urinaria (quando è vuota le cellule sono di forma cilindrica, se è piena le cellule assumono una forma più appiattita). GLI EPITELI GHIANDOLARI Vari epiteli contengono cellule ghiandolari specializzate nella secrezione, ossia nella sintesi e nel rilascio di sostanze utili all’organismo (secreti). Possono essere: Le ghiandole esocrine: scaricano il loro secreto (sebo, sudore, enzimi digestivi, muco, cerume, saliva) nei dotti escretori che si aprono sulla superficie epiteliale; e possono essere classificate in base a: 1. modalità di secrezione: - merocrina: il secreto, contenuto in vescicole secretorie, è rilasciato sulla superficie cellulare attraverso un meccanismo di esocitosi (ghiandola salivare); - apocrina: perdita di una parte di citoplasma assieme al prodotto di secrezione, la parte apicale del citoplasma viene inglobata nelle vescicole secretorie prima che queste si stacchino per esocitosi, lasciando intatto il nucleo e l’apparato di Golgi della cellula, che quindi è in grado di ripararsi (ghiandola mammaria); - olocrina: l’intera cellula si trasforma in un pacchetto di vescicole secretorie e si riempie di secreto fino a scoppiare; il rilascio della secrezione comporta la morte cellulare (ghiandola sebacea associata ai follicoli piliferi). 2. struttura della ghiandola: Numero di cellule: - unicellulari: formate da una sola cellula, come le ghiandole caliciformi; - pluricellulari: formate da più cellule, come le ghiandole sebacee, sudoripare, salivari. Forma della porzione secernente: - alveolari: la porzione secernente ha la forma di un sacco con un lume molto ampio; Scaricato da Andrea Loreen Pasion ([email protected])  lOMoARcPSD|34345001 Anatomia Umana – II semestre, I anno (CTF) - tubulari: ha la forma di un tubo; - tubulo-alveolari: ha forma tubulare con delle dilatazioni sacciformi. Numero di ramificazione dei dotti escretori e della porzione secernente: - semplici: ha una sola porzione secernente e un solo dotto escretore; - ramificate: ha due o più porzioni secernenti che confluiscono nello stesso dotto escretore; - composte: ha diverse porzioni secernenti, il cui secreto viene rilasciato in diversi dotti escretori che poi lo riversano in un unico dotto di dimensioni maggiori. 3. tipo di secrezione: - ghiandole sierose: producono secrezione acquosa, generalmente ricca di enzimi; - ghiandole mucose: secernono glicoproteine (mucine), che assorbono acqua per formare un muco viscoso (come quello della saliva); - ghiandole esocrine miste: possono produrre secrezione sierosa o mucosa. Le ghiandole endocrine: prive di dotti escretori, riversano le loro secrezioni (ormoni) direttamente nel fluido interstiziale, che poi si diffonde nel sangue tramite esocitosi; ad esempio, la tiroide, le ghiandole surrenali, l’ipofisi. DIFFERENZE TRA TESSUTO EPITELIALE E TESSUTO CONNETTIVO Numero di cellule in proporzione alla quantità di matrice extracellulare (la sostanza interposta tra due cellule adiacenti che ha funzioni di collegamento e di ancoraggio ed è composta da glicoproteine e proteoglicani, ma diversa dal liquido interstiziale, una soluzione acquosa che si trova tra le cellule ma strettamente legata alla presenza di vasi sanguigni e linfatici). Nel tessuto epiteliale, tra le cellule, che sono strettamente impaccate, c’è poca matrice, mentre nel tessuto connettivo ci sono poche cellule molto distanziate fra di loro e un’elevata presenza di matrice; Nel tessuto epiteliale non c’è presenza di vasi sanguigni, diversamente dal tessuto connettivo che presenta una rete di vasi; L’epitelio costituisce sempre uno strato superficiale e non è mai ricoperto da altri tessuti. IL TESSUTO CONNETTIVO Protegge e supporta il corpo e i suoi organi. È uno dei tessuti più abbondanti e variamente distribuiti del corpo. Non si trova mai sulla superficie e a differenza del tessuto epiteliale è molto vascolarizzato, eccetto la cartilagine, e come il tessuto epiteliale è innervato, sempre tranne la cartilagine. FUNZIONI Crea una rete di sostegno del corpo; Trasporta liquidi e sostanze varie da una zona all’altra del corpo; Provvede alla protezione di organi delicati; Sostiene, avvolge e connette tessuti differenti; Conserva riserve energetiche sotto forma di lipidi; Difende il corpo dall’invasione di microorganismi. Il tessuto connettivo è composto da una grande quantità di matrice extracellulare e da poche cellule specializzate. LA MATRICE EXTRACELLULARE La matrice extracellulare, la cui struttura va a determinare molte delle qualità del tessuto connettivo, è una sostanza interposta tra le cellule e secreta direttamente da esse. È composta da: La sostanza fondamentale è una componente amorfa tendenzialmente gelificata, facilmente idratabile, che resiste bene a diverse forze, soprattutto a quelle di tipo pressorio. Costituisce la parte Scaricato da Andrea Loreen Pasion ([email protected])  lOMoARcPSD|34345001 Anatomia Umana – II semestre, I anno (CTF) più fluida della matrice e può essere fluida (sangue), semifluida/gelatinosa (cartilagine), calcificata (tessuto osseo). È una riserva d’acqua e fornisce supporto alle cellule, rappresentando un mezzo attraverso cui può avvenire lo scambio di sostanze tra sangue e cellule. Contiene combinazioni complesse di polisaccaridi e proteine. Le fibre proteiche si oppongono molto bene alla trazione. Sono formate tutte da fibroblasti e il loro mantenimento è affidato ai fibrociti, ed esse sono: 1. Fibre collagene: sono costituite dalla proteina collagene, sono molto lunghe, lineari e resistenti alle forze di trazione, a fronte però di un allungamento trascurabile (5%). Si conoscono circa 18 forme di collagene, ma il tipo 1 è quella più comune, presente nei legamenti (collegano due ossa, ossa e cartilagine o due cartilagini) e nei tendini (collegano muscolo a osso), mentre la cartilagine contiene collagene di tipo 2. Sia nei tendini che nei legamenti le fibre collagene si dispongono in maniera parallela, permettendo ai legamenti e ai tendini di resistere anche a forze molto intense; 2. Fibre elastiche: sono molto estensibili e resistenti, si possono allungare senza romperle fino al 150% della loro lunghezza; sono costituite dalla proteina elastina; possono sia formare dei foglietti appiattiti come nelle pareti dei vasi sanguigni sia disporsi in fasci ramificati come nel derma, inoltre si trovano in organi dove l’elasticità è fondamentale come nei polmoni o nella cartilagine del padiglione auricolare; 3. Fibre reticolari: sono costituite da collagene di tipo 3, sono molto più sottili delle fibre collagene, e formano una struttura intrecciata e ramificata molto flessibile ma anche molto resistente, resistono a forze applicate anche da diverse direzioni (sono rivestite da glicoproteine, che formano delle reti all’interno del tessuto); sono abbondanti in alcuni organi, come il fegato, dove creano lo stroma. LE CELLULE Cellule mesenchimali: cellule staminali che danno origine a tutte le cellule di tutti i tessuti connettivi; Fibroblasti / condroblasti / osteoblasti: cellule immature capaci di dividersi e produrre matrice extracellulare (quando la matrice è prodotta, queste cellule si differenziano e maturano); si trovano rispettivamente nel tessuto connettivo lasso e denso, nella cartilagine e nell’osso; Fibrociti / condrociti / osteociti: cellule mature che hanno una capacità inferiore di dividersi e producono poca matrice, hanno la funzione di preservare la matrice extracellulare; Macrofagi: derivano dai monociti e sono in grado di ingerire batteri e residui cellulari per fagocitosi (possono essere fissi, quindi si trovano in un tessuto specifico come i macrofagi alveolari che si trovano solamente nei polmoni, oppure liberi, quindi hanno la capacità di muoversi attraverso il tessuto e di accumularsi nei siti di infezione o di infiammazione per effettuare la fagocitosi); Plasmacellule: derivano dai linfociti b (un tipo di globulo bianco) e producono anticorpi (componente importante nella risposta immunitaria dell’organismo); si trovano nelle ghiandole salivari, nei linfonodi, nella milza e nel midollo osseo; Mastociti: cellule che si trovano lungo i vasi sanguigni e vascolarizzano il tessuto connettivo; producono istamina, una sostanza chimica che provoca vasodilatazione durante la risposta infiammatoria; Adipociti: accumulano trigliceridi (grassi), si trovano soprattutto in profondità e intorno ad alcuni organi come il cuore e i reni, attorno ai quali formano come un’imbottitura; Globuli bianchi: in risposta ad alcuni stimoli migrano dal sangue ai tessuti connettivi (neutrofili, che si accumulano nei siti di infezione, o eosinofili, che si trovano in corrispondenza delle invasioni parassitarie o delle reazioni allergiche). CLASSIFICAZIONE Propriamente detto: contiene la sostanza fondamentale con immerse le varie fibre e si suddivide in lasso (diviso in areolare, adiposo e reticolare) e denso (diviso in regolare, irregolare ed elastico); Liquido: le cellule sono sospese in una matrice acquosa e si suddivide in sangue e linfa; Di sostegno: qui si trova la cartilagine (ialina, elastica e fibrosa) con la matrice extracellulare liquida, oppure l’osso, con matrice extracellulare calcificata. Scaricato da Andrea Loreen Pasion ([email protected])  lOMoARcPSD|34345001 Anatomia Umana – II semestre, I anno (CTF) I TESSUTI CONNETTIVI PROPRIAMENTE DETTI Le funzioni sono: Riempimento di spazio tra gli organi Proprietà ammortizzanti Fornitura di sostegno agli epiteli Circondano e sostengono vasi sanguigni e nervi Conservazione lipidi Consentono la diffusione di materiale IL TESSUTO CONNETTIVO LASSO Così chiamato perché le fibre proteiche sono organizzate lassamente, formando una rete, diversamente dal denso che ha fibre strettamente impaccate. Si suddivide in: Areolare: il tessuto meno specializzato nell’adulto, ma il più diffuso. Contiene tutte le cellule e tutte le fibre tipiche dei tessuti connettivi. Ha una struttura a maglia aperte ed è riempito in gran parte da matrice extracellulare, la cui funzione è quella di ammortizzare gli urti, e poiché le fibre sono distribuite in modo lasso, il tessuto può anche essere deformato senza subire traumi. Inoltre, siccome contiene anche le fibre elastiche, è resiliente, ed è quindi in grado di ripristinare la sua forma al termine di uno stimolo flessorio. È molto vascolarizzato. Adiposo: gli adipociti sono cellule specializzate nell’accumulo di trigliceridi (accumulo di energia). In alcuni tessuti gli adipociti sono così abbondanti che si perde completamente l’aspetto di tessuto connettivo alveolare, facendolo diventare adiposo. Esistono due tipi di tessuto adiposo: - grasso bianco (adulti), in cui gli adipociti sono inerti e contengono un’unica goccia lipidica che occupa la maggior parte del citoplasma spingendo il nucleo e gli organuli su un solo lato. Funzioni: fornisce imbottitura, coibenta il corpo riducendo la dispersione termica, ammortizza gli urti, compatta e riempie strutture vicine, come le cavità ossee dietro agli occhi, i reni e la cavità pericardica e lombare. È molto abbondante sotto la cute dei fianchi, delle natiche, dell’inguine e delle mammelle. - grasso bruno (neonati e bambini), il grasso viene immagazzinato sotto forma di vacuoli citoplasmatici all’interno delle cellule adipose. Regola la temperatura corporea, perché alla nascita i meccanismi di regolazione della temperatura non sono ancora completamente funzionanti, e quindi esso assicura un meccanismo rapido di innalzamento della temperatura corporea in caso di bisogno. Sotto stimoli nervosi, le cellule adipose (non inerti) possono accelerare la lipolisi riscaldando il sangue che poi passa attraverso il grasso bruno. Andando avanti con l’età la temperatura corporea diventa più stabile per questo il grasso bruno negli adulti è molto scarso se non assente. Reticolare: costituito principalmente da fibre reticolari, che costituiscono lo stroma di organi molli. IL TESSUTO CONNETTIVO DENSO Diversamente dal lasso, le fibre (principalmente di collagene, tranne in quello elastico) sono più numerose, spesse e dense, ed essendo strettamente impaccate occupano la maggior parte del volume di questo tessuto. Quindi le cellule sono più poche. Si suddivide in base all’orientamento delle fibre in: Regolare: la matrice extracellulare è bianco brillante, in quanto costituita principalmente da fibre collagene organizzate in fasci paralleli e tra i fasci si trovano le cellule, che si dispongono in maniera regolare. Si trova nei tendini (cordoni di tessuto connettivo denso regolare, che permettono l’inserzione dei muscoli scheletrici alle ossa e alle cartilagini; le fibre collagene corrono lungo l’asse longitudinale del tendine e sono in grado di trasferire la trazione del muscolo che si contrae sull’osso o sulla cartilagine), nelle Scaricato da Andrea Loreen Pasion ([email protected])  lOMoARcPSD|34345001 Anatomia Umana – II semestre, I anno (CTF) aponeurosi (lamine di fibre collagene che coprono la superficie di un muscolo; perciò hanno la funzione di unire un muscolo superficiale e un’altra struttura), nei legamenti (permette la connessione tra due ossa, un osso e una cartilagine o due cartilagini; possono contenere anche una certa quota di fibre elastiche, riuscendo a tollerare, al contrario dei tendini, anche un modesto stiramento). Questo tipo di tessuto connettivo contiene pochi vasi sanguigni (lenta guarigione in caso di lesione). Irregolare: contiene fibre collagene strettamente impaccate che vanno a formare una maglia intrecciata senza un chiaro orientamento. Le funzioni sono offrire rigidità e sostegno nelle aree sottoposte a sollecitazioni (si trova nelle fasce e intorno ai muscoli, nel derma), forma una capsula fibrosa intorno a vari organi (reni, fegato e milza), forma un rivestimento intorno alla cartilagine (pericondrio) e all’osso (periostio), mentre a livello delle articolazioni non troviamo questo rivestimento. Elastico: contiene principalmente fibre elastiche, si trova nei polmoni, nelle pareti delle vene elastiche, nella trachea e nei bronchi. È resistente e può tornare alla sua forma originaria dopo lo stiramento. LE MEMBRANE DEL CORPO Epiteliali: contengono un epitelio unito a strato sottostante di tessuto connettivo, sono tre: - Cutanea: o è la cute, ricopre l’intera superficie corporea; o costituita da epidermide (epitelio pavimentoso stratificato cheratinizzato) e derma (tessuto connettivo denso irregolare). - Sierosa: o Riveste le cavità corporee che non si aprono direttamente con l’esterno, le cavità pleurica, pericardica, peritoneale (pleura, pericardio e peritoneo), e ricopre organi presenti in esse; o costituita da tessuto connettivo lasso areolare e da epitelio pavimentoso semplice (mesotelio). - Mucosa: o rivestono cavità corporee che si aprono direttamente verso l’ambiente esterno (rivestono gli organi cavi nel sistema digerente, genitale, urinario, respiratorio); o il suo strato epiteliale è una barriera che i microorganismi patogeni non riescono a superare, poiché le sue cellule presentano giunzioni occludenti che non fanno passare sostanze dannose; può contenere anche cellule caliciformi che producono muco, che impedisce la disidratazione della cavità, intrappola le particelle che potrebbero entrare nell’organismo, lubrifica il cibo lungo il tratto gastro-intestinale; o il suo strato di tessuto connettivo è di tipo areolare; esso sostiene l’epitelio, lo lega a strutture circostanti, ospita i vasi sanguigni, costituendo una fonte di apporto di nutrienti e ossigeno. Connettivali: non contengono tessuto epiteliale ma solo connettivo: - Sinoviale: o riveste le cavità delle articolazioni mobili quindi strutture che non comunicano con l’ambiente esterno; o costituita da strato di cellule (sinoviociti) e da uno strato areolare e adiposo. I TESSUTI CONNETTIVI LIQUIDI L’acqua nel nostro corpo è contenuta nel liquido intracellulare e nel liquido extracellulare. Quest’ultimo è costituito da: liquido interstiziale: circonda le cellule di un tessuto plasma: parte liquida del sangue liquido cerebrospinale: nelle cavità del Sistema Nervoso Centrale linfa: vasi linfatici perilinfa ed endolinfa: nell’orecchio interno liquido sinoviale: nella cavità articolare Scaricato da Andrea Loreen Pasion ([email protected])  lOMoARcPSD|34345001 Anatomia Umana – II semestre, I anno (CTF) IL SANGUE È un tessuto connettivo fluido altamente specializzato. Funzioni: trasporto: ossigeno dai polmoni e alle cellule, anidride carbonica dalle cellule ai polmoni, nutrienti dal tratto gastro-intestinale alle cellule, ormoni secreti dalle ghiandole endocrine fino alle cellule bersaglio, rifiuti metabolici verso i polmoni, i reni o la cute; regolazione: mantiene l’omeostasi in tutti i liquidi del corpo, regola la temperatura corporea e il pH; protezione: è in grado di coagulare (previene eccessiva fuoriuscita dal sistema cardiovascolare in caso di ferita), si trovano globuli bianchi e proteine (protezione contro malattie). Composizione: plasma (55% del sangue) è la matrice extracellulare del sangue, che è liquida. È costituito da: - 92% di acqua; - 8% di soluti, di cui il 7% sono proteine (alcune si trovano anche in altre parti del corpo, quelle che si trovano solo nel plasma si chiamano proteine plasmatiche). Per alcuni aspetti, come la concentrazione degli ioni, la composizione del plasma rispecchia quella del liquido interstiziale, ma sono presenti alcune differenze, tra cui la concentrazione del gas (conc. dell’ossigeno maggiore nel plasma che quindi si diffonde dal sangue ai tessuti vicini, conc. di anidride carbonica maggiore nel liquido interstiziale quindi essa si diffonde dai tessuti al sangue) e la concentrazione delle proteine disciolte (il plasma contiene una precisa quantità di proteine, le quali sono grandi e non riescono ad attraversare le pareti dei vasi sanguigni rimanendo al loro interno; nel liquido interstiziale quindi sono poche). Le proteine plasmatiche sono le albumine, le globuline e il fibrinogeno, coinvolta nella coagulazione. Vengono tutte sintetizzate dagli epatociti, le cellule del fegato, tranne alcune globuline (le immunoglobuline, ovvero gli anticorpi) che vengono sintetizzate dalle plasmacellule. parte corpuscolata / elementi figurati (45% del sangue): o globuli bianchi o leucociti: si possono dividere in due grandi gruppi: - leucociti granulari o granulociti, che possiedono delle grosse inclusioni nel loro citoplasma visibili al microscopio ottico dopo particolari colorazioni; sono in grado di entrare nel liquido interstiziale; sono i neutrofili (50-70% di tutta la popolazione leucocitaria, i granuli citoplasmatici non si colorano, il nucleo presenta più lobi, hanno la funzione di digerire i batteri per fagocitosi), gli eosinofili (2-4%, i granuli si colorano con eosina di rosso, il nucleo è bilobato, sono coinvolti nelle invasioni parassitarie) e i basofili (1%, i granuli si colorano di blu o di porpora, sono coinvolti nelle reazioni allergiche); - leucociti agranulari o agranulociti, che non possiedono granuli citoplasmatici, sono i monociti (2-8%, cellule molto grosse rotondeggianti che hanno nucleo a forma di ferro di cavallo; essi migrano dal sangue ai tessuti, dove poi si differenziano in macrofagi fissi o mobili, i quali si spostano da un tessuto all’altro e si concentrano nei punti di infiammazione) e i linfociti (nucleo molto grande e sferico circondato da poco citoplasma; sono responsabili dell’immunità specifica ovvero la capacità di ogni organismo di rispondere su base individuale a un determinato stimolo patogeno). o globuli rossi o retrociti (99% delle cellule del sangue): - sono prive di nucleo e di organuli, l’emoglobina è la loro componente principale (90% del suo peso secco) che conferisce il colore rosso; - hanno una forma a disco biconcavo che implica tre conseguenze: 1. determina un grande rapporto superficie/volume che favorisce gli scambi respiratori; 2. consente la formazione di pile di globuli rossi (rouleaux) così è più facile scorrere nei capillari; 3. sono deformabili ed elastici e adattano la forma, riuscendo a passare anche nei vasi più stretti; Scaricato da Andrea Loreen Pasion ([email protected])  lOMoARcPSD|34345001 Anatomia Umana – II semestre, I anno (CTF) - avendo perso il nucleo e gli organuli, i globuli rossi non possono dividersi e neppure riparare i danni; - hanno 120 giorni di vita, dopo i quali vengono rimossi dal sangue per azione dei macrofagi del fegato, del midollo osseo e della milza, vengono fagocitati e si recuperano poi in materiali utili. o piastrine: sono dei frammenti cellulari circondati da membrana senza nucleo ma con molti organuli, si formano da cellule (megacariociti, ciascuno può formare anche 4000 piastrine) del midollo osseo rosso; vengono continuamente rimpiazzate dopo 10/12 giorni; sono impegnate nel processo di coagulazione del sangue con le proteine plasmatiche. I TESSUTI CONNETTIVI DI SOSTEGNO LA CARTILAGINE È un tessuto connettivo ma non contiene vasi sanguigni né linfatici né fibre nervose, per questo motivo non ha capacità rigenerativa. Presenta un’abbondante matrice extracellulare al cui interno sono sparse le cellule, i condroblasti e i condrociti. Esistono 3 tipi di tessuto cartilagineo: 1. Ialino: è il tipo più abbondante di cartilagine nell’adulto e ha un colorito bianco. Composizione: 65% acqua (molto idratata, importante perché non essendo vascolarizzata, le sue cellule possono nutrirsi solo attraverso dei processi di fusione che coinvolgono l’acqua), 15% fibre collagene di tipo 2, 15% proteoglicani e 5% cellule, i condroblasti (immature) e i condrociti (mature), dispersi in mezzo alla matrice extracellulare in delle lacune, le quali possono contenere due o più cellule. È avvolta da tessuto connettivo denso irregolare (pericondrio) ricco di vasi e nervi, tranne che la cartilagine articolare. Dove: costituisce lo scheletro fetale; nell’adulto riveste le superficie articolari, forma le cartilagini costali e costituisce la cartilagine metafisaria, una cartilagine di accrescimento che si trova nelle ossa lunghe e partecipa in modo attivo al loro accrescimento in lunghezza durante lo sviluppo. 2. Elastico: Struttura: ha un colore più giallastro; è molto flessibile perché presenta molte fibre elastiche; è circondata dal pericondrio. Dove: nel padiglione auricolare, nell’epiglottide (che chiude la laringe durante la deglutizione) e nel canale uditivo. 3. Fibroso: Struttura: contiene condrociti sparsi tra le fibre collagene; non presenta il pericondrio. Dove: si trova in continuità con la cartilagine ialina; nella sinfisi pubica (il punto dove le ossa delle anche si uniscono anteriormente), nei dischi intervertebrali e nei menischi. L’OSSO Costituisce lo scheletro, ha una funzione di sostegno e di protezione e funge anche da deposito di sali minerali, soprattutto di calcio e fosforo. La matrice extracellulare (90% del peso totale) è mineralizzata e composta da una parte inorganica (fosfato di calcio e carbonato di calcio, con tracce di sodio, magnesio, fluoro, potassio) e da una parte organica (fibre collagene di tipo 1). Il restante 10% del peso dell’osso è rappresentato da acqua. La sua superficie, dove non vi è copertura di cartilagine articolare, è rivestita dal periostio (tessuto connettivo denso irregolare, quindi ricco di vasi e di nervi), il quale è costituito da uno strato cellulare interno contenente cellule osteoprogenitrici (che maturano e si differenziano in osteoblasti). Esso isola e protegge l’osso dai tessuti circostanti, essendo vascolarizzato e innervato rappresenta una via per vasi e nervi, partecipa in modo attivo alla crescita e alla riparazione dell’osso, ed è presente nei punti di attacco di tendini e legamenti. L’endostio (contiene anch’esso cellule osteoprogenitrici) è invece una sottile membrana che riveste la superficie interna dell’osso delimitando il canale midollare, presente soltanto all’interno delle ossa lunghe. Scaricato da Andrea Loreen Pasion ([email protected])  lOMoARcPSD|34345001 Anatomia Umana – II semestre, I anno (CTF) Tipi di cellule: Osteoprogenitrici: cellule staminali indifferenziate che derivano dal mesenchima (tessuto dal quale derivano quasi tutti i tessuti connettivi), sono le uniche cellule dell’osso che vanno incontro a divisione (molto importante dopo una frattura ossea), producendo osteoblasti; si dispongono lungo la porzione più interna del periostio e dell’endostio; Osteoblasti: sintetizzano e secernono le fibre collagene e le altre componenti necessarie per formare la matrice extracellulare; quando si trovano circondati da matrice si ritrovano intrappolati dalle loro stesse secrezioni e si trasformano in osteociti, cellule mature; Osteociti: cellule mature dell’osso, preservano la matrice extracellulare; Osteoclasti: secernono acidi ed enzimi mediante esocitosi e sciolgono la matrice extracellulare in un processo chiamato osteolisi, rilasciando calcio e fosfato che si riversano nel sangue, aumentandone la concentrazione, la loro funzione è quindi quella di demolire la matrice e di rilasciare i minerali; la loro attività e quella degli osteoblasti devono essere in equilibrio, per mantenere forte l’osso. Esistono due tipi di tessuto osseo: 1. Compatto: - Dove: presente sulla superficie delle ossa; - Struttura: costituito da unità morfo-funzionali che si ripetono, gli osteoni, i quali sono costituiti da un sistema di lamelle concentriche di matrice extracellulare intorno a un canale centrale (canale di Havers); gli osteoni sono a forma di tubo e formano quindi delle strutture concentriche disposte in serie che decorrono parallelamente all’asse longitudinale dell’osso (il corpo di un osso lungo, soprattutto, è in grado di resistere a incurvature e rotture anche quando viene applicata una forza considerevole alle estremità); tra le lamelle concentriche si trovano dei piccoli spazi, le lacune, all’interno delle quali si trovano gli osteociti; da queste lacune si irradiano dei piccoli canalicoli, i quali contengono i processi digitiformi degli osteociti e connettono le lacune tra di loro e con il canale centrale, formando canali interconnessi che attraversano l’osso e sono responsabili di fornire sostanze nutrienti e di portare via le sostanze di rifiuto. Gli spazi tra gli osteoni presentano delle altre lamelle di matrice extracellulare, le lamelle interstiziali, che contengono a loro volta lacune, osteociti e canalicoli. I vasi sanguigni e linfatici, che provengono dal periostio, penetrano l’osso compatto attraverso dei canali perforanti, i quali si connettono con il canale centrale di Havers. Un ultimo sistema di lamelle, le lamelle circonferenziali, si trova al di sotto del periostio e limita l’osso sul versante esterno. 2. Spugnoso: è molto diverso da quello compatto: - non contiene gli osteoni; - si trova sempre all’interno dell’osso dove non subisce intense sollecitazioni perché è sempre rivestito da tessuto osseo compatto (come nell’osso del cranio); - consiste di lamelle organizzate in una trama irregolare, che prendono il nome di trabecole, tra le quali sono presenti degli spazi che conferiscono leggerezza all’osso (riduce il suo peso, riuscendo a muoversi più facilmente); all’interno delle trabecole troviamo le lacune che accolgono osteociti e canalicoli. - IL TESSUTO MUSCOLARE PROPRIETÀ Eccitabilità: comune sia delle cellule muscolari che nervose, capacità di rispondere a determinati stimoli producendo dei segnali elettrici, chiamati potenziali d’azione; Contrattilità: capacità di accorciarsi attivamente, di generare forza ed esercitare una tensione, quando stimolato da un potenziale d’azione; Scaricato da Andrea Loreen Pasion ([email protected])  lOMoARcPSD|34345001 Anatomia Umana – II semestre, I anno (CTF) Estensibilità: capacità di essere stirato senza subire danni (il muscolo liscio è soggetto a stiramenti di maggiori entità, come nello stomaco); Elasticità: capacità di ritornare alla grandezza di riposo al termine di una contrazione o di uno stiramento. Nel corpo umano si identificano tre tipi di tessuto muscolare: scheletrico, liscio e cardiaco. IL TESSUTO MUSCOLARE SCHELETRICO Costituisce i muscoli del sistema locomotore e alcuni muscoli dell’apparato digerente e respiratorio, come lingua, faringe, esofago. FUNZIONI produce i movimenti del corpo; mantiene la postura; sostiene il peso dei visceri e li protegge da traumi esterni (come nel caso della parete addominale); controlla la defecazione e la minzione (muscoli dell’ano e dell’uretra); svolge un ruolo fondamentale nella respirazione (diaframma); mantiene la temperatura corporea (muovendosi, genera calore). STRUTTURA MACROSCOPICA Un tipico muscolo scheletrico consiste in un corpo muscolare connesso allo scheletro mediante i tendini (fibre collagene parallele). I muscoli sono composti da tantissime cellule, le fibre muscolari, ciascuna circondata da un involucro di fibre reticolari (tessuto connettivo) detto endomisio, il quale mantiene le fibre muscolari insieme durante la contrazione, ma essendo lasso le fibre riescono comunque a muoversi una sull’altra. Gruppi di fibre muscolari formano dei fasci, i fascicoli, circondati da tessuto connettivo, il perimisio. All’esterno un altro strato di tessuto connettivo denso irregolare, l’epimisio, mantiene uniti tutti i fascicoli a formare il corpo del muscolo. STRUTTURA MICROSCOPICA Le fibre muscolari sono delle cellule molto grandi e lunghe (possono arrivare fino a 0,30cm), cilindriche e striate (alternanza di bande chiare e bande scure), presentano più nuclei che si trovano appena sotto la membrana (sarcolemma) della cellula. Non possono dividersi ma possono rigenerarsi grazie alla presenza delle cellule mesenchimali, dette cellule satelliti; per questo il tessuto muscolare scheletrico può ripararsi parzialmente dopo un danneggiamento. Le cellule non si contraggono senza un impulso nervoso quindi il sistema nervoso presiede il controllo volontario della loro attività (muscolo striato volontario). Il reticolo endoplasmatico delle cellule, detto sarcoplasmatico, avvolge completamente ogni fibra muscolare e presenta dei reticoli. Essi sono formati da canalicoli longitudinali che si intrecciano tra di loro e confluiscono in strutture tubulari più ampie, dette cisterne terminali, le quali concentrano e sequestrano lo ione calcio, che viene liberato per avviare la contrazione muscolare in seguito a uno stimolo nervoso. I tubuli trasversi sono invaginazioni del sarcolemma associate ai lati delle cisterne terminali. Questa struttura particolare costituita da un tubulo trasverso con a fianco le due cisterne terminali dei reticoli sarcoplasmatici prende il nome di triade. Il citoplasma della fibra muscolare scheletrica, chiamato sarcoplasma, contiene da centinaia a migliaia di miofibrille, delle formazioni cilindriche molto sottili (diametro di 1-2 micron) ma lunghe quanto la fibra muscolare, costituite dall’aggregazione di miofilamenti. Essi sono di 2 tipi: sottili (5-6 nm, lunghi 1-2 micro, composti da actina) e spessi (10-12 micron, lunghi 1-2 micron, composti da miosina) alternati. I miofilamenti non si estendono per tutta la lunghezza della fibra muscolare, ma sono organizzati in strutture chiamate sarcomeri, l’unità funzionale della fibra muscolare, che presenta un aspetto striato dovuto all’alternanza tra filamenti sottili e filamenti spessi. Ogni miofibrilla è costituita da una successione lineare di circa 10000 sarcomeri. Scaricato da Andrea Loreen Pasion ([email protected])  lOMoARcPSD|34345001 Anatomia Umana – II semestre, I anno (CTF) Le linee Z sono delle regioni molto sottili che separano un sarcomero dal successivo. I filamenti spessi si trovano nella zona centrale del sarcomero e sono uniti da proteine che formano la linea M, la quale si trova nel mezzo del sarcomero. La parte centrale del sarcomero, che si estende per tutta la lunghezza dei filamenti spessi, prende il nome di banda A, verso le cui estremità si trova una zona dove è presente una sovrapposizione tra filamenti sottili e filamenti spessi, mentre al centro si trova la banda H (al centro anche del sarcomero), dove sono presenti soltanto i filamenti spessi. Alle estremità del sarcomero, si trova invece la banda I, dove sono presenti solamente filamenti sottili. TIPI DI FIBRE Le fibre possono presentare differenze biochimiche e metaboliche. I muscoli scheletrici contengono tutte e tre i tipi di fibre, la loro percentuale però può variare in base al tipo di attività del muscolo, ai regimi di allenamento e a fattori genetici. Ne esistono tre tipi: fibre lente: hanno un diametro piccolo e quindi sono le meno potenti; avendo una ridotta capacità di contrazione, sono molto resistenti all’affaticamento e sono capaci di contrarsi in maniera prolungata e sostenuta per molte ore; sono di colore rosso poiché contengono una grande quantità di vasi sanguigni e di mioglobina, una proteina che lega l’ossigeno (diversa dall’emoglobina, che si trova solo nel sangue); fibre intermedie: sono più grandi delle fibre lente ma più piccole delle fibre rapide; contengono molta mioglobina e sono quindi di colore rosso; sono caratterizzate da una moderata resistenza all’affaticamento, contrendosi con una velocità maggiore rispetto alle fibre lente; fibre rapide: sono quelle che presentano il diametro maggiore e un maggior numero di miofibrille, sono quindi potenti e si contraggono rapidamente con molta forza, affaticandosi subito (adatte allo svolgimento di esercizi intensi ma di breve durata, come uno scatto di velocità o il sollevamento pesi); appaiono di colore bianco avendo un basso contenuto di mioglobina. IL TESSUTO MUSCOLARE CARDIACO O MIOCARDIO STRUTTURA MICROSCOPICA Forma la parete del cuore ed è costituito da cellule, dette fibre cardiache o cardiomiociti o cardiociti, collegate le une alle altre da giunzioni, chiamate dischi intercalari, i quali contengono desmosomi (rinforzano il tessuto e tengono unite le fibre durante le contrazioni) e giunzioni comunicanti (costituiscono la via di conduzione rapida dello stimolo contrattile, che deve progredire in maniera coordinata in tutto il tessuto). La fibra cardiaca è molto più piccola di una fibra muscolare scheletrica e possiede un solo nucleo in posizione centrale. Contiene actina e miosina, organizzate in filamenti spessi e sottili e in sarcomeri, i quali presentano le caratteristiche bande chiare e scure alternate. Anche le fibre cardiache, come le scheletriche, non possono dividersi, ma non possono neanche rigenerarsi a causa dell’assenza di cellule mesenchimali. L’impulso contrattile del cuore non dipende dall’attività del sistema nervoso centrale (muscolo striato involontario). IL TESSUTO MUSCOLARE LISCIO STRUTTURA MICROSCOPICA Una fibra muscolare liscia è una cellula piccola, affusolata e allungata con un solo nucleo posto al centro. Può dividersi e anche rigenerare il tessuto dopo un danno. Può aumentare di dimensioni (ipertrofia) o di numero (iperplasia), come avviene alla muscolatura liscia dell’utero durante la gravidanza. Il tessuto muscolare liscio non presenta striature quindi neanche l’organizzazione in sarcomeri. Si trova nella parete dei vasi sanguigni e nella parete degli organi cavi, i quali sono costituiti da quattro tonache, una delle quali si chiama tonaca muscolare che è costituita da tessuto muscolare liscio. Scaricato da Andrea Loreen Pasion ([email protected])  lOMoARcPSD|34345001 Anatomia Umana – II semestre, I anno (CTF) La contrazione delle cellule è molto lenta, quindi le cellule muscolari lisce tendenzialmente non si affaticano. Essa avviene autonomamente, senza il controllo volontario del sistema nervoso, ma può essere originata anche da ormoni o da farmaci (muscolo non striato involontario). IL TESSUTO NERVOSO Caratterizza il sistema nervoso centrale, SNC (encefalo e midollo spinale) e il sistema nervoso periferico, SNP (tutti i nervi periferici e tutto quel tessuto nervoso al di fuori del SNC). Presenta due tipi diversi di cellule: - le cellule nervose o neuroni: responsabili del trasferimento e dell’elaborazione delle informazioni sottoforma di potenziali d’azione; - le cellule di sostegno, nevroglia, glia o cellule gliali: cellule di sostegno per i neuroni, contribuiscono a mantenere in equilibrio l’ambiente extracellulare e alcune hanno anche una funzione fagocitaria; sono 5 volte il numero di neuroni, sono più piccole e mantengono la capacità di dividersi, persa invece dai neuroni. I NEURONI Caratteristiche funzionali: Eccitabilità: capacità di rispondere a determinati stimoli; Trasduzione: capacità di generare segnali sotto forma di potenziali d’azione (informazioni), i quali si propagano lungo tutta la membrana, dal punto di insorgenza, ad altre parti della cellula; Sinapsi: tali segnali sono trasmessi ad altre cellule mediante connessioni specifiche, dette sinapsi; Plasticità: capacità di variare l’efficienza sinaptica (con cui la sinapsi trasmette i potenziali d’azione) su base funzionale. Caratteristiche morfologiche: Corpo cellulare (soma), può avere diverse forme a seconda del tipo di neurone (rotondeggiante, conico, piramidale…) e diverse dimensioni (dai 4 ai 100 micron). Il soma può presentare dei prolungamenti, i dendriti e gli assoni, e contiene il citoplasma (neuroplasma), che rappresenta una frazione minore del citoplasma totale, la maggior parte si trova nei prolungamenti; quest’ultimo contiene il nucleo con i nucleoli, diversi organuli come apparato di Golgi, microtubuli, lisosomi, perossisomi, ribosomi liberi e un elevato numero di mitocondri, e i corpi di Nissl, delle piccole masse di reticolo endoplasmatico ruvido visibili al microscopio ottico. I dendriti sono delle ramificazioni molto corte contenenti gli organuli che diminuiscono gradualmente di diametro allontanandosi dal soma, formando l’arborizzazione dendritica. Alcuni neuroni presentano sui dendriti delle spine dendritiche, dei brevi prolungamenti a forma di bottone. I dendriti costituiscono il sistema di ricezione dei potenziali d’azione che il neurone può raccogliere da altri neuroni. Anche l’assone si origina dal soma attraverso una struttura anatomica detta cono d’emergenza, che ha una forma a tronco di cono con la base rivolta verso il soma e l’apice del tronco che si continua con il segmento iniziale dell’assone, il quale costituisce la regione dove origina il potenziale d’azione generato in seguito a uno stimolo. Un assone, alla sua estremità distale, si ramifica in più rami, ciascuno dei quali a sua volta termina con una dilatazione a forma di bottone, detta terminale o bottone sinaptico, che è separato dalla membrana di un secondo neurone attraverso la sinapsi. Classificazione morfologica: 1. Neurone anassonico: non ha l’assone, è molto piccolo e raro, si trova principalmente in alcuni organi di senso; 2. Neurone bipolare: possiede dei dendriti molto sottili che si fondono per dare origine ad un solo dendrite, e il soma si trova interposto tra il dendrite e l’assone; Scaricato da Andrea Loreen Pasion ([email protected])  lOMoARcPSD|34345001 Anatomia Umana – II semestre, I anno (CTF) 3. Neurone pseudo-unipolare: il dendrite e l’assone sono continui, il soma si trova lateralmente e non interrompe questa continuità; 4. Neurone multipolare: in maggior quantità, un soma con numerosi dendriti e un assone. Organizzazione dei circuiti neuronali (o pool neuronali, un insieme di neuroni connessi tra di loro per svolgere delle specifiche funzioni): 1. Circuito divergente: la propagazione dell’informazione va da un neurone verso diversi neuroni; permette la più ampia distribuzione di impulsi e si ha quando i neuroni sensoriali devono portare l’informazione verso il SNC; 2. Circuito convergente: diversi neuroni fanno sinapsi sullo stesso neurone postsinaptico; un singolo motoneurone riceve input da diverse vie che originano da diversi punti dell’encefalo; 3. Circuito di elaborazione seriale: i neuroni sono posti in serie; quando un’elaborazione sensoriale deve viaggiare da un centro di elaborazione all’altro all’interno dell’encefalo; 4. Circuito di elaborazione in parallelo: diversi neuroni stanno elaborando la stessa informazione nello stesso momento; grazie a questo circuito molte risposte differenti possono essere date contemporaneamente; 5. Circuito riverberante: l’informazione viene trasmessa al primo neurone, che la trasmette al secondo, che la trasmette al terzo…, ma il secondo neurone ha una ramificazione che forma una sinapsi con il primo neurone (l’informazione continua a girare su sé stessa e viene rimandata indietro attraverso lo stesso circuito). LE SINAPSI I potenziali d’azione sono prodotti a livello del segmento iniziale dell’assone, vengono poi propagati lungo l’assone fino a raggiungere il terminale sinaptico, e, attraverso delle giunzioni molto specifiche, vengono trasmessi ad un altro neurone (sinapsi) oppure da un neurone a una cellula muscolare (giunzione neuromuscolare) oppure da un neurone a una cellula ghiandolare (giunzione neuroghiandolare). Le sinapsi possono formarsi tra neuroni, ma tra diversi elementi neuronali: - tra il terminale assonale e il dendrite di un secondo neurone (sinapsi asso-dendritiche); - tra il terminale assonale e il soma di un secondo neurone (sinapsi asso-somatiche); - tra il terminale assonale e l’assone di un secondo neurone (sinapsi asso-assoniche). Le sinapsi possono essere di due tipi: chimica, basata sul passaggio di neurotrasmettitori tra le cellule; predomina nel sistema nervoso. Struttura: sono siti di contatto funzionale tra due aree di membrana altamente specializzata, la membrana che trasmette è la membrana presinaptica, la quale permette la trasmissione di un neurotrasmettitore chimico, mentre la membrana del neurone ricevente è la membrana postsinaptica, la quale è provvista di recettori specifici (proteine integrali di membrana) che riescono a legare quel particolare neurotrasmettitore; le due membrane sono separate da uno spazio chiamato fessura sinaptica; il terminale dell’assone contiene numerose vescicole, le vescicole sinaptiche, che possono contenere fino a 10000 molecole di neurotrasmettitore. Funzionamento: l’arrivo al terminale assonale di un potenziale d’azione, che si è propagato per tutto l’assone dal suo segmento iniziale, determina l’apertura di determinati canali, attraverso i quali c’è il passaggio degli ioni calcio verso l’interno del terminale, il cui aumento di concentrazione provoca la fusione delle vescicole con la membrana presinaptica, e attraverso l’esocitosi, il neurotrasmettitore viene rilasciato nella fessura sinaptica; quindi le molecole del neurotrasmettitore diffondono e si legano a recettori precisi presenti sulla membrana postsinaptica, i quali possono determinare direttamente o indirettamente l’apertura di altri canali e determinare ancora un flusso di ioni attraverso la membrana postsinaptica, che va a modificare il voltaggio della membrana postsinaptica del secondo neurone e, se si raggiunge una certa soglia, parte di nuovo un potenziale d’azione. Caratteristiche: - permettono una trasmissione unidimensionale, dalla membrana presinaptica a quella postsinaptica; Scaricato da Andrea Loreen Pasion ([email protected])  lOMoARcPSD|34345001 Anatomia Umana – II semestre, I anno (CTF) - la trasmissione del potenziale d’azione sottogiace a un ritardo sinaptico, ci vuole tempo per poter liberare il neurotrasmettitore; - il messaggio che può trasmettersi tra le membrane può essere eccitatorio o inibitorio, a seconda del neurotrasmettitore rilasciato. elettrica, basata sul flusso di ioni; sono piuttosto rare, ma si possono trovare nel sistema nervoso centrale, nel miocardio e nella muscolatura liscia intestinale. Funzionamento: non utilizzano i neurotrasmettitori; sono formate da giunzioni comunicanti che permettono il passaggio diretto degli ioni senza nessuna interruzione da un neurone all’altro, le cellule sono unite e funzionano come se possedessero un’unica membrana plasmatica. Differenze con le sinapsi chimiche: - possono condurre potenziale d’azione in entrambe le direzioni; - sono più veloci nella liberazione del neurotrasmettitore (non c’è ritardo); - sono solo eccitatorie. LA GIUNZIONE NEUROMUSCOLARE I neuroni che stimolano il muscolo scheletrico a contrarsi si chiamano motoneuroni somatici. Ogni motoneurone ha un assone che si può estendere dall’encefalo o dal midollo spinale e raggiunge un singolo gruppo di fibre muscolari scheletriche, le quali si contraggono in risposta a uno o più potenziali d’azione che si propagano lungo il sarcolemma. La giunzione neuromuscolare è una sinapsi chimica che rilascia un particolare neurotrasmettitore detto acetilcolina, che va a contrarre la fibra muscolare scheletrica (dove si trovano i recettori per l’acetilcolina) dopo essere stata rilasciata dal motoneurone, una volta eccitato. LA NEVROGLIA Costituisce la metà del volume del Sistema Centrale. Sono più piccole dei neuroni ma molte di più e, a differenza dei neuroni, non generano e non propagano potenziali d’azione e possono moltiplicarsi e dividersi anche nel tessuto nervoso maturo. Possono essere di sei tipi, quattro si trovano nel SNC: Astrociti: sono le cellule gliali più grandi e numerose, hanno una forma irregolarmente stellata e hanno delle sottili espansioni citoplasmatiche, le quali si dispongono a rivestire i capillari sanguigni. Funzioni: - concorrono alla costituzione della barriera ematoencefalica; - mantengono le concentrazioni adeguate di potassio extracellulare, essendo in grado di recuperarlo e trasportarlo al loro interno, e mantengono l’omeostasi dell’ambiente extracellulare; - recuperano anche le molecole di neurotrasmettitori una volta liberati nella fessura sinaptica; Oligodendrociti: possiedono dei corpi cellulari più piccoli, hanno scarso citoplasma e si espandono in lamine, che si avvolgono a spirale intorno ad un assone; sono responsabili della formazione della guaina mielinica degli assoni del SNC; Microglia: sono le cellule gliali più piccole, possiedono numerosi processi citoplasmatici e ramificazioni; costituiscono un sistema di difesa migrante, che ingloba, essendo cellule fagocitarie, detriti cellulari, prodotti di rifiuto, agenti patogeni; Cellule ependimali: sono delle cellule a forma di cubo o cilindriche, si dispongono su un singolo strato e rivestono le cavità interne del SNC dove è presente il liquido cerebrospinale; possono essere munite di microvilli o di ciglia e sono unite tra di loro tramite giunzioni. La loro funzione è quella di produrre il liquido cerebrospinale, di monitorarne la composizione e facilitarne la circolazione. Due si trovano nel SNP: Cellule satelliti: circondano i somi dei neuroni periferici, fornendo un supporto strutturale e regolando gli scambi nutritizi e di scorie tra i corpi cellulari dei neuroni e il liquido interstiziale; Cellule di Schwann: hanno la stessa funzione degli oligodendrociti, sono responsabili della formazione della guaina mielinica degli assoni del SNP. Scaricato da Andrea Loreen Pasion ([email protected])  lOMoARcPSD|34345001 Anatomia Umana – II semestre, I anno (CTF) LA BARRIERA EMATOENCEFALICA Si indica un complesso di formazioni che va a separare i neuroni dal circolo sanguigno, in modo che il sangue e ciò che esso trasporta non vengano a contatto con i neuroni. Seleziona le sostanze che dal sangue giungono ai neuroni e viceversa. È composta dalle cellule endoteliali (tessuto pavimentoso semplice, quindi cellule epiteliali pavimentose) dei capillari del SNC e da dei prolungamenti degli astrociti, i pedicelli, i quali contraggono un rapporto molto stretto con l’endotelio capillare. Quindi gli astrociti mediano sia fisicamente che metabolicamente quali sostanze possono o meno passare dal sangue ai neuroni. Per funzionare i neuroni hanno bisogno di ATP, che sintetizzano dal glucosio attraverso reazioni che hanno bisogno di ossigeno, quindi glicolisi aerobia, ma l’encefalo non possiede riserve di glucosio, che quindi passa dal sangue e attraversa la barriera ematoencefalica mediante trasporto attivo, essendo idrosolubile. Altre sostanze idrosolubili possono attraversare la barriera, ma molto lentamente, come la creatinina, l’urea e gran parte degli ioni. Possono attraversarla anche alcune sostanze liposolubili, come l’ossigeno e l’anidride carbonica, e anche altre sostanze come l’alcol e gli anestetici. Le proteine plasmatiche e gli antibiotici non riescono invece a passarla. LA MIELINIZZAZIONE La maggior parte degli assoni, chiamati assoni mielinici, sono circondati da un rivestimento di lipidi e proteine di colore biancastro, detto guaina mielinica, al contrario di altri assoni detti assoni amielinici. La guaina mielinica isola elettricamente l’assone, e aumenta la velocità di conduzione del potenziale d’azione. È costituita dagli oligodendrociti nel SNC, e dalle cellule di Schwann nel SNP. Ma è presente una differenza: un oligoden